铁磁试件静载拉伸时应力磁化的反转效应

 以20钢含V型缺陷平板试样为研究对象,通过试验方法和ANSYS仿真方法对试样在拉伸载荷下的应力分布进行反复加载卸载分析,测量了试样表面规定路径的切向和法向的漏磁场分布;分析了V型缺陷对磁记忆信号的影响以及固定位置的磁场值随应力的变化关系;最后将试验结果与模拟结果进行对比,发现试验结果与模拟结果具有很好的一致性。在应力小于50MPa时磁场值随应力的增加而减小,在应力大于50MPa时磁场值随应力的增加而增加。变化关系表现出了明显的应力磁化反转现象,磁化反转位置在50MPa(约是最大应力的30%)。     

低Br纳米晶Fe73Cu1Nb2V1.5Si13.5B9合金的磁性能

纳米晶Fe73Cu1Nb2V1.5Si13.5B9合金经横向退火后,处于Br=0.05T的低Br的原始磁状态,仍具有高达4．1×10∧4的起始磁导率,本文报道了这种低Br合金的弱场磁导率的频散行为以及Bmf为恒定值时铁损和频率的关系。其高频铁损P／kW·m∧－3达到如下水平：P5／50K＝354,P3／100K＝374,P2／200K＝541,P1／500K＝653及P0．5／1000K＝521,与无磁场退火后的高起始磁导率状态的磁性比较表明,横向磁场退火使高频铁损明显降低。     

0.18 mm极低损耗取向硅钢电磁特性与铁心性能仿真分析#br#

基于极低损耗取向硅钢研制S15型超高能效变压器对于进一步推动电网节能增效具有重要意义。采用任意波形磁场激励测量系统对比研究了0.18 mm规格取向硅钢、1K101-S普通型、1K102-P高磁感型非晶合金的磁性能及磁致伸缩噪声特性,并分析了0.18 mm取向硅钢在谐波、直流偏磁等复杂工况下的损耗特性,采用MagNet有限元分析软件开展了0.18 mm极低损耗硅钢S15型变压器铁心、绕组建模与仿真分析。结果表明,磁通密度为1.35 T时,18QH065牌号取向硅钢的铁损低至0.349 W/kg,不断接近非晶合金水平,磁感B800则比非晶带材高0.32~0.40 T;取向硅钢的磁致伸缩系数λp-p为0.29×10-6,低于非晶合金超1个数量级。与0.23~0.30 mm常规厚度硅钢相比,0.18 mm薄规格硅钢的谐波损耗优势明显,10%含量的3次、5次谐波损耗与正常工况相比分别上升12.9 %、16.0 %;直流偏置磁场大小对取向硅钢铁损的影响主要在低磁密区,在1.9 T以上0~150 A/m偏置磁场下的铁损几乎相同。设计的10 kV/630 kVA变压器空载损耗仿真计算值为392.5 W,比国标GB 20052—2013中能效1级硅钢变压器的限定值低约31.1 %,噪声比同等容量非晶合金变压器低约10 dB,具有显著的节能和环保优势。     

Gd0.97-xDyxV0.03-Cu复合磁制冷材料的性能研究

对采用真空扩散焊接制备的Gd0.97-xDyxV0.03(x=0.0,0.1,0.2,0.3)-Cu复合磁制冷材料的界面微观特性、磁热性能进行研究。XRD衍射和XPS能谱结果表明所有复合界面基本都是Cu向磁制冷材料内扩散,在Cu基体中基本上没有磁制冷材料元素的扩散;磁制冷材料与Cu之间没有化合物产生,复合扩散层宽度大约为5~8μm,远低于采用传统复合工艺的扩散层宽度(200μm)。在测试温度范围内复合材料相变类型为二级相变特征;复合材料的最大绝热磁熵变为2.83 J/(kg.K),对比复合前虽有所下降,但其绝热磁熵变曲线峰宽显著增加,其半高峰处的温度间距高达110K以上,相对磁制冷能力大于311.3J/kg以上,明显优于复合前;复合材料的最大绝热温变为1.59K,其绝热温变曲线保持较高温变的平台显著拉长,出现较高温变的平台温度有所提高,更趋近于室温。以上结果对磁制冷材料实现商业应用具有意义。     

0.18 mm极低损耗取向硅钢电磁特性与铁心性能仿真分析

基于极低损耗取向硅钢研制S15型超高能效变压器对于进一步推动电网节能增效具有重要意义。采用任意波形磁场激励测量系统对比研究了0.18 mm规格取向硅钢、1K101-S普通型、1K102-P高磁感型非晶合金的磁性能及磁致伸缩噪声特性,并分析了0.18 mm取向硅钢在谐波、直流偏磁等复杂工况下的损耗特性,采用MagNet有限元分析软件开展了0.18 mm极低损耗硅钢S15型变压器铁心、绕组建模与仿真分析。结果表明,磁通密度为1.35 T时,18QH065牌号取向硅钢的铁损低至0.349 W/kg,不断接近非晶合金水平,磁感B800则比非晶带材高0.32～0.40 T;取向硅钢的磁致伸缩系数λp-p为0.29×10-6,低于非晶合金超1个数量级。与0.23～0.30 mm常规厚度硅钢相比,0.18 mm薄规格硅钢的谐波损耗优势明显,10%含量的3次、5次谐波损耗与正常工况相比分别上升12.9%、16.0%;直流偏置磁场大小对取向硅钢铁损的影响主要在低磁密区,在1.9 T以上0～150 A/m偏置磁场下的铁损几乎相同。设计的10 kV/630kVA变压器空载损耗仿真计算值为392.5 W,比国标GB20052—2013中能效1级硅钢变压器的限定值低约31.1%,噪声比同等容量非晶合金变压器低约10 dB,具有显著的节能和环保优势。     

方坯软接触电磁连铸结晶器内钢液磁场分布数学模型

摘要：通过构建方坯软接触电磁连铸结晶器内钢液磁场分布的数学模型,研究了钢液内磁场分布不均的特性,模拟了结晶器内不同切缝形式、磁场频率及液面高度等参数在渣膜存在的条件下对结晶器内钢液磁场分布的影响规律,并进行了模型验证。结果表明,铜壁对磁场的反射作用导致了切缝内的磁场叠加现象。渣膜的存在有利于改善钢液内磁场的均匀性。切缝应设计为下窄上宽型,尽量保持切缝长度在180~200mm、宽度在0.8~1.0mm,并多开切缝。磁场频率升高不利于钢液内磁场的均匀性,应尽量保持在20~30kHz。钢液面升高有助于改善钢液内磁场的纵向均匀性,合理的液面应尽量控制在线圈中心偏上位置。     

磁性液体密封结构中漏磁的研究

为了研究磁性液体密封结构几何参数的变化对漏磁场的影响规律,选取不同的密封间隙、极齿宽度、齿槽宽度、齿槽深度及密封级数建立物理模型,用有限元方法计算各模型的漏磁场.结果表明在密封结构的轴向和径向距离上存在某一临界值,在临界值的两侧,漏磁场磁感应强度随密封结构几种几何参数的变化趋势不同:在轴向距离大于临界值时,轴向漏磁场磁感应强度随间隙的增大而增大,随级数的增加而减小,随齿宽的增大而减小,随槽宽和槽深的增大而增大;在径向距离小于临界值时,径向漏磁场磁感应强度随间隙的增大而减小,随级数的增加而增大,随齿宽的增大而增大,随槽宽的增大而增大,随槽深的增大而减小;径向距离大于临界值时的情况与小于临界值时的情况刚好相反.     

电渣炉大电流导体的电磁场数值模拟

 采用数值模拟的方法研究了电渣炉重熔期大电流导体产生磁场的空间分布规律。利用ANSYS软件包,通过求解磁矢量微分方程,确定了磁感应强度在空间的分布,计算结果与实际测量数据进行了对比。在自耗电极轴向方向上各点的磁感应强度在两端处大并且变化较大,中间磁感应强度最小;磁感应强度的总体趋势是随距离的增加而减弱,但在涡流区域将发生畸变,铁磁体表面的场强随深度增加而降低;在主回路中,各区域磁感应强度由强到弱的顺序为导线区域、电极区域、立柱和横臂区域、结晶器区域。     

Q345钢宽板坯连铸凝固末端位置的研究

根据武汉钢铁集团鄂城钢铁有限责任公司Q345钢宽板坯实际生产条件,建立宽板坯凝固传热数学模型来确定其凝固末端位置,并采用射钉法验证及修正.结果表明:射钉试验测量结果与凝固传热数学模型结果误差在±1.3％以内,模型计算结果能真实反映此钢种宽板坯凝固末端位置.在典型拉速1.15 m/min下,200 mm厚宽板坯两相区位于距结晶器液面13.32～20.95 m处;在典型拉速0.95 m/min下,250 mm厚宽板坯两相区位于距结晶器液面16.16～23.45m处;在典型拉速0.80 m/min下,300mm厚宽板坯两相区位于距结晶器液面19.34～27.65m处.不同拉速及铸坯厚度下,凝固末端位置差别较大.采用优化的轻压下技术后,Q345宽板坯中心偏析Ⅰ级内平均合格率由85.4％提高到99.5％.     

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)。