润滑剂对温压FeSiAl磁粉芯性能的影响

采用温压成形工艺将水雾化Fe Si Al粉末制备成磁粉芯;用X射线衍射对原始粉末和经过绝缘包覆及热处理的粉末进行物相分析;采用软磁交流测试仪测量磁粉芯的磁损耗;利用精密磁性元件分析仪测量样品的磁导率。混合不同质量分数的硬脂酸锌和聚乙二醇(PEG)作为温压润滑剂,并研究其对Fe Si Al磁粉芯性能的影响。结果表明,1 100 MPa/100℃的温压成形条件下,当硬脂酸锌和PEG质量比为2:3,添加温压润滑剂的质量分数为1.3%时,磁粉芯生坯密度达到最大值5.75 g/cm3,热处理后为5.74 g/cm3。660℃×1 h热处理后,100 k Hz下,相应的有效磁导率?e达到137.9;350 k Hz/50 m T下磁损耗Ps为81.78 W/kg。     

铁基软磁复合材料成形和热处理工艺研究

采用磷化处理后的还原铁粉,通过压制、热处理获得铁基软磁复合材料(ISMCs),探讨了成形压力和热处理工艺对材料磁导率、磁损耗和频率特性影响。研究结果显示,900 MPa压力获得密度为7.2 g/cm3磁粉芯,振幅磁导率aμ≥100(30～250 kHz),且μa频率稳定性好(变化量≤0.02～0.03/kHz)。经400℃热处理后,aμ超过120(30～250 kHz),提高了20%。热处理温度超过450℃,磁粉芯的磁损耗显著增加、μa急剧下降。损耗分离研究显示,磁损耗增加主要体现在涡流损耗急剧上升。再经TG-DTA分析,磷化铁粉在462℃时出现一个明显的吸热峰,主要是磷酸氢盐发生分解反应,导致绝缘层破坏,进而影响材料的磁性能。     

整形处理工艺对Fe_(78)Si_9B_(13)非晶粉末及磁粉芯性能的影响

本实验采用机械搅拌整形工艺对Fe_(78)Si_9B_(13)非晶带材破碎粉末进行去边角的整形处理。研究了机械整形时间和混料机转速对Fe_(78)Si_9B_(13)非晶粉末的基本物理性能(粉末形貌、松比、流动性),以及由其制备的磁粉芯的有效磁导率、高频特性、直流叠加特性、损耗等磁性能的影响。结果表明:随着整形时间的增加,整形处理后的非晶粉末粒径逐渐细化,粉末粒度范围由75～175μm逐渐变为50～100μm,粉末尖角变圆滑,粉末的流动性由未经整形处理的31.43 s/50 g逐渐变为整形处理5 h的25.08 s/50 g,之后5～30 h基本趋于平稳,粉末的松比从0 h的3.028 g·cm~(-3)到30 h的3.124 g·cm~(-3)呈现一个小幅上升趋势,磁粉芯的有效磁导率呈先上升后下降的趋势、损耗逐渐降低,受直流叠加的影响变小;混料机转速对粉末形貌及粒径的影响幅度较小,并且随着转速的增加,粉芯的有效磁导率基本不变,损耗降低。本实验无论是时间参数还是转速参数都未改变非晶磁粉芯本身优秀的高频特性和直流叠加特性。     

低损耗FeSiBPC非晶磁粉芯的制备及磁性能研究

采用高压水雾化方法制备了成分为(Fe0.76Si0.09B0.10P0.05)98C2的非晶粉末,由该成分非晶粉末制备出的磁粉芯具有较高的抗直流偏置性能及优异的损耗特性.研究了制备工艺对样品磁性能的影响.研究结果表明,非晶磁粉芯压制后的去应力退火处理能够有效的提高磁导率和降低损耗,过高的热处理温度会使非晶粉末晶化,导致涡流损耗急剧升高,恶化磁性能,最佳的退火温度为693K,绝缘包覆是制备高性能磁粉芯的必备工艺,通过最优化工艺制备的磁粉芯,其损耗为Pcv =320 kW/m3(f=100 kHz,Bm=0.1 T),抗直流偏置性能为:在H=100 Oe(1 Oe=7.9578×10A/m)外加磁场下,磁导率μa=60的磁粉芯样品对应电感下降为原感值的60％.通过与同规格其他类型磁粉芯的对比,发现FeSiBPC非晶磁粉芯具有极低的损耗及优异的高频磁性能.     

水雾化Fe69Ni5Al4Sn2P10C2B4Si4非晶合金粉末及其磁粉芯的性能

 Fe69Ni5Al4Sn2P10C2B4Si4合金具有强的非晶形成能力，可以通过水雾化方法获得粒度小于75 μm的非晶态合金粉末。用粒度45~75 μm的水雾化粉末制备的磁粉芯具有优异的磁性能，磁导率大于60，良好的频率特性、高的品质因数和低的损耗。该磁粉芯与磁导率相等的韩国MPP磁粉芯产品相比，其综合性能更优越。     

退火工艺对Fe-Si-Ni-Al-Ti磁粉芯性能的影响

采用气雾化技术并结合模压成形方法制备Fe-3Si-2Ni-0.5Al-2Ti磁粉芯,通过热分析仪、X射线衍射仪、电子探针以及软磁交流测量装置表征和分析了绝缘包覆剂的热稳定性、磁粉芯的相组成、碳氧含量及磁性能,并探讨退火温度、升温速率、保温时间对磁粉芯性能的影响。结果表明:随退火温度由180℃升高至280℃,磁粉芯的矫顽力下降,磁导率增大,损耗降低;但进一步升高至380℃时,磁粉芯性能下降。升温速率过快(3℃/min)或过慢(1℃/min),均不利于磁粉芯性能的提高,较佳升温速率为2℃/min。当保温时间由60 min延长至90 min时,磁粉芯的矫顽力下降、有效磁导率增大、损耗降低;但进一步延长保温时间(150 min)对磁粉芯性能的改善并不明显。     

非晶Fe74Al4Sn2P10C2B4Si4与Fe17Ni81Mo2 复合磁粉芯的性能研究

采用水雾化方法分别制备Fe74Al4Sn2P10C2B4Si4非晶粉末和Fe17Ni81Mo2粉末,再将两种粉末混合制备复合磁粉芯,对复合磁粉芯的性能进行了研究.通过混合可以得到品质因数较高、电感频率特性较好的复合磁粉芯,并且随着混合比例的变化,可以获得一系列具有连续磁性能的磁粉芯.当非晶粉末比例在50%(质量分数,下同)以下,随着非晶粉末质量百分比的增大,复合磁粉芯性能的变化速度较快;当非晶粉末比例达到50%以上,随着非晶粉末质量百分比的增大,复合磁粉芯性能的变化速度较慢.分析认为,复合磁粉芯性能的变化规律与Fe17Ni81Mo2粉末及非晶粉末特性及其在磁粉芯中的作用有关.     

热处理对Fe-6.5%Si磁粉芯性能的影响

对Fe-6.5%Si粉末(质量分数)进行不同温度的热处理实验,经压制后得到Fe-6.5%Si磁粉芯,并对磁粉芯进行不同温度的热处理,探究热处理工艺对Fe-6.5%Si磁粉芯磁导率和损耗等磁性能的影响。结果发现：粉末热处理可以大幅度消除气雾化制粉过程中合金粉末受高压气体冲击造成的缺陷,并减少粉末中的C、O含量;随着热处理温度的升高,粉末的矫顽力先增后减,饱和磁化强度逐渐降低。通过对压制成型磁粉芯进行热处理也能够改善磁粉芯的磁性能,不同温度热处理后损耗均维持在600～700 mW·cm^-3之间,最低值为625 mW·cm^-3。综合分析,用经900℃热处理粉末制成的磁粉芯在800℃进行后续热处理,磁粉芯磁导率、损耗等性能综合较优。     

气雾化法制备Fe-6.5%Si-x%Ni合金粉末及其性能的研究

采用气雾化法制得了Fe-6.5%Si-x%Ni(x=0,0.2,0.5,0.8,1.0;质量分数)金属软磁合金粉末,对合金粉末进行绝缘包覆处理后压制成磁粉芯进行磁性能检测,磁粉芯尺寸为27 mm×15 mm×5 mm,压制压力为1 GPa。利用激光粒度分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和软磁交流分析仪对粉末的粒度分布、形貌、相组成和磁性能进行检测和分析。结果表明:在雾化过程中,随着Ni元素添加量的增加,金属液粘度增加,雾化时间变长,粉末颗粒尺寸增大,中位径d50从21.04μm增大到38.62μm;粉末为球形或近球形,部分粉末表面有卫星球;粉末为单相α-Fe相,表明Ni元素以固溶体形式溶入基体晶格,造成晶格畸变,增加了合金粉末的内应力;随着Ni元素含量的升高,矫顽力先升高后降低,添加1.0%Ni时为最优值307.9 A·m-1(0.05 T,100 k Hz),振幅磁导率先降低后升高添加1.0%Ni时为最优值15.7(0.05 T,100 k Hz),且在频率达到80 k Hz时略有升高,磁损耗先升高后降低,在添加1.0%Ni时为最优值4595 m W·cm-3(0.05 T,100 k Hz)。     

具有优异高频特性非晶磁粉芯的制备及磁性能研究

通过水雾化法制备了Fe74Cr1Si9B10P4C2非晶合金粉末,该成分合金过冷液相区可达35 K,具有良好的大块非晶形成能力,粒径在100 μm左右的粉末依然为非晶态.同时该成分非晶合金还具有优异的软磁性能,其饱和磁感Bs可达1.3T,矫顽力Hc=4.6 A/m.通过对非晶粉末表面进行钝化绝缘处理可极大提高非晶磁粉芯的高频特性,粉芯磁导率在10 MHz左右依然保持稳定,同时磁心损耗也极大降低,在Bm=100 mT,f=100 kHz测试条件下,其损耗Pcv=592.9 kW/m3.     

FCVD-SPS法制备高硅钢软磁复合铁芯及电磁性能研究

采用流化气相原位沉积结合放电等离子烧结工艺成功制备了高硅钢软磁复合铁芯Fe-6.5% Si/SiO₂（质量分数）,并系统研究了复合铁芯微观结构与电磁性能的关系。结果表明,高硅钢软磁复合铁芯中的Fe-6.5% Si颗粒被SiO₂绝缘层均匀并且致密的包围,Fe-6.5% Si/SiO₂复合铁芯表现出高磁感、高电阻率、良好的频率稳定性、低矫顽力、以及低铁损等优异的电磁特性,饱和磁感应强度为175 emu·g-1,矫顽力为15 Oe,相对磁导率为350（80 kHz）,电阻率为8.6×10-5?·m,0.2 T、5 kHz外场下铁损仅为11.8 W·kg-1。     

硅对铁基磁粉芯性能的影响研究

分别从磁滞回线、损耗、磁导率及直流偏置特性来分析硅对铁基磁粉芯性能的影响。结果表明:随着硅含量的增加,磁粉芯的饱和磁感应强度降低,纯铁粉芯的饱和磁感应强度最大;磁粉芯损耗随着硅含量的增加而逐渐减小,纯铁粉芯的损耗最大,FeSi6.5的损耗最小;纯铁粉芯的磁导率要高于铁硅磁粉芯,但随着硅含量的增加,磁导率又缓慢上升;随着硅含量的增加,磁粉芯的直流偏置特性DC-bias稳定性降低。     

渗硅+退火对取向硅钢组织及磁性能的影响

研究了3 %取向硅钢经过固体渗硅+扩散退火后组织、物相、成分的变化情况以及其对磁性能的影响。结果表明：在950 ℃下渗硅6 min可以在取向硅钢上制备出组织良好的化合物层,表面物相为Fe3Si和FeSi;经1 050 ℃退火1 h后,得到组织性能良好的退火样品,当退火时间为2 h,得到硅的质量分数接近6.5 %（6.43 %）的均匀化样品,表面物相变为单一的α-Fe相;经过渗硅+退火后,样品的高频铁损显著降低（50 %~86 %）,其中退火1 h样品铁损降低率更高。经渗硅+退火后,磁感应强度降低。     

Si含量对高硅电工钢热变形与动态再结晶行为的影响

采用Gleeble-3800D热模拟试验机在应变量0.6、变形温度750~1050℃、应变速率0.01~1 s-1工艺条件范围内, 研究了Fe-(5.5%、6.0%、6.5%) Si高硅电工钢的热变形与动态再结晶行为.采用线性回归方法, 建立了三种成分实验钢的流变应力本构方程.计算得到Fe-5.5% Si、Fe-6.0% Si和Fe-6.5% Si高硅电工钢的热变形激活能分别为310.425、363.831和422.162 kJ·mol-1, 说明Fe-(5.5%、6.0%、6.5%) Si高硅电工钢的热变形激活能随Si质量分数的增加而增大, 这使得Fe-(5.5%、6.0%、6.5%) Si高硅电工钢相同条件下的变形抗力随Si含量的升高而增大.采用金相截线法对不同成分和变形条件下实验钢的动态再结晶百分数进行了统计, 结果表明: 同一热变形条件下, Fe-(5.5%、6.0%、6.5%) Si高硅电工钢的动态再结晶百分数随Si质量分数的升高而减小.本文实验条件下, 当变形温度为750~850℃时, Fe-(5.5%、6.0%、6.5%) Si高硅电工钢软化机制主要为动态回复; 而变形温度为950~1050℃时, Fe-(5.5%、6.0%、6.5%) Si高硅电工钢软化机制主要为动态再结晶.      

Effect of Deformation Temperature on Deformation Mechanism of Fe-6.5Si Alloys with Different Initial Microstructures

Deformation behaviors and mechanisms under different temperatures for columnar-grained Fe-6.5Si(mass%)alloys fabricated by directional solidification and equiaxed-grained Fe-6.5Si alloy fabricated by forging were comparatively investigated.The results showed that,with increasing the deformation temperature from 300 ℃ to500 ℃,the elongation increased from 2.9%to 30.1%for the equiaxed-grained Fe-6.5Si alloy,while from 6.6%to about 51%for the columnar-grained Fe-6.5Si alloy.The deformation mode of equiaxed-grained Fe-6.5Si alloy transferred from nearly negligible plastic deformation to large plastic deformation dominated by dislocation slipping.Comparatively,the deformation mode of the columnar-grained alloy transferred from nearly negligible plastic deformation to plastic deformation dominated by the twining,and finally to plastic deformation dominated by dislocation slipping.Meanwhile,compared with the alloy with equiaxed grains,it was found that ultimate tensile strength and elongation could be increased simultaneously,which was ascribed for the twinning deformation in columnar-grained Fe-6.5Si alloy.This work would assist us to further understand the plastic deformation mechanism of Fe-6.5Si alloy and provide more clues for high-efficiency production of the alloy.     

退火张力对Fe-3.0%Si无取向硅钢磁各向异性的影响

 为了探索退火过程中张力对高牌号无取向硅钢磁各向异性的影响,利用MULTIPAS模拟Fe-3.0%Si无取向硅钢连续退火过程中单位张力变化对硅钢磁性能及磁各向异性影响规律。结果表明,单位张力从2提高到6 MPa,铁损P_1.5/50和磁感应强度B₅₀各向异性分别由10.50%、1.72%增大到11.11%、1.84%;单位张力为4 MPa时硅钢铁损最低为2.17 W/kg;单位张力为3.16 MPa时硅钢可以获得较好的磁性能及铁损各向异性;连续退火过程中最佳单位张力应控制在3~4 MPa。     

粉末轧制法制备Fe-6.5%Si硅钢片的研究

采用粉末轧制法制备了Fe-6.5%(质量分数)Si硅钢片,并对其密度、物相组成和磁性能进行了测试分析.研究表明:在一定的轧制成形和烧结条件下,所制备的Fe-6.5%Si硅钢片的饱和磁感应强度Bs为1.8T;高频铁损W2/10k为69W/kg.     

两种高能球磨机制备Fe-Si合金磁粉的对比

分别采用行星球磨机和振动球磨机制备了Fe-6.5%Si合金磁粉.讨论了球磨时间、球料比、干、湿磨等因素对颗粒细化的影响.结果表明:颗粒尺寸随球磨时间的增加而减小,湿磨可缩短球磨时间、提高球磨效率;同等条件下,振动机的球磨效率大于行星球磨机的球磨效率.     

金属注射成形制备Fe-50%Ni软磁合金

以羰基铁粉和羰基镍粉为原料,采用金属注射成形(Metal injection molding,MIM)工艺制备Fe-50%Ni(质量分数)软磁合金,研究烧结气氛、烧结温度和时间以及热处理制度对其磁性能的影响。通过对不同工艺条件下试样的杂质含量、密度、金相和磁性能的分析,发现C、O等间隙杂质原子含量和热处理的冷却方式强烈地影响MIM Fe-50%Ni合金的最大磁导率和矫顽力,而相对密度是影响MIM Fe-50%Ni的饱和磁感应强度和初始磁导率的主要因素。试样经1 380℃氢气烧结3 h、650℃保温1 h再油淬,可获得最佳磁性能:饱和磁感应强度为1.496 T,矫顽力为4.8 A/m,最大磁导率为75.2 mH/m,初始磁导率为9.18 mH/m。