电工钢织构及织构与磁性能的关系
材料物理学中的磁性材料与磁性现象
材料物理学中的磁性材料与磁性现象磁性材料是一类在外加磁场作用下能够形成稳定磁矩并表现出磁性行为的材料。
随着科学技术的不断发展，磁性材料已经在许多领域得到了广泛应用，如电子技术、计算机技术、医学和磁性记录媒介等。
磁性材料的磁性行为可以通过自旋等效和电子互相作用的方式来解释。
在原子或成键的离子中，电子的自旋和轨道运动产生磁矩，而它们不断运动着并相互作用，导致材料中出现相互作用的磁矩，产生磁性行为。
磁性材料的种类很多，包括铁、钴、镍、磁性氧化物等。
其中铁、钴、镍是典型的磁性材料，被广泛应用于磁性传感器等领域。
而磁性氧化物则因其优良的磁学性质被广泛应用于电动机、存储器等领域。
磁性材料的微观结构与磁性行为的关系需要通过多种方法来研究。
例如，从能量的角度来考虑磁性材料中的磁矩会表现出哪些行为。
在铁、钴、镍等磁性材料中，电子的自旋和轨道角动量在磁场下会发生耦合，形成不同的磁性结构，如铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性。
除了铁、钴、镍等单质的磁性材料，磁性合金也是磁性材料中的一类重要类型。
磁性合金由多种元素组成，其组成和结构会对其磁学性质产生影响。
磁性合金的应用范围广泛，包括电动机、变压器、磁记录媒介等。
近年来，人们开始关注磁性材料中的新奇现象，其中最为引人注目的是自旋电子学。
自旋电子学是一门新兴的物理学领域，在磁性材料研究领域中有着广泛的应用。
自旋电子学利用电子自旋的向上或向下态代表二进制信息，实现了与传统半导体电子学不同的信息处理方式。
自旋电子学有着极高的性能和低功耗的特点，在未来的信息技术领域中具有广阔的发展前景。
磁性材料在工业生产和科学研究中都有重要的应用。
掌握磁性材料的物理性质对物理学家和工程师而言都非常重要。
随着材料物理学研究的发展，我们也许会发现新的磁性材料，并且了解磁性材料的复杂行为，为未来的应用发展提供更多的机会。
冷轧板超快速退火的组织织构的柔性化控制技术
冷轧板超迅速退火旳组织、织构旳柔性化控制技术微观组织控制：对老式旳冷轧汽车用钢而言，伴随汽车减重、节省燃油和保障安全旳迫切规定，采用减量化成分和紧凑型流程，在保证成形性能旳基础上深入提高材料强度，已经成为新世纪旳研究热点。
高强度深冲用钢（包括IF钢和Al镇静钢等）大多通过添加Mn、P和Si等元素到达固溶强化旳目旳。
这种钢在固溶强化母相旳同步引起晶界强度旳下降，恶化了固有旳晶界脆性问题（IF钢），导致更明显旳二次加工脆性；此外，固溶强化元素Si等旳添加损害深冲性能和涂层旳表面质量，不合用于复杂成形旳外板零件。
晶粒细化是可以同步提高材料强度和韧性旳最有效措施之一。
通过细化晶粒，提高晶界数量和密度，进而Q345B无缝管 bd提高（超）低碳钢旳晶界强度，同步大幅度改善二次加工脆性。
日本某钢铁企业通过大幅提高C 和Nb旳含量，运用细晶强化、NbC析出强化和PFZ无间隙析出区间技术，开发了一种440MPa级别旳细晶高强IF钢，明显提高了试验钢旳抗二次加工脆性。
实际上，除了微合金化手段以外，通过工艺控制同样可以实现晶粒细化。
近十年来这一技术在热轧领域进行了深入旳研究和应用。
总旳来说，重要有两组获得超细晶钢旳技术路线。
一组是剧烈塑性变形措施，如等通道角挤压、叠轧合技术、多向变形和高压扭转等；另一组则包括多种先进旳形变热处理技术，如形变诱导铁素体相变、动态再结晶、两相区轧制以及铁素体区温轧等。
目前商业用热轧高强钢旳最小晶粒尺寸在3-5μm，而冷轧退火钢一般在20μm左右。
众所周知，热轧组织参数、冷轧规程和退火工艺旳控制可强烈地影响冷轧产品旳组织和性能，但目前主流旳商业化退火措施，无论是老式旳罩式退火还是较先进旳持续退火，工艺参数单一，可变化范围窄，难以实现对组织性能旳柔性化控制。
这正是数年来制约冷轧-退火材料组织细化旳重要瓶颈，也是冷轧细晶化技术鲜有研究旳重要原因。
为了克服上述问题，RAL研究人员发现，超迅速退火技术因其独特旳加热及冷却方式，Q345B无缝管可实现多阶段复杂途径和灵活多样旳工艺参数控制，有望为冷轧-退火产品提供了更具全新旳组织-织构-性能处理方案。
电工钢的材料学原理
电工钢的材料学原理
1.成分：电工钢的主要成分是硅、铝、钴、镍等元素。
其中，硅的含量较高，可达到3%-5%，这是电工钢磁性能优良的重要原因。
2. 晶粒度：电工钢晶粒度较小，一般为5微米以下。
这是因为小晶粒可以减少自旋磁矩的相互作用，从而提高磁导率和磁饱和感应强度。
3. 冷变形：电工钢经过冷变形处理后，可以提高其磁性能。
这是因为冷变形可以使晶界产生微观应力场，从而降低磁晶各向异性，提高磁导率和饱和磁感应强度。
4. 热处理：电工钢在热处理过程中，晶界会发生重组，形成具有高磁导率的晶界。
同时，热处理可使电工钢的晶粒尺寸变大，从而提高磁导率和磁饱和感应强度。
总之，电工钢的磁性能与其成分、晶粒度、冷变形和热处理等材料学因素密切相关。
了解这些原理，有助于我们更好地理解电工钢的特性和应用。
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金属冶炼中的金属磁性与电磁性能
熔炼气氛，如真空、惰性气体或氧化性气氛，对金属的电磁性能也有影响。在真空或惰性气氛中熔炼可以减少杂 质和氧化物的形成，从而提高金属的纯度和电磁性能。
铸造工艺对电磁性能的影响
冷却速度
铸造过程中金属的冷却速度对其晶体 结构和相变有重要影响。快速冷却可 能导致金属产生淬火效应，影响其磁 性和导电性能。
金属磁性与电磁性能在其他领域的应用
医学成像
利用磁共振成像技术，对生物体 内的金属进行检测和诊断。
航空航天
利用金属的磁性和电磁性能，制造 高性能的航空航天材料和部件。
能源领域
利用金属的磁性和电磁性能，开发 高效能、环保的能源技术和设备， 如磁流体发电、超导输电等。
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磁力驱动泵
利用磁性原理驱动泵的运 转，具有无接触、无摩擦 、低能耗等优点。
金属电磁性能在电子工业中的应用
电磁感应加热
利用电磁感应原理对金属进行快速加热，广泛应 用于金属熔炼、连铸、轧制等领域。
电磁屏蔽
利用金属的电磁性能，对电磁波进行吸收、反射 和折射，以保护电子设备和信号不受干扰。
电磁检测
利用金属的电磁性能，对金属制品进行无损检测 和探伤，确保产品质量和安全。
电磁波反射
金属对电磁波的反射能力与其表面状况和电磁波的波长有关。光滑金属表面可 以反射大部分入射的电磁波，而粗糙表面则反射较少。不同频率的电磁波在金 属表面的反射系数不同，高频电磁波更容易被反射。
金属的电磁波传播特性
电磁波在金属中的传播速度
电磁波在金属中的传播速度小于其在真空中的传播速度，且随着金属的电导率和磁导率的增加而减小 。
合金元素
铸造过程中加入的合金元素可以改变 金属的电磁性能。通过调整合金元素 的种类和含量，可以优化金属的电磁 性能，如提高导电性或改变磁性。
电工钢知识简介
电工钢知识简介 Prepared on 22 November 2020电工钢基础知识普及电工钢已有上百年的历史，电工钢包括Si<%电工钢和Si含量 ~%的硅钢两类，主要用作各种电机、变压器和镇流器铁芯，是电力、电子和军事工业中不可缺少的重要软磁合金。
电工钢在磁性材料中用量最大，也是一种节能的重要金属功能材料。
电工钢，特别是取向硅钢的制造工艺和设备复杂，成分控制严格，制造工序长，而且影响性能的因素多，因此常把取向硅钢产品质量看作是衡量一个国家特殊钢制造技术水平的重要标志，并获得特殊钢中“艺术产品”的美称。
1、电工钢的发展历史✧热轧硅钢发展阶段（1882~1955年）铁的磁导率比空气的磁导率高几千到几万倍，铁芯磁化时磁通密度高，可产生远比外加磁场更强的磁场。
普通热轧低碳钢板是工业上最早应用的铁芯软磁材料。
1886年美国Westinghouse电气公司首先用杂质含量约为%的热轧低碳钢板制成变压器叠片铁芯。
1890年已广泛使用厚热轧低碳钢薄板制造电机和变压器铁芯。
但由于低碳钢电阻率低，铁芯损耗大；碳和氮含量高，磁时效严重。
1882年英国哈德菲尔特开始研究硅钢，1898年发表了%Si-Fe合金的磁性结果。
1903年美国取得哈德菲尔特专利使用权。
同一年美国和德国开始生产热轧硅钢板。
1905年美国已大规模生产。
在很短时间内全部代替了普通热轧低碳钢板制造电机和变压器，其铁损比普通低碳钢低一半以上。
1906~1930年期间，是生产厂与用户对热轧硅钢板成本、力学性能和电机、变压器设计制造改革方面统一认识、改进产品质量和提高产量的阶段。
✧冷轧电工钢发展阶段（1930~1967年）此阶段主要是冷轧普通取向硅钢（GO）板的发展阶段。
1930年美国高斯采用冷轧和退火方法开始进行大量实验，摸索晶粒易磁化方向<001>平行于轧制方向排列的取向硅钢带卷制造工艺。
1933年高斯采用两次冷轧和退火方法制成沿轧向磁性高的3%Si钢，1934年申请专利并公开发表。
0_1_Si无取向电工钢晶粒长大对织构和磁性的影响
011%Si无取向电工钢晶粒长大对织构和磁性的影响王 波(宝山钢铁股份有限公司技术中心,上海 201900)摘 要:本文研究了011%Si无取向电工钢退火过程中晶粒长大对织构和磁感、铁损和交流磁导率的影响,结果表明晶粒尺寸越大,(1)有利面织构(0k1)强度降低;(2)较低磁场下磁感升高,高磁场下磁感降低;(3)铁损降低实际上是磁滞损耗降低;(4)交流导磁率增加。
关键词:无取向电工钢;磁感;铁损;;织构中图分类号:TM275 文献标识码:A 文章编号:1005-8192(2004)03-0016-03E ffects of G rain G rowth of011%Si Non2oriented Electrical Steel on T exture and Magnetic PropertiesWAN G Bo(R&D Center of Baoshan Iron&Steel Co1,Ltd1,Shanghai201900,China)ABSTRACT:The effects of grain growth of011%Si non2oriented electrical steel on texture,induction, core loss and ac permeability are studied1While grains grow bigger it means(1)the intensity of the favor2 able texture(0k1)decrease,(2)the induction at low magnetic force increases,but it decrease at high mag2 netic force,(3)the total core loss decrease is due to the hysteresis loss decrease,and(4)ac permeability in2 creases1KE Y WOR DS:non2oriented electrical steel;magnetic flux density;iron loss;grain;texture1 前 言在无取向电工钢钢板厚度和成分一定的情况下,晶粒尺寸和织构对产品最终磁性能起着决定性影响〔1〕。
物质结构与材料的磁性
物质结构与材料的磁性在物质科学领域中，物质结构和材料的磁性是一个关键的研究领域。
物质结构的磁性可以影响材料的性能和应用。
本文将探讨物质结构对材料磁性的影响以及相关的应用。
一、物质结构对磁性的影响物质结构的磁性主要通过晶体结构以及原子和离子的排列方式来决定。
晶体结构的对称性和原子排列的方式直接影响着材料的磁性。
以下是几个常见的物质结构对磁性的影响的例子：1.立方晶体结构立方晶体结构是最简单的晶体结构之一，主要包括体心立方晶体结构、面心立方晶体结构和简单立方晶体结构。
这些晶体结构中的原子排列和对称性对磁性起着重要作用。
例如，铁（Fe）的体心立方晶体结构使其在室温下表现出铁磁性，而铝（Al）的面心立方晶体结构使其成为顺磁性材料。
2.非晶态材料非晶态材料在物质结构上缺乏长程有序性，原子之间的排列是无规则的。
这种无序排列的物质结构将会影响材料的磁性。
例如，非晶态的合金材料在低温下显示出铁磁性，而在高温下则表现出顺磁性。
3.键合方式物质中原子之间的键合方式也对磁性有影响。
例如，铁磁性材料通常通过相邻原子之间的交换作用来实现磁性，而顺磁性材料则是由于原子轨道中存在未成对电子。
以上是物质结构对磁性的一些基本影响，不同的物质结构和原子排列方式将导致不同的磁性行为。
二、材料磁性的应用材料的磁性在许多应用领域中起着关键的作用。
以下是一些相关的应用：1.磁存储器件磁存储器件是计算机和其他电子设备中不可或缺的组成部分。
材料的磁性可以用于存储和读取信息。
例如，硬盘驱动器使用了铁磁性材料来存储和读取数据，通过改变磁性材料的磁性状态来表示不同的信息。
2.磁共振成像（MRI）磁共振成像是一种非侵入性的医学成像技术，可以用于观察人体内部的器官和组织。
磁性材料的特殊磁性性质被用于产生高强度的磁场，从而实现对人体的成像。
3.磁性材料的加工和制备磁性材料的制备和加工过程对其磁性能有重要影响。
通过控制物质结构和材料成分，可以调节材料的磁性能。
2退火过程中晶粒组织变化对磁性的影响
时产生｛１１１）织构组分有利，退火织构从０％Ｓｉ的
（＜１１１＞／／ＮＤ），因此磁感很低。６５０℃时开始再结
｛１１１）＜１１０）到１％～２％Ｓｉ的｛５５４）＜２２５＞。本研究 晶，冷轧纤维织构减弱，磁感升高。６８０～７００℃虽
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参考文献(5条) 1.Hou Chun-Kan 查看详情 1996(2) 2.Shiozaki M.Kurosaki Y 查看详情 1989(1)
3.王波 0.1%Si无取向电工钢晶粒长大对织构和磁性的影响[期刊论文]-金属功能材料 2004(3)
4.Ray R K 查看详情 1994(4) 5.何忠治 电工钢 1996
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图２ 退火过程中织构（１／４面）与晶粒的变化
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作者简介：王峰涛（１９７５一），男，１９９８年毕业于西安冶金建筑科技大学，工学学士，工程师，现就职于宝钢股份宝钢分公司。 Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｆｅｎｇｔａｏ＠ｂａｏｓｔｅｅｌ．ｃｏｍ，电话：０２１—２６６４８１６６，传真：０２１－－２６６４６５３９。
万方数据
第４期
王峰涛等：低硅无取向电工钢退火过程中晶粒组织变化对磁性的影响
第１６卷第４期 ２ ０ ０ ９年８月
磁性材料的微观结构与磁性性能
磁性材料的微观结构与磁性性能磁性材料是一类非常重要的功能性材料，广泛应用于电子、信息、医学等领域。
了解磁性材料的微观结构与磁性性能之间的关系对于设计和合成新型磁性材料具有重要意义。
本文将从磁性材料的微观结构和磁性性能两个方面进行论述。
一、磁性材料的微观结构磁性材料的微观结构主要包括晶体结构和磁畴结构两个方面。
晶体结构是磁性材料的基本组织单元。
晶体结构的对称性和晶格参数决定了磁性材料的一些基本特性。
例如，铁磁材料的晶体结构通常是体心立方晶格，而铁氧体则是面心立方晶格。
晶体结构的不同可以导致不同的原子间距和原子位置的排列方式，进而影响磁性材料的磁性性能。
磁畴结构是磁性材料中磁性原子排列的集体行为。
磁畴是一组有序排列的相邻磁性原子，彼此具有相同的磁矩方向。
磁畴通常具有一定的大小和形状，且在无外加磁场的情况下磁性材料会分化成多个磁畴。
在铁磁材料中，磁畴的形成是由于自发磁化的存在。
而在顺磁材料中，则是由外加磁场引起的。
二、磁性材料的磁性性能磁性材料的磁性性能包括饱和磁化强度、居里温度、剩余磁化强度等。
饱和磁化强度是指磁性材料在饱和状态下磁化的最大电流强度。
饱和磁化强度越高，表示材料在外加磁场下更容易实现饱和磁化，具有更高的磁化能力。
居里温度是指磁性材料由铁磁性向顺磁性转变的温度。
居里温度越高，表示材料在高温下仍能保持铁磁性，具有较好的磁性稳定性。
剩余磁化强度是指磁性材料在去除外加磁场后仍保留的磁化强度。
剩余磁化强度的大小与材料的磁畴结构有关，磁畴间的相互作用对剩余磁化强度起到重要影响。
三、微观结构与磁性性能的关系磁性材料的微观结构直接影响磁性材料的磁性性能。
首先，晶体结构的对称性和晶格参数决定了磁性材料的磁矩间相互作用方式。
例如，铁磁材料的晶体结构的体心立方晶格，使得磁矩更容易在晶格间跳跃，从而增强了磁性材料的磁性。
其次，磁畴结构的形成和演化直接决定了磁性材料的磁性性能。
磁畴之间的相互作用可以通过磁畴壁的移动和转变来改变。
组织和织构对中低牌号无取向电工钢磁性能的影响
ｉ ｄ ｃ ｉｎ ｃ ｕ ｄ ｂ ｎ ｒ ａ ｅ ｙ ｍ ｅ ｎ ｆｉ ｒ ｖｎ ｈ ｏｌｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｔ ｅ ｕｃ ｄ ｅ ｓ ｅ ｔ ｅ ｎ ｕ ｔｏ ｏ ｌ ｅ ｉｃ ｅ ｓ ｄ ｂ ａ ｓｏ ｍｐ ｏ ｉ ｇ ｔ ｅ ｒ ｌｉ ｇ ｔｃ ｎ ｌｇ ｏ ｒｄ ｅ ａ ｖ ｒ ｅ ｔｘｕｒ ． Ｋ ｅ ｒ ｓ ｎ ｎ ｏ ｉｎ ｅ ｌ ｃｒｃ ｌｓｅ ｌ ｙ ｗｏ ｄ ｏ — ｒｅ ｔ ｄ ｅｅ ｔｉ ａ ｔｅ ；Ｍ ｉ ｒ ｓｒ ｃｕ ｅ ａ ｅ ｔ ｒ ｃ ｏ ｔｕ ｔ ｒ ｎｄ ｔ ｘｕ ｅ；ｍ ａ ｎ ｔｃ ｐ ｏ ｅ ｙ ｇ ｅｉ ｒ ｐ ｒ ｔ
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胡 少 东 ＇ 项 利 赖 朝彬 仇 圣桃
（． １ 江西理 工大 学冶 金 与化学 工程 学院 ， 江西 赣州 ３ １０ ； ． 铁研究 总 院国家 连铸 中心 ， ４０ ０ ２ 钢 北京 １ ０ ８ ） ０ ０ １
摘 要 影 响无 取 向 电工 钢 磁 性 能 的两 个 主要 因 素是 组 织 和织 构 。研 究 表 明 ： 着 牌 号 的 升 高 ， 粒 尺 寸 增 大 ， 随 晶 有
电工钢知识简介
电工钢基础知识普及电工钢已有上百年的历史,电工钢包括Si<0.5%电工钢和Si含量0.5~6.5%的硅钢两类,主要用作各种电机、变压器和镇流器铁芯,是电力、电子和军事工业中不可缺少的重要软磁合金;电工钢在磁性材料中用量最大,也是一种节能的重要金属功能材料;电工钢,特别是取向硅钢的制造工艺和设备复杂,成分控制严格,制造工序长,而且影响性能的因素多,因此常把取向硅钢产品质量看作是衡量一个国家特殊钢制造技术水平的重要标志,并获得特殊钢中“艺术产品”的美称;1、电工钢的发展历史✧热轧硅钢发展阶段1882~1955年铁的磁导率比空气的磁导率高几千到几万倍,铁芯磁化时磁通密度高,可产生远比外加磁场更强的磁场;普通热轧低碳钢板是工业上最早应用的铁芯软磁材料;1886年美国Westinghouse电气公司首先用杂质含量约为0.4%的热轧低碳钢板制成变压器叠片铁芯;1890年已广泛使用0.35mm厚热轧低碳钢薄板制造电机和变压器铁芯;但由于低碳钢电阻率低,铁芯损耗大；碳和氮含量高,磁时效严重;1882年英国哈德菲尔特开始研究硅钢,1898年发表了4.4%Si-Fe合金的磁性结果;1903年美国取得哈德菲尔特专利使用权;同一年美国和德国开始生产热轧硅钢板;1905年美国已大规模生产;在很短时间内全部代替了普通热轧低碳钢板制造电机和变压器,其铁损比普通低碳钢低一半以上;1906~1930年期间,是生产厂与用户对热轧硅钢板成本、力学性能和电机、变压器设计制造改革方面统一认识、改进产品质量和提高产量的阶段;✧冷轧电工钢发展阶段1930~1967年此阶段主要是冷轧普通取向硅钢GO板的发展阶段;1930年美国高斯采用冷轧和退火方法开始进行大量实验,摸索晶粒易磁化方向<001>平行于轧制方向排列的取向硅钢带卷制造工艺;1933年高斯采用两次冷轧和退火方法制成沿轧向磁性高的3%Si钢,1934年申请专利并公开发表;1935年Armco钢公司按高斯专利技术与Westinghouse电气公司合作进行生产;之后,Armco钢公司采用快速分析微量碳等技术和不断改进制造工艺及设备,使产品质量逐步提高;直到1958年在掌握MnS抑制剂和板坯高温加热两个前工序制造工艺后,制造取向硅钢的专利技术已基本完善,产品磁性大幅度提高且稳定;1959年开始生产0.30mm厚产品,1963年生产0.27mm产品;40年代初,Armco钢公司开始生产冷轧无取向硅钢板;1963~1967年期间,英国、日本等国家陆续停止生产热轧硅钢板;热轧硅钢板逐步被冷轧无取向电工钢和冷轧取向硅钢板所代替;高磁感取向硅钢发展阶段1961~1994年1961年,新日铁在引进Armco专利基础上,首先试制AlN+MnS综合抑制剂的高磁感取向硅钢;1964年开始试生产并命名为Hi-B,但磁性不稳定;经过15年的持续改进,Hi-B钢制造工艺已日臻完善,并于1968年正式生产Z8H牌号;从1979年开始,新日铁和川崎公司采用提高硅含量、减薄产品钢带厚度和细化磁畴技术,陆续生产了0.30、0.27、0.23及0.18mm高磁感取向硅钢新牌号;2、电工钢的分类电工钢除上表品种类别外,还有一些特殊用途的电工钢板,如0.15和0.20mm 厚3%Si冷轧无取向硅钢薄带和0.025、0.05及0.1mm厚3%Si冷轧取向硅钢薄带,用作中、高频电机和变压器以及脉冲变压器等；继电器和电力开关用的0.7mm 厚3%Si高强度冷轧无取向硅钢板；新型高转速电机转子用的高强度冷轧电工钢板；医用核磁共振断层扫描仪等磁屏蔽和高能加速器电磁铁用的低碳电工钢热轧厚板和冷轧板；高频电机和变压器以及磁屏蔽用的4.5%~6.5%Si高硅钢板等; 3、对电工钢板性能的要求一般要求电机、变压器和其他电器部件效率高,耗电量少,体积小和重量轻;电工钢板通常是以铁芯损耗和磁感应强度作为产品磁性保证值;对电工钢板性能的要求如下：✧铁芯损耗P T低铁芯损耗是指铁芯在≥50Hz交变磁场下磁化时所消耗的无效电能,简称铁损,也称交变损耗,其单位为W/kg;这种由于磁通变化受到各种阻碍而消耗的无效电能,通过铁芯发热既损失掉电能,又引起电机和变压器的温升;电工钢的铁损P T包括磁滞损耗、涡流损耗Pe和反常损耗Pa三部分;电工钢板铁损低,既可节省大量电能,又可延长电机和变压器工作运转时间,并简化冷却装置;由于电工钢板的铁损所造成的电量损失占各国全年发电量的 2.5%~4.5%,因此各国生产电工钢板总是千方百计设法降低铁损,并以铁损作为考核产品磁性的最重要指标,按产品的铁损值作为划分产品牌号的依据;✧磁感应强度B高磁感应强度是铁芯单位截面积上通过的磁力线数,也称磁通密度,它代表材料的磁化能力,单位为T;电工钢板的磁感应强度高,铁芯的激磁电流也称空载电流降低,铜损和铁损都下降,可节省电能;当电机和变压器功率不变时,磁感应强度高,设计B m可提高,铁芯截面积可缩小,这使铁芯体积减小和重量减轻,并节省电工钢板、导线、绝缘材料和结构材料用量,可降低电机和变压器的总损耗和制造成本,并且有利于大变压器和大电机的制造、安装和运输;取向硅钢设计B m高达1.7~1.80T,接近B8值,因此以B8作为磁感保证值;电机设计B m约为1.5T,接近冷轧无取向电工钢B50值,因此冷轧无取向硅钢以B50作为磁感保证值;热轧硅钢的磁感更低,通常以B25作为保证值;✧对磁各向异性的要求电机是在运转状态下工作,铁芯是用带齿圆形冲片叠成的定子和转子组成,要求电工钢板为磁各向同性,因此用无取向冷轧电工钢或热轧硅钢制造;一般要求纵横向铁损差值<8%,磁感差值<10%;变压器是在静止状态下工作;大中型变压器铁芯是用条片叠成,一些配电变压器、电流和电压互感器以及脉冲变压器是用卷绕铁芯制造,这样可保证沿电工钢板轧制方向下料和磁化,因此都用冷轧取向硅钢制造;✧冲片性良好用户使用电工钢板时冲剪工作量很大,因此要求电工钢板应具有良好的冲片性,这对微、小型电机尤为重要;冲片性好可以提高冲模和剪刀寿命,保证冲剪片尺寸精确以及减小冲剪片毛刺;影响冲片性的因素主要有：1冲模或剪刀材料;如硬质合金冲模的冲片性比工具钢冲模提高一倍以上;2冲头与冲模的间距;合适的间距一般为钢板厚度的5%~6%;3冲片用润滑油种类;4冲片形状;5钢板表面绝缘膜种类和质量;6钢板的硬度等;后两个因素与电工钢板质量有关;✧钢板表面光滑、平整和厚度均匀要求电工钢板表面光滑、平整和厚度均匀,主要是为了提高铁芯的叠片系数;叠片系数高可使铁芯有效利用空间增大,空气隙减小,使激磁电流减小;电工钢板的叠片系数每降低1%相当于铁损增高2%,磁感降低1%;✧绝缘薄膜性能好为防止铁芯叠片间发生短路而增大涡流损耗,冷轧电工钢板表面涂一薄层无机盐或无机盐+有机盐的半有机绝缘膜;对绝缘膜有以下要求：1耐热性好;在750~800℃消除应力退火时不会破坏;2绝缘膜薄且均匀;3层间电阻高;4附着性好;5冲片性好;6耐蚀性和防锈性好;7焊接性好;用途不同,对绝缘膜的要求也有差异;✧磁时效现象小铁磁材料的磁性随使用时间而变化的现象称为磁时效;这种现象主要是材料中碳和氮等杂质元素引起的;电工钢板中碳和氮含量小于0.0035%时,磁时效明显减小;4、影响电工钢铁损的因素❶化学成分的影响电工钢成分组成基本包括三大类元素;第一类为基本合金元素,如Si、Al、Mn 等；第二类为杂质元素,如C、S、N、O、Ti、Zr 等；第三类为微量元素如Sb、Sn等;✧第一类元素的影响Si、Al、Mn是有益的合金元素,可使铁的磁各向异性常数K1和饱和磁滞伸缩常数λs值降低,磁化更容易,所以Ph降低;另外这些元素还可提高电阻率,使Pe 降低;因此提高第一类元素的含量可以明显降低铁损;但当这些元素含量太高时,材料变得既硬又脆而无法冷加工;✧第二类元素的影响C、S、N、O、Ti、Zr等为有害元素,这些元素的存在可在钢中形成细小弥散的碳化物、硫化物、氮化物及氧化物,阻碍成品退火时晶粒长大,对磁性能不利,因此要求钢中这类元素的含量越低越好;✧第三类元素的影响在无取向硅钢中添加少量的Sb、Sn,可以改善无取向电工钢再结晶退火后的织构,使100和110有利织构组分明显增加,使111不利织构组分明显减弱,从而降低铁损,提高磁感;添加少量的此类元素,还可以抑制内氧化层和氮化层的形成,改善磁性;❷晶粒尺寸晶粒尺寸大,晶界数量少,畴壁移动的阻力小,磁滞损耗降低;另一方面,晶粒尺寸大,磁畴尺寸增大,涡流损耗和反常损耗都增加;因此为了降低总铁损有一个合适的临界晶粒尺寸;❸杂质、夹杂物和内应力无取向电工钢中夹杂物和杂质元素应尽量降低,这是提高磁性的最重要措施;它们不仅阻碍畴壁移动使磁滞损耗和矫顽力增高,同时为了降低其周围静磁能而产生了闭合畴使磁化困难;它们对晶粒长大和织构组分也有很坏的影响;电工钢板中存在任何内应力都使矫顽力增高;❹晶体织构在取向硅钢中,提高B8使磁滞损耗明显降低;对无取向电工钢来说,100面织构高,磁滞损耗和P15最低,110织构次之,111织构最差;❺钢板厚度一般来说,钢板厚度减薄,磁滞损耗增高;但厚度减薄,涡流损耗明显降低;因此对总铁损来说也有一个合适的临界厚度;❻钢板表面状态钢板表面平整光洁,表面自由磁极减少,静磁能降低,畴壁移动阻力减小,则磁滞损耗和矫顽力降低;。
材料物理学中的电子结构和磁性相变
材料物理学中的电子结构和磁性相变材料物理学是物理学的一个重要分支，主要研究材料的物理性质和结构，探索材料性质与其微观结构之间的关系。
材料物理学中的电子结构和磁性相变是其中的两个重要方面。
一、电子结构电子结构是指材料中电子的能带或轨道结构。
材料可以分为导体、半导体和绝缘体三类。
导体中电子数目较多，且可以在电场作用下自由传导电流，而绝缘体中只有极少量的自由电子，电流传递极为困难。
半导体介于导体和绝缘体之间，其导电性较弱，但可以通过控制材料的掺杂来调节其导电性能。
因此，掌握材料的电子结构，可以为材料的开发和应用提供重要的理论基础。
电子结构的研究重点是分析和计算材料中的费米面和径向分布函数。
费米面是能带图中，能量荷登面和化学势相等时所对应的面。
径向分布函数是指材料所含电子在动量空间上的分布情况。
通过这两个特征可以得到材料在不同环境下的电子性质。
对于半导体材料，可以通过掺杂来改变其电子结构，使之转变成导体或绝缘体材料。
二、磁性相变磁性相变是指在温度、磁场或应力等刺激下，材料的磁性质发生变化的现象，是材料物理学中的重要研究领域。
在材料的加工和应用过程中，经常需要对磁性相变进行调控，以满足不同的需求。
与电子结构类似，磁性相变的研究也侧重于计算和分析材料中的费米面和磁相互作用。
磁相互作用通过两种方式传递，即直接相互作用和间接相互作用。
当相互作用强度达到一定程度时，材料中的凝胶物质会出现形态转变，从而产生磁性相变。
磁性相变还可分为二阶相变和一阶相变。
二阶相变在材料的某一温度或磁场临界值上产生连续变化，而一阶相变则产生不连续变化，通常伴随着能量的吸收或释放。
在实际的材料发展和应用中，电子结构和磁性相变的研究是不可分割的两个方面。
例如，对于磁学中的磁记忆材料，引入合适的掺杂物可以调控其电子结构和磁性相变，从而实现其在数据存储、传输等方面的应用。
总的来说，材料物理学中的电子结构和磁性相变是材料性质与微观结构之间相互关联的重要研究内容，对于材料的研究和应用具有不可替代的作用。
不同晶体学平面对无取向电工钢电磁性能的贡献及其磁性各向异性
１的正数 。由于 式 （ ） 侧 第一 项 与 晶 向 无关 ， １右 第
三 项 极 小 ， 忽 略 ， 第 二 项 Ｋ 的 系 数 可 以 用 来 可 故
长 ， 同 晶体 学 平 面 对 无取 向 电工 钢 的 电磁 性 能 不 的贡献 及其 各 向异性 日益 受 到人 们 的 关 注 ，它 们 是研 究材 料 的织 构 与 磁 性 关 系 的 基础 ， 也是 设计 和生 产 高品质 电工 钢 的基 本参 数［ ， ２】对此 已有 文
则 以 ｛ １ 晶 面 最 强 ， １ １ 晶 面 最 弱 ， 】 １ 晶 面及 其他 晶 面 的磁 性 各 向 异 性 以 ｛ １ ｝ 面 的 极 点 为 中心 呈放 １ ０） ｛１｝ ｛１） １０ 晶
射 递 减 状 分 布在 反 极 图 上 。 关键词 ： 无取 向 电 Ｘ 钢 ； 构 ； － 织 电磁 性 能 ； 向异 性 各 中图分类号 ： ＴＧ１ ３ ２ １． ５ 文献标志码 ： Ａ 文章 编 号 ： ６ ４３ ４ （ ０ ０ ０ — ３ ３０ １ ７ —６４ ２ １ ）４０ ９ —４
第３ ３卷 第 ４期
２ １ 年 ８ 月 ００
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Ｖｏ１ ３３， ． ． Ｎｏ ４ Ａｕｇ ２ ０ ． ０１
Ｊｏ ｒ ｌｏ ｕ ｎ Ｕｎｉｅ ｓｔ ｃｅ ｅ ａ ｃ ｕ ｎａ ｆ Ｗ ｈａ ｖ ｒ ｉｙ ｏｆＳ ｉｎｃ ｎｄ Ｔｅ ｈｎｏｏ ｙ ｌｇ
的 难 易 磁 化 程 度 或 不 同 ｛ ｋ ｝ 面 对 磁 性 的 贡 献 ｈ ｌ晶
及其 各 向异性 孰 大孰 小 的定 量计 算 ，则 尚未 见 到 具体 报道 。为此 ， 文采 用 理 论 计 算 与 实 验 相结 本 合 的方法 来求 证不 同晶体 学平 面对 无取 向电工钢 磁感 应强 度 的贡 献 及 其 磁 性 各 向异性 ， 以期 为 电 工钢 以及 汽 车板 和家 用 电器 面板 等材 料 的设计 与 研究 提供 基 本参 数和 依据 。
常化工艺对50W350硅钢织构和磁性能影响规律研究
常化工艺对50W350硅钢织构和磁性能影响规律研究文章研究了常化温度对50W350织构和磁性能的影响规律，结果表明：热轧板常化可以明显改善产品磁性能，常化温度对成品板织构类型的影响较大；随着常化温度升高，对应的铁损P1.5/50呈下降趋势，高温段下降很缓慢；磁感B50基本呈单调递增，但在高温阶段增幅变缓。
标签：无取向电工钢；常化；织构1 概述在無取向电工钢的生产过程中，通常（Si+Al）≤1.7%不进行常化，但对于含硅量较高无相变成分体系的产品，常化可以明显改善热轧组织和织构，使热轧板的未完全再结晶组织在高温下发生再结晶，使冷轧前的组织为等轴晶铁素体，为冷轧顺序提供保障，同时可以预防瓦楞状缺陷，改善产品性能[1-3]。
文章重点研究了50W350热轧板在不同常化温度下成品组织和织构的变化，及其对磁性能的影响。
2 试验材料及方法试验钢的化学成分如表1所示，试验用热轧板取自大生产无取向电工钢热轧卷。
材料经过顶底复吹转炉冶炼、RH处理、连铸、热轧至2.2mm后分别在950℃、975℃、1000℃和1025℃不同温度进行常化，之后冷轧并在930±10℃保温1min 进行成品退火处理。
极图测量仪器是荷兰帕纳科公司生产的X’ Pert Pro X射线衍射仪测试织构并采用织构分析软件进行ODF分析重要织构组分的体积分数。
磁性能采用Epstein方圈试样，利用中国计量院磁性能测试设备，在1.5T，50Hz条件下测量铁损P1.5/50和在磁感应强度B50。
3 试验结果3.1 常化温度对成品组织的影响将50W350热轧板分别在925℃、950℃、975℃和1000℃进行常化，然后采用单机架轧制经过5道次冷轧至0.5mm厚度，冷轧后的钢带均在930±10℃保温1min进行最终成品退火处理，成品组织如图1（a）-（e）所示。
无论热轧板是否通过常化，退火后均发生了完全再结晶，且随常化温度提高，退火后平均晶粒尺寸有增加的趋势。
磁性材料微观结构与磁性能关系研究
磁性材料微观结构与磁性能关系研究磁性材料作为一类特殊的材料，其在磁学、物理学、电学等领域都有着广泛的应用。
在目前的产业中，磁性材料的用途越来越广泛，比如电子硬盘、磁致伸缩材料、核磁共振成像技术、磁盘存储器等等。
然而，要了解磁性材料的特性和应用，必须先从微观结构和磁性能的关系入手，来研究不同磁性材料的特点和性能。
一、磁性材料的分类按磁性材料的特性和微观结构的不同，可以将其大致分为四类：铁磁性材料、亚铁磁性材料、顺磁性材料和反磁性材料。
1. 铁磁性材料：当铁磁性材料没有外加磁场时，其所有磁矩的朝向相同，因而表现出较强的自发磁化现象。
常见的磁性材料如钢铁、铁氧体、氢化钕、氢化钴、氢化铈等都属于铁磁性材料。
2. 亚铁磁性材料：亚铁磁性材料中磁矩很小，但是其自身具有一定的磁性。
常见的亚铁磁性材料有传统意义上的铜、铝等。
3. 顺磁性材料：顺磁性材料中每个原子或离子都带有一个带电粒子（电子、电子空穴），由于带电粒子带电，其在外加磁场中会产生偏转。
常见的顺磁性材料有铁、链、铬等。
4. 反磁性材料：反磁性材料中，铁磁性和顺磁性的相互作用使得材料呈现出磁性。
而反磁性材料则恰恰相反，其在外加磁场中呈现出反向磁性。
常见的反磁性材料有黄铜、金、银等。
二、磁性材料的微观结构从微观结构来看，磁性材料中的磁性是由其内部电子的自旋、轨道和贡献共同决定的。
1. 自旋：电子的自旋是指电子围绕自身轴旋转的物理现象。
自旋的取向是单个电子所独有的特性，要么取向上，要么取向下。
在磁性材料中，电子的自旋是材料自发磁化的重要原因。
2. 轨道：电子的轨道是指电子在原子核的周围运动的物理过程。
电子的轨道通常参与到磁性中来，因为电子的轨道是在外加磁场中运动，并且其轨道的取向也会受到外加磁场的影响。
3. 贡献：电子的贡献是指电子所带来的磁矩对磁性的影响。
在材料内部电子的贡献总和越大，对生成磁性的影响就越大。
三、磁性材料的磁性能磁性材料的磁性能是指在外加磁场下，磁性材料表现出的磁性特征。
电工钢知识简介
电工钢知识简介LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】电工钢基础知识普及电工钢已有上百年的历史，电工钢包括Si<%电工钢和Si含量 ~%的硅钢两类，主要用作各种电机、变压器和镇流器铁芯，是电力、电子和军事工业中不可缺少的重要软磁合金。
电工钢在磁性材料中用量最大，也是一种节能的重要金属功能材料。
电工钢，特别是取向硅钢的制造工艺和设备复杂，成分控制严格，制造工序长，而且影响性能的因素多，因此常把取向硅钢产品质量看作是衡量一个国家特殊钢制造技术水平的重要标志，并获得特殊钢中“艺术产品”的美称。
1、电工钢的发展历史热轧硅钢发展阶段（1882~1955年）铁的磁导率比空气的磁导率高几千到几万倍，铁芯磁化时磁通密度高，可产生远比外加磁场更强的磁场。
普通热轧低碳钢板是工业上最早应用的铁芯软磁材料。
1886年美国Westinghouse电气公司首先用杂质含量约为%的热轧低碳钢板制成变压器叠片铁芯。
1890年已广泛使用厚热轧低碳钢薄板制造电机和变压器铁芯。
但由于低碳钢电阻率低，铁芯损耗大；碳和氮含量高，磁时效严重。
1882年英国哈德菲尔特开始研究硅钢，1898年发表了%Si-Fe合金的磁性结果。
1903年美国取得哈德菲尔特专利使用权。
同一年美国和德国开始生产热轧硅钢板。
1905年美国已大规模生产。
在很短时间内全部代替了普通热轧低碳钢板制造电机和变压器，其铁损比普通低碳钢低一半以上。
1906~1930年期间，是生产厂与用户对热轧硅钢板成本、力学性能和电机、变压器设计制造改革方面统一认识、改进产品质量和提高产量的阶段。
冷轧电工钢发展阶段（1930~1967年）此阶段主要是冷轧普通取向硅钢（GO）板的发展阶段。
1930年美国高斯采用冷轧和退火方法开始进行大量实验，摸索晶粒易磁化方向<001>平行于轧制方向排列的取向硅钢带卷制造工艺。
电工钢织构及织构与磁性能的关系.doc
电工钢织构及织构与磁性能的关系彭彭(沈阳化工大学机械工程学院，辽宁沈阳110142)1.2.1 电工钢织构电工钢在加工过程中(热轧、冷轧) 可滑移面为{110}、{112}和{123}, 滑移方向都为原子最密排的< 111> 方向。
以任何一个< 111> 为晶轴的晶面都可能是滑移面, 都会产生交叉滑移, 特别是硅钢更容易产生交叉滑移。
多晶体在滑移(塑性变形) 时, 不仅在每个晶粒内产生变形, 而且晶粒间还要变形。
由于金属整体变形的连续性, 相邻晶粒间产生了相互牵制又彼此促进的协同动作, 因而会出现力偶, 造成晶粒间的相对转动。
晶粒相对转动的结果可促使原来位向不适合变形的晶粒开始变形, 或促使原来已变形的晶粒继续变形。
但每个晶粒的转动必然会受到其周围晶粒的影响, 与此同时所产生的滑移系也有朝着作用力轴的方向作定向旋转的趋势。
当所承受的变形程度很大时, 大多数晶粒的某个滑移系最终都将转至同一方向或接近一致的方向, 其结果是使原来位向极其紊乱的晶粒出现有序化, 并有严格的位向关系。
电工钢经过塑性变形后, 处于高温状态下。
由于原子扩散能力加强, 发生再结晶, 即以新的等轴晶粒代替旧的变形晶粒。
通常, 再结晶后的新晶粒仍具有择优取向, 这种再结晶后的择优取向往往与形变的择优取向具有一定的取向关系。
在电工钢的成品生产工序中, 为了得到完善的退火织构, 工业上常常采用大压下量冷轧和高温长时间退火的办法。
前者是为了得到很完善的冷变形织构, 后者是使某种有利位向的晶粒充分长大, 从而形成稳定、完善的退火织构。
形成织构的特点是(100) 或(110) 面平行轧面, [ 001 ]方向平行于轧向, 称为立方织构或高斯织构。
1.2.2 无取向电工钢织构对磁感应强度的影响织构是影响电工钢磁感应强度B25和B50的主要因素之一, 理想的晶体织构为(100) [ uvw ]面织构, 因为它是各向同性而且难磁化方向[ 111 ]不在轧面上(与取向硅钢不同, 取向硅钢的磁感应强度只与(110) [001 ]晶粒取向度或(110) [001 ]位向偏离角有关)。
磁性材料的磁结构与性能关系研究
磁性材料的磁结构与性能关系研究磁性材料作为一类具有特殊性能和应用价值的材料，在科学技术领域发挥着重要作用。
磁性材料的磁结构对其性能具有重要影响，因此研究磁结构与性能关系成为了科学家们的研究重点之一。
磁性材料的磁结构通常由微观的磁畴组成。
磁畴是一组有序排列的磁性原子或磁导体微观域，在这个域中，原子或磁导体微观尺度上的磁矩呈现出相互平行的特性。
磁畴的尺寸决定了磁性材料的磁化强度和磁常数的大小。
当磁畴的尺寸较小，表现为纳米级别时，材料的磁性能会显著提升，这也是近年来纳米磁性材料研究的热点之一。
要深入研究磁结构与性能的关系，首先需了解磁结构的类型。
常见的磁结构有铁磁、亚铁磁、顺磁、抗磁等。
其中，铁磁材料是具有强磁性的物质，通常具有较高的居里温度。
亚铁磁材料表现出较弱的磁性，当外加磁场超过一定阈值时才会表现出磁性。
顺磁材料则是指没有自发磁矩，但受到外加磁场后会磁化的物质。
抗磁材料在任何温度下都不表现出自发磁矩，而且对外加磁场呈现出完全的抗磁性。
了解磁结构类型后，我们可以进一步探究磁结构与性能之间的关系。
首先，磁结构决定了材料的磁化程度。
铁磁材料的磁矩是有向性的，并且相互之间会有一定的耦合效应。
这种有向性和相互耦合使得铁磁材料能够在外加磁场作用下保持长期稳定的自发磁矩。
而在亚铁磁材料中，磁矩方向在无外加磁场时是随机分布的，只有当外加磁场超过一定阈值时才会形成有向性分布，从而表现出磁性。
所以，亚铁磁材料的磁化强度通常较弱。
此外，磁结构也对磁性材料的磁滞回线、磁导率等磁性能参数产生显著影响。
磁滞回线是描述磁体磁化和去磁化过程的特性曲线，其形状与材料的磁畴结构和磁畴壁移动速度有关。
铁磁材料的磁畴结构相对有序，磁畴壁移动相对较容易，因此其磁滞回线通常呈现尖锐的特点。
而亚铁磁材料的磁滞回线则相对平缓，这是因为亚铁磁材料的磁畴结构较为松散，磁畴壁的移动比较困难。
此外，不同的磁结构对材料的磁导率也会产生显著影响。
磁导率是磁体对磁场响应程度的一个重要参数，可以反映材料磁性的强弱。
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电工钢织构及织构与磁性能的关系彭彭(沈阳化工大学机械工程学院，辽宁沈阳110142)1.2.1 电工钢织构电工钢在加工过程中(热轧、冷轧) 可滑移面为{110}、{112}和{123}, 滑移方向都为原子最密排的< 111> 方向。
以任何一个< 111> 为晶轴的晶面都可能是滑移面, 都会产生交叉滑移, 特别是硅钢更容易产生交叉滑移。
多晶体在滑移(塑性变形) 时, 不仅在每个晶粒内产生变形, 而且晶粒间还要变形。
由于金属整体变形的连续性, 相邻晶粒间产生了相互牵制又彼此促进的协同动作, 因而会出现力偶, 造成晶粒间的相对转动。
晶粒相对转动的结果可促使原来位向不适合变形的晶粒开始变形, 或促使原来已变形的晶粒继续变形。
但每个晶粒的转动必然会受到其周围晶粒的影响, 与此同时所产生的滑移系也有朝着作用力轴的方向作定向旋转的趋势。
当所承受的变形程度很大时, 大多数晶粒的某个滑移系最终都将转至同一方向或接近一致的方向, 其结果是使原来位向极其紊乱的晶粒出现有序化, 并有严格的位向关系。
电工钢经过塑性变形后, 处于高温状态下。
由于原子扩散能力加强, 发生再结晶, 即以新的等轴晶粒代替旧的变形晶粒。
通常, 再结晶后的新晶粒仍具有择优取向, 这种再结晶后的择优取向往往与形变的择优取向具有一定的取向关系。
在电工钢的成品生产工序中, 为了得到完善的退火织构, 工业上常常采用大压下量冷轧和高温长时间退火的办法。
前者是为了得到很完善的冷变形织构, 后者是使某种有利位向的晶粒充分长大, 从而形成稳定、完善的退火织构。
形成织构的特点是(100) 或(110) 面平行轧面, [ 001 ]方向平行于轧向, 称为立方织构或高斯织构。
1.2.2 无取向电工钢织构对磁感应强度的影响织构是影响电工钢磁感应强度B25和B50的主要因素之一, 理想的晶体织构为(100) [ uvw ]面织构, 因为它是各向同性而且难磁化方向[ 111 ]不在轧面上(与取向硅钢不同, 取向硅钢的磁感应强度只与(110) [001 ]晶粒取向度或(110) [001 ]位向偏离角有关)。
为改善电工钢的磁性能, 在生产过程中, 从热轧工序开始, 控制有利织构的形成是主要的技术手段之一。
在实际生产控制过程中不可能得到这种单一的面织构, 一般存在有(100) [ 011 ]、(111) [ 112 ]、 (110) [ 001 ]和(112) [ 011 ]等织构组分, 其中(100) 组分织构度只占约20% , 基本属于无取向混乱织构, 也就是磁各向同性。
由理论公式推导的结论为: 按[100 ]和[111 ]单晶体的B25值计算出的理想(100) [uvw ]面织构具有最高的B25值,比各向同性状态约高0.116T ( 10% ) , 而（111)[ uvw ]和(110) [ uvw ]织构的B25值比各向同性状态分别低0.111T (7% ) 和0.104T (2% )。
1.2.3 无取向电工钢织构对铁损的影响影响Ph (铁损) 的因素也就是阻碍畴壁移动的主要因素, 分别为晶体织构、杂质、夹杂物、内应力、晶粒尺寸、钢板厚度、钢板表面状态和主要化学成分。
无取向电工钢(100) 面织构高, Ph 和P15 降低, 因为在(100) 晶面上有两个易磁化的<001>轴; 其次是(110) 面织构, 在此晶面上有一个<001> 轴。
具有(111) 面织构的较高P15, 因为在此晶面上没有<001> 轴, 具有(112) 面织构的P15最高,因为在此晶面上有难磁化的< 111> 轴。
1.3 热轧条件对无取向电工钢轧件织构形成的影响对电工钢织构的形成, 并对电工钢的最终铁磁性能起重要作用的基本组织参数是在轧件的热轧过程中形成的。
对有取向和无取向电工钢来说都是如此, 即其全部生产工艺操作过程中, 对其组织和织构的影响是在热轧件原始组织的演变过程中形成的。
国外电工钢科研机构对此做了专门的研究。
研究了在2000mm 宽带连轧机和1200mm 可逆轧机等精轧机架上进行轧制时, 轧制温度、速度以及变形量和变形次数等工艺参数对热轧带钢组织和织构的形成所产生的影响, 以及电工钢热轧板沿带材厚度方向其织构的形成特点。
测试方法: 用X 射线织构分析方法, 根据反极图从表面到中心逐层对织构进行了测定研究, 用机械方法剥去试样表层并对表面进行腐蚀以消除加工硬化层, 根据极点密度最大的8个晶面族{ 200}、{112}、{220}、{310}、{222}、{321}、{420}和{332}的积分强度线, 用钼辐射线测定了织构。
分析表明 , 在热轧件的中心层内通常发生回复过程, 这一层织构具有形成强烈{200}<uvw > 择优取向以及弱的{112}< uvw > 和{222}< uvw > 择优取向的特点; 组织和织构沿厚度方向所出现的差别是由轧制温度—速度参数以及压下量的不同所引起的(连轧机精轧末架压下率为12% , 机架间通过时间为0.19s)。
由于变形速度高,动态再结晶所需临界变形率至少要减小1/3 , 因此在带材表层发生局部的集合再结晶, 这一点可由织构中出现具有{220}< uvw > 择优取向的粗大晶粒得以证实。
无取向电工钢中心层{200}< uvw >和{222}< uvw > 变形织构的择优取向在数量上大于取向电工钢, 这是由于终轧温度相差40～ 80℃造成的(取向硅钢T 终= 910～ 930℃)。
以上试样通过冷轧及最终织构测定及与成品磁性的对照分析, 进一步认证了热轧板材厚度方向形成的织构将对随后的全部生产工艺操作中织构的形成产生重要影响。
1.4 冷轧条件对无取向电工钢再结晶织构的影响无取向电工钢的磁性主要取决于它的织构。
为改善磁性, 必须提高{100}或{110}织构的强度和降低{111}织构强度。
{100}或{110}由带钢平面上易磁<100> 位向构成, 而{111}由其平面附近的难磁化< 111> 位向构成。
1.4.1 冷轧压下率对无取向电工钢织构的影响为降低工序成本, 提高产量, 大多数生产厂均采用一次冷轧法生产中、低牌号冷轧电工钢。
一次冷轧法要求大压下率(≥75% ) 来保证{100}< 011> 组分进一步增高, 使磁性能提高。
根据取向分布函数(ODF) 定量计算, 电工钢冷轧织构基本分为两类纤维织构, 即<111> 轴近似平行于法向(A 类或称C纤维织构) 和<110>轴平行于轧向并在(100) [ 011 ]位向附近漫散(B类或称A纤维织构)。
主要低指数组分为: {111}<112> 、{111}< 110> 、{112} < 110> 和 {001} <110> 。
也就是说, 一类组分为< 110> 平行于轧向, (001)～ (112) 平行于轧面; 另一类为{111}平行于轧面, 而< 110> ～ < 112> 平行于轧向。
在冷轧板微观结构分析中, 压下率> 60%时,冷轧时微观带与轧向的偏离角逐渐减少, 直到与轧向近似平行, 其{211}< 011> 组分逐渐加强。
压下率为90% 时, 冷轧时微{211}< 011> 位向是冷轧织构中最强组分, 微观带边界已不是{110}面, 即已形成明显的切变带。
经压下率为50%～ 90% 的冷轧时都存在A 和B 类两类纤维织构组分。
压下率≤60% 时, 冷轧时发生铅笔式的滑动, 依靠等量的{110}<111> 和{211}< 110>滑移系统而发展成 A 类织构组分, 但有些偏离。
压下率> 60%时, 冷轧时{211}< 111> 滑移系统起重要作用, 使{111}< 121> 附近位向分解, 并加强了{211}< 111> 滑移系统, 因此{211}< 011> 和{ 100}< 011> 组分进一步提高, 而{111}< 112>强度保持不变。
随形变量增加, {100}< 011> 组分加强, 并绕< 011> 轧向漫散而形成B 类纤维织构, 漫散角度可达60°, 这包括了{111}< 011> 位向;A 类纤维织构随形变量增高而单调地增高, 但分布不均匀。
1.4.2 冷轧再结晶织构电工钢冷轧后各位向组分的储能不同, 从大到小的顺序为: {110}> {111}> {112}> {100}, 因此退火时{110}< 001> 晶粒首先回复和再结晶。
最终在初次再结晶基体中{110}< 001> 晶粒半径比基体平均半径更大些。
{100}< 011> 晶粒最易滑移, 位错密度低, 储能低, 所以最难再结晶。
{111}< 112> 晶粒介于两者之间。
再结晶织构是由几个织构组分组成的。
在正常晶粒长大时会加强某些组分, 而使另外的组分减弱。
这取决于那些位向晶粒具有更有利于吞并其它位向晶粒而长大的条件, 这些条件就是晶粒尺寸或晶界曲率等。
再结晶织构与冷轧织构相比,退火后< 110> B 类纤维织构减弱, 特别是{100}附近的组分减弱。
< 111> A 类纤维织构也有一定的变化(原因如上述)。
经压下率为50% 的冷轧(全工艺为二次中等压下率冷轧) 和在铁素体相区退火再结晶后, 形成以{110}< 001> 为主, {111}< 011> 为次和其它组分的再结晶织构, 因为{110}晶粒的储能又高于{ 111}晶粒。
如果冷轧前原始晶粒粗大, {110}<001 > 组分更强。
因为{110} < 001 > 晶粒是在{ 111}< 112> 形变晶粒中的切变带内生核而成的。
原始晶粒大可产生更多的切变带, {110}< 001> 晶核数量增多。
经压下率为70% 的冷轧(为一次冷轧生产工艺) 退火后, {110}< 001> 组分减弱, {111}< 011> 组分加强, 同时形成{111}< 112> 组分, 即形成< 111> 平行于法向漫散的近似完善的 A 类纤维织构。
再结晶织构组分为{111}< 011> 、{111}<321> 、{111}< 211> 和{211}< 011> , 压下率再增高, {111}< 011> 组分减弱, 而{111}< 112> 组分更强({100}及{110}所占比例未见相关介绍, 生产中≥75% 压下率冷轧生产织构分析仍为空白,有待进一步研究)。