【摘要】：近年來,鋼鐵材料逐漸向高品質(zhì)、低成本、結(jié)構(gòu)功能一體化的方向發(fā)展。由于傳統(tǒng)的金屬鐵磁性屏蔽材料力學性能不好,給生產(chǎn)和加工帶來了許多不便,限制了其應用范圍,這對其磁性能和力學性能提出了更高的要求。為此,本文以鐵基電磁材料為研究對象,通過研究添加固溶強化元素Si和Mn、熱軋工藝和退火工藝來改善磁性能和力學性能。本論文通過利用Thermol-calc計算相變溫度、不同終軋溫度熱軋、系列溫度退火、金相組織觀察分析、EBSD晶粒取向分析、直流磁性能檢測、屏蔽效能檢測、室溫拉伸實驗等手段進行了研究,得到以下結(jié)論:(1)Si系高溫退火時不發(fā)生相變,隨退火溫度升高晶粒尺寸和均勻性均增加,Si系高溫退火時組織晶粒粗大且均勻性最好,Mn系采用不發(fā)生α→γ相變的最高溫度880℃退火時可以獲得相對粗大且均勻的組織。(2)力學性能方面,最佳合金成分和加工工藝是含1.4%Si的實驗材料,840℃終軋,1100℃退火。此時最佳力學性能是:抗拉強度為359.0 MPa,屈服強度為218.5MPa,斷后伸長率為33.0%。(3)磁性能方面,最佳合金成分:Si系為1.4%Si、Mn系為1.0%Mn中加0.1%P;最佳退火溫度:Si系為1100℃、Mn系880℃;添加0.1%P對Si系鐵基電磁材料磁性能不利,對Mn系有利。Si系的屏蔽效果要比Mn系好。(4)隨著終軋溫度由770℃逐漸升高至920℃,晶粒中磁性不利的難磁化方向[111]組分先急劇減少后緩慢增多,有利的(110)[001]組分逐漸增多,偏差度先變小后增大,840℃終軋對磁性能最有利。(5)實驗材料中,綜合磁性能和力學性能來看,最佳的合金成分及工藝是,含1.4%Si實驗材料熱軋時終軋溫度為840℃,經(jīng)1100℃退火,在直流低頻弱磁場環(huán)境下所測量的屏蔽效能13.92d B跟坡莫合金相當。綜上所述,Si元素使相變溫度升高,致使高溫退火時不發(fā)生相變,更易獲得粗大且均勻的等軸鐵素體晶粒組織,對實驗材料的磁性能優(yōu)化起到顯著作用;同時晶粒尺寸的增大會對力學性能產(chǎn)生一定損害,固溶強化元素Si的強化作用可在一定程度上補救甚至超過由于組織因素帶來的強度損失。
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM271;TG156;TG335
【圖文】：

[25]。表 1.12 1%Al Fe 板與其他軟磁材料的直流磁性比較2 Comparison of dc magnetic properties of 1% Al-Fe and other somaterials厚度/mmμmmH/mHcA/mB0.3/TB0.5/TB1/TB5/TB/15 83.57 12.7 1.32 1.42 1.50 1.59 1.15 12.06 60.5 0.03 0.11 0.96 1.58 1.0.6 95.51 6.4 1.08 1.14 1.18 1.34 e 由于晶粒大和雜質(zhì)低，矯頑力比 NK-J1 純鐵低 2/3 以上，，相當于地磁場下的磁感應強度 B5提高 10 倍以上。與坡較高和最大磁導率較低外，磁感應強度都較高，并且 1%良好，適合用作弱磁場屏蔽件。例如：為保證光電探測器度，必須屏蔽地磁，以防止地磁場的不利影響，過去通常鐵管的雙屏蔽法，如果用 1%Al-Fe 板只需單屏蔽就滿足6]。

圖 1.4 鐵單晶體三個方向的磁化曲線Fig. 1.4 Magnetization curves in threedirections of a single crystal of iron圖 1.5 3％Si-Fe 單晶體三個方向的磁化曲線Fig. 1.5 Magnetization curves of 3% Si-Fesingle crystal in three directions

圖 1.4 鐵單晶體三個方向的磁化曲線Fig. 1.4 Magnetization curves in threedirections of a single crystal of iron圖 1.5 3％Si-Fe 單晶體三個方向的磁化曲線Fig. 1.5 Magnetization curves of 3% Si-Fesingle crystal in three directions

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本文編號：2759980