不对称交叉轧制和初始退火对不同锦含量硅钢显微组织、晶化织构和磁行为的影响有哪些?硅钢是指含有一定量的硅元素的冷轧非晶铁基合金,具有较低的磁滞损耗和磁铁损耗,被广泛应用于电力、电子等领域。在硅钢的生产中,不对称交叉轧制和初始退火是两个重要的工艺过程,对硅钢的性能影响很大,本文将重点探讨不对称交叉轧制和初始退火对不同锦含量硅钢显微组织、晶化织构和磁行为的影响。
在轧制过程中,由于轧辊之间的差异,轧件受到了不同方向的应力,使得晶粒沿着不同方向拉伸,导致硅钢的显微组织呈现出不对称性。同时,轧制过程中还产生了很多位错和晶界,进一步增加了硅钢的强度。晶化织构是指晶粒在空间中的排列方式,对硅钢的性能影响很大。不对称交叉轧制会使硅钢的晶化织构变得更加复杂,同时也会产生更多的位错和晶界。研究表明,经过不对称交叉轧制的硅钢的晶化织构主要以{001}晶面为主,晶粒的取向呈现出不规则的分布。
1、电机定子铁芯为什么采用硅钢片叠压而成
这是因为片状铁芯可以减小另外一种铁损“涡流损耗”。变压器工作时,线圈中有交变电流,它产生的磁通当然是交变的。这个变化的磁通在铁芯中产生感应电流。铁芯中产生的感应电流,在垂直于磁通方向,的平面内环流着,所以叫涡流。涡流损耗同样使铁芯发热。为了减小涡流损耗,变压器的铁芯用彼此绝缘的硅钢片盛成,使涡流在狭长形的回路中,通过较小的截面,以增大涡流通路上的电阻;同时,硅钢中的硅使材料的电阻率增大,也起到减小涡流的作用。
从道理上讲,若为减小涡流,硅钢片厚度越薄,拼接的片条越狭窄,效果越好。这不但减小了涡流损耗,降低了温升,还能节省硅钢片的用料。但实际上制作硅钢片铁芯时。并不单从上述的一面有利因素出发,因为那样制作铁芯,要大大增加工时,还减小了铁芯的有效截面。所以,用硅钢片制作变压器铁芯时,要从具体情况出发,权衡利弊,选择最佳尺寸。常用的变压器铁芯般都是用硅钢片制做的。
2、为什么变压器铁心要用硅钢片而不能用整块铁心代替
因为整块铁芯会产生涡流。所以要用薄的硅钢片。变压器铁芯会产生涡流,就是铁芯内部产生环状电流,既损失电能,还引起变压器升温造成使用不便和影响性能安全,所以,涡流是越小越好。把整块铁芯改成薄片叠合是减小涡流的方法之一,能有效地减小涡流。参考图示,整块铁芯的涡流路径最短,所以电阻最小,电流最大。而薄片铁芯的涡流总路径加长,所以电流减小。这就是原理。
3、变压器为什么要用分层的硅钢片?
减小涡流产生的损耗。减少涡流产热,变压器的磁芯在工作时,是有涡流损耗的,涡流的方向垂直于磁力线的方向如果使用整块铁芯,在垂直磁力线的方向上,电阻很小,涡流会很大,损耗大所以磁芯通常选用电阻率较高的材料,或者加工成片状叠加的方式,以此来增加垂直磁力线方向上的电阻值,降低涡流损耗。