[发明专利]用超声波降低取向硅钢铁损的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用超声波降低取向硅钢铁损的方法，属硅钢技术领域。

背景技术

硅钢是电力、电子工业中不可缺少的重要软磁合金，也是一种重要的节能金属功能材料。其中主要应用于变压器行业的取向硅钢被称作是全球钢铁业的“塔尖产品”，更有“特钢艺术品”的美称。硅钢以铁芯损耗(铁损)和磁感应强度(磁感)作为产品磁性保证值，如何更好地改善取向硅钢的磁性能(包括铁损与磁感)，使其具有更高的磁导率、更低的磁致伸缩和铁芯损耗已成为当前世界的热门课题之一。而取向硅钢的生产工艺复杂、制造技术严格，国外的生产技术都以专利的形式严加保护，视为企业的生命。硅钢的制造技术和产品质量更已成为衡量一个国家特殊钢生产和科技发展水平的重要标志之一。

在硅钢生产技术上，细化磁畴已经成为继控制织构、减薄钢带的第三大技术手段。研究表明，通过细化磁畴可以大幅度降低取向硅钢铁损。目前，主要的细化磁畴方法有激光细化磁畴、机械压痕细化磁畴、离子束细化磁畴等等。日本新日铁公司采用激光照射技术使Hi-B钢铁损降低15％左右(Hideo Matsuoka，Osamu Honjo.Current status and future prospects forelectrical steels[J].Soft and Hard Magnetic Materials with Applications，2000，(2)：1-6.)；在欧洲和美国的专利中，也报道了通过局部热变形或局部形成沟槽的磁畴细化方法。而在我国，细化磁畴技术的研究尚处于起步阶段，仅清华大学(“降低硅钢片铁损的激光处理方法及装置”，顾毓沁，李劲东，过增元，竺佩芳，中国专利公开号：CN 1076492A)、东北大学(杨玉玲，孙凤久，张瑞峰，齐小龙.激光局部氮化改善取向硅钢磁畴结构的分布[J].东北大学学报，2002，23(2)：189-191.)等少数的几个科研单位有过相关的报道。上述细化方法的本质都是在硅钢上引入局部的应力-应变区，并且这些改变在处理之后能够部分地保留在硅钢内部，引起硅钢本身能量的升高，从而使硅钢处于一个亚稳定状态，这样硅钢有通过改变自身磁畴结构来降低系统总能量的趋势，因此磁畴发生细化。而超声波正是以引入局部应力-应变的方式来作用的，所以有望通过它的作用来改变硅钢内部的能量，进而实现磁畴的细化，降低其铁损。而且由于它是作用于硅钢的成品，更有利于工业应用。目前，利用超声波作为细化磁畴手段的未见有相关的研究报道。本专利对于开发适合我国硅钢生产实际情况的磁畴细化技术来降低取向硅钢的铁损具有很大的意义。

发明内容

本发明的目的在于将超声波引入成品取向硅钢的后续处理，并进而降低其铁损值，提供一种使用超声波降低取向硅钢铁损的方法。从而在不破坏硅钢片涂层及不造成硅钢片塑性变形的前提下实现其铁损值的降低，提高其磁性能。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案。

用超声波降低取向硅钢铁损的方法，将取向硅钢片置于样品台2上，然后在取向硅钢片上覆以花样板3，花样板的形状选用栅格型花样板，以此来模拟机械刻痕细化磁畴方法的机理。然后将样品台2放置于水溶液4中，水溶液中放置一定数量和尺寸(可以选择)的硬质颗粒，并使超声波设备的工具头1紧贴着液面，即工具头同液面接触但不浸入。这样，在启动超声波设备时，超声波在搅动溶液4的过程中必然会带动硬质颗粒运动，这样硬质颗粒就会以很大的速度打在硅钢样品的暴露处，从而产生一个很大的作用力。同时，样品台2通过一个电机带动，可以沿水平方向运动，运动速率连续可调。通过改变超声波的功率、硬质颗粒的种类及数量、尺寸以及样品台2的运动速率来实现不同条件对取向硅钢成品的处理。

上述方法中，所选用栅格型花样板的栅格方向垂直于硅钢样品的轧制方向。所选用的超声波设备的功率为500～1500W，连续可调。所选用的悬浮颗粒种类有：碳化硼颗粒、白刚玉颗粒、碳化钨颗粒。粒度范围在2μm-40μm。所选用的悬浮有硬质颗粒的水溶液浓度控制在50～150g/L。所选用的处理时间为10～60min。

附图说明

图1是本发明的实验装置示意图。图中各数字代号表示如下：1.超声波设备的工具头2.样品台 3.花样板 4.悬浮有硬质颗粒的水溶液 5.工作台 6.有机玻璃容器

图2是铁损值随超声波处理时间的变化规律图。

具体实施方式

本发明的优选实施例结合附图详述如下。

实施例1