發(fā)布時(shí)間：2020-09-08 08:19

　　 無(wú)取向硅鋼作為一種高磁感、低鐵損的軟磁材料,廣泛應(yīng)用于電機(jī),壓縮機(jī)定轉(zhuǎn)子鐵芯。目前定轉(zhuǎn)子鐵芯一般在級(jí)進(jìn)模上進(jìn)行沖裁得到所需的形狀,而沖裁過(guò)程中不可避免的會(huì)對(duì)沖片邊緣磁性能和沖片的尺寸精度造成影響。因此本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)室沖裁實(shí)驗(yàn)、ABAQUS有限元模擬、企業(yè)跟蹤實(shí)驗(yàn),結(jié)合電子背散射(EBSD)技術(shù)和Fe_3O_4納米磁流體等表征手段從宏觀和微觀兩個(gè)方面分析各種沖裁缺陷的形成機(jī)理和影響范圍,并探尋合適的優(yōu)化方案。(1)沖裁過(guò)程會(huì)造成沖片邊緣200μm范圍內(nèi)晶粒取向變化,磁晶各向異性能較大的111、212、112的取向比例明顯增加,沖片邊緣磁性能明顯減弱,磁疇結(jié)構(gòu)以磁性能較差的點(diǎn)狀疇和針狀疇為主。從沖裁邊緣到中間250μm區(qū)域沖片顯微硬度顯著降低,即加工硬化影響區(qū)為250μm。(2)退火處理能夠明顯降低沖裁對(duì)沖片磁性能的影響,沖片邊緣容易磁化的001和113晶粒取向明顯增加。另外750℃退火處理時(shí),沖片晶粒尺寸均勻性好,晶粒取向回復(fù)明顯,磁疇結(jié)構(gòu)也表現(xiàn)為磁性能優(yōu)異的180°疇和90°疇,即750℃為50WW470無(wú)取向硅鋼最佳的退火溫度。(3)宏觀上,沖裁過(guò)程會(huì)造成沖片橢圓度。結(jié)合實(shí)驗(yàn)分析和有限元模擬發(fā)現(xiàn)橢圓度的形成是由壓邊面積、彈性模量各向異性和殘余應(yīng)力分布不均勻的共同影響導(dǎo)致,并且影響程度為殘余應(yīng)力彈性模量各向異性壓邊條件。另外,沖片的形狀也會(huì)影響沖片外圓的橢圓度。(4)通過(guò)企業(yè)跟蹤實(shí)驗(yàn),結(jié)合實(shí)驗(yàn)室分析測(cè)試平臺(tái),分析了實(shí)際生產(chǎn)中模具常規(guī)失效機(jī)理。對(duì)比分析無(wú)取向硅鋼沖裁常用模具材料粉末冶金和硬質(zhì)合金的磨損失效和崩刃失效的機(jī)理以及相互之間的差異。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TG142.1
【部分圖文】：

中以 0.5mm 和 0.35mm 最為常見(jiàn)，使用范圍最廣。但是是更薄，板料厚度越薄，相應(yīng)的鐵損值越低。鋼的常規(guī)牌號(hào)命名規(guī)則為：公稱(chēng)板厚數(shù)值的 100 倍+生產(chǎn)+鐵損保證值的 100 倍。其中鐵損保證值為無(wú)取向硅鋼板料的磁感應(yīng)峰值大小為 1.5T 時(shí)單位質(zhì)量的能量損耗，單位生產(chǎn)的 50WW470 為例，50 表示板料厚度為 0.5mm，第一生產(chǎn)，第二個(gè) W 表示為無(wú)取向硅鋼，470 表示鐵損保證值損值越小，表示其牌號(hào)越高，相應(yīng)的損耗也就越少。其中號(hào)，主要用于大中型水力、火力甚至核能發(fā)電機(jī)鐵芯。硅鋼生產(chǎn)流程向硅鋼的常規(guī)生產(chǎn)流程為：礦石原料→鐵水脫硫處理→→熱連軋→（�；嵯础溥B軋→退火處理→涂絕程示意圖如圖 1-1 所示。

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文n、Al、S 以及夾雜物等會(huì)削弱合金的磁感應(yīng)強(qiáng)度，因此無(wú)控制合金的成分，減少 Mn、S 和夾雜物的含量。另一方構(gòu)，其磁性能沿不同晶向上不同。Fe-Si 晶體在三個(gè)主要2 所示。其中<001>方向最容易磁化，<111>方向最難磁化，，因此在保證無(wú)取向硅鋼各個(gè)方向上磁性能各向同性的基向的含量，減少<111>的比重，提高產(chǎn)品的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

切削等）最終組裝成電機(jī)鐵芯，具體加工流程如圖會(huì)明顯影響無(wú)取向硅鋼電機(jī)鐵芯沖片的磁性能和機(jī)械性沖片邊緣局部金屬會(huì)發(fā)生塑性變形并導(dǎo)致加工硬化效果緣殘余應(yīng)力增加[11]，同時(shí)沖裁邊緣的晶粒發(fā)生嚴(yán)重扭轉(zhuǎn)原始板料中易磁化取向演變?yōu)檩^難磁化的取向，從而導(dǎo)度下降。宏觀上，沖裁過(guò)程產(chǎn)生的毛刺會(huì)降低鐵芯疊片會(huì)導(dǎo)致疊片之間產(chǎn)生局部渦流，明顯增加鐵芯的鐵損。和板料性能差異會(huì)導(dǎo)致沖片不同方向上的回彈不一致，橢圓度會(huì)電機(jī)氣隙有明顯影響，當(dāng)電機(jī)氣隙過(guò)大時(shí)會(huì)造嚴(yán)重，而氣隙過(guò)小時(shí)轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可能會(huì)碰觸到定子沖裁對(duì)沖片橢圓度影響，企業(yè)實(shí)際沖裁一般要求沖片的控制在±0.02mm 以?xún)?nèi)。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2813935