40Cr钢应力磁化过程中的磁化反转特征

金属磁记忆检测技术是一种可早期检测铁磁构件应力集中程度的新方法,但进一步定量评价和广泛应用的瓶颈问题是复杂的应力磁化反转特征.对40Cr钢圆棒试件在不同最大拉力下进行反复加载-卸载拉伸试验,测定试件表面某确定点处漏磁场与拉应力的关系.试验结果表明,当试件处于弹性变形阶段时,漏磁场强度与拉应力的变化规律为线性关系;当试件受力超过屈服强度时,漏磁场强度与拉应力的变化规律变为折线,表现为先减小后增大再减小的应力磁化反转现象.随着最大拉力的增大,应力磁化反转极值点位置向较高拉应力方向移动,漏磁场强度最大变化量△Bmax也逐渐增大.     

铁磁试件静载拉伸时应力磁化的反转效应

 以20钢含V型缺陷平板试样为研究对象,通过试验方法和ANSYS仿真方法对试样在拉伸载荷下的应力分布进行反复加载卸载分析,测量了试样表面规定路径的切向和法向的漏磁场分布;分析了V型缺陷对磁记忆信号的影响以及固定位置的磁场值随应力的变化关系;最后将试验结果与模拟结果进行对比,发现试验结果与模拟结果具有很好的一致性。在应力小于50MPa时磁场值随应力的增加而减小,在应力大于50MPa时磁场值随应力的增加而增加。变化关系表现出了明显的应力磁化反转现象,磁化反转位置在50MPa(约是最大应力的30%)。     

拉压不同应力对磁记忆信号的影响及机理

通过对Q235钢退磁试件的拉伸、压缩试验,利用磁记忆在线监测系统实时跟踪记录了不同拉压应力作用下试件表面的磁信号变化特征. 结果表明:拉伸载荷对合成磁场的影响是先减小后增加的,在接近材料屈服强度的0.3倍左右后趋于稳定不变;而压应力引起的合成磁场初期快速下降,之后处于上下波动变化. 通过引入拉压应力所产生的不同应力退磁项,对J-A磁机械效应模型进行了改进,模拟结果与试验数据具有较好的的一致性,可用于拉压不同应力致磁机理的理论解释.      

含小孔铁磁平板单向拉伸的漏磁场和应力分布

 研究了含小孔铁磁平板单向拉伸时应力集中状况与漏磁场分布的关系。测量了在不同拉应力作用条件下漏磁场分布的规律。对漏磁场的分布关系、漏磁场坐标变化率的分布规律,与理论上应力、应力坐标变化率的分布关系进行了比较和分析,发现存在很有应用价值和理论价值的内在规律,可为铁磁试件应力集中程度的磁性方法检测提供借鉴作用。     

横向拉应力对晶粒取向Si－Fe的磁畴结构及磁声发射强度的影响

观察了晶粒取向３％Ｓｉ－Ｆｅ在横向磁化场及横向拉应力作用下，磁畴结构和磁声发射强度的变化。在横向拉应力下，横向条状畴形成并增长。应力增大，横向条状畴碎化形成点状畴结构。磁畴与磁声发射强度变化相对应，揭示了磁场发射强度受横向拉应力影响的实质。     

磁化柴油选钼捕收剂

本发明是一种磁化柴油选钼捕收剂，将作为捕收剂的柴油在500～1000奥斯特的磁场中进行磁化处理。所说的磁化处理是柴油从一装有多级磁块的管道中经过。装有磁块的管道中柴油出口处的磁场强度大于柴油人口处的磁场强度。柴油经过磁化后分子表面积增大，附着在柴油分子表面的钼精矿数量也会增加，即可提高选钼的回收率和品位，同时降低柴油的用量和降低生产成本。     

磁化技术在节能中的应用

磁化技术是指物质经过比地球大得多的磁场处理;来改变物质结构及物质与物质间的物理化学反应过程,达到需求的目的。不同的物质经过磁场处理后,表现出不同的磁性质,根据测定是物质的磁化率,把物质分成铁磁性,顺磁性、抗磁性。物质具有不同磁性质,是由于物质被磁化时,其微观结构发生的变化不同。     

径向磁化不均匀的被动磁轴承磁性参数修正方法

被动磁轴承（永磁轴承）的永久磁铁环经常采用的磁化方式有两种,即径向磁化和轴向磁化．就径向磁化的被动磁轴承而言,由于要实现一个强大的放射状径向磁场比较困难,因此要完成对高磁能指标、体积较大的整体永磁环的径向充磁也较困难．基于这些原因,有时多采用若干个相同的磁瓦分别进行磁化,然后拼装在一起构成一个永磁杯,而对磁瓦的充磁更多的是在平行磁场中进行．因此,磁环的径向磁化有时并不是严格指向中心里散射状的,如图1所示．这样就会使径向磁化的永磁向心轴承磁性参数指标产生不准确和不均匀现象,即在同一个永磁环的径向方…     

磁场对镍基Ni-Mn-Ga铁磁合金相变温度影响的热力学分析

通过测量磁化曲线、电阻-温度关系和热分析等手段,研究了磁场对镍基铁磁合金试样Ni-Mn-Ga相变的影响.结果表明：在磁场作用下相变温度升高了约1.5 K,具有明显的磁场影响特征.利用马氏体相变热力学理论,研究了磁场对镍基铁磁合金化学自由能和非化学自由能与温度的变化关系,建立了其作用的数理模型,并与实验结果比较后基本吻合.     

磁化状态对粘结NdFeB磁体磁稳定性影响分析

粘结NdFeB磁体的磁化状态不仅直接决定磁体对外提供的磁场大小,也对磁体的磁稳定性、材料用量有重要影响。通过对不同磁化状态反向退磁一定时间后磁通密度变化率的分析可知,饱和磁化后反向退磁的磁体具有更优的磁稳定性。反向退磁幅度越大,磁体在气隙中磁通密度受外界退磁场导致的损失率越小,磁性能越稳定。反向退磁幅度大于9%时,磁体具有相对较好的磁稳定性;同时,材料用量越多的磁体磁稳定性越好。     

Magnetizing reversal characteristic of 40Cr steel during stress-magnetizing process北大核心CSCD

Metal magnetic memory testing is a novel method which can early detect stress concentration level of ferromagnetic components, but the bottleneck problem of further quantitative evaluation and widely application is the complex stress-magnetism reversal characteristic. A repeated loading-unloading tensile test was applied to round bar specimens made of 40Cr steel under different maximum tensile and the relation between the leak magnetic field at certain point on the surface and tensile stress was measured. The results show that the law of the change between the surface leak magnetic field at certain point and tensile stress is a linear relation in elastic deformation stage. When tensile exceeds yield strength, the law of the change between the surface leak magnetic field at certain point and tensile stress is a polygonal line, appearing a stress-magnetism reversal phenomenon: decreasing firstly, then increasing and decreasing again. With the increase of the maximum tensile, the extreme point of stress-magnetism reversal moves to higher tensile stress and maximum variation ΔBmax of leak magnetic field increases as well.     

不同材料在不同应力状态下的磁记忆信号特征

磁记忆是力磁效应的一种表现,目前关于力磁效应的基本规律及机理研究还没有统一的定论。为了进一步对磁记忆效应的机理及不同材料不同应力状态下磁记忆信号特征进行试验性的研究,对不同铁磁材料(Q235,20号钢,45号钢)圆棒试件进行静载拉伸试验,分别测量某固定点处在线加载和在线卸载2种不同应力状态下的磁记忆信号。试验结果表明:3种不同材料在线加载时磁记忆信号各表现出了不同的力磁效应;在线卸载时测得的磁记忆信号更能有利地分析构件的应力阶段;弹性阶段时磁荷梯度GF变化幅度不大,接近屈服阶段时,磁荷梯度变化幅度变大,可以利用磁荷梯度对低碳钢材料应力定量评价。试验结果为磁记忆效应机理研究提供了一定的依据,也为金属磁记忆检测的定量检测提供了潜在可能性。     

基于磁记忆检测的桥钢箱梁翼缘损伤状态力磁关系

金属磁记忆检测技术由于其能够快速便捷的对铁磁性构件的损伤进行识别,且被认为具有识别隐性损伤的能力,而被广泛研究。为推进金属磁记忆检测技术在桥钢箱梁损伤检测方面的应用,对桥钢箱梁进行了静力受弯试验,提取其变形最严重的上翼缘磁信号分布,建立了损伤区域力与磁信号和磁信号梯度的关系曲线,并提出用磁场梯度指数来表征钢梁的受力和损伤状态。结果表明:上翼缘磁信号曲线与应力变化形态正好相反,磁信号曲线在进入塑性后发生反转变为负值,且随应力变化的速度增快,可以判断构件进入塑性状态,即将发生损伤;磁场梯度曲线在损伤最严重的区域出现最大值,且随着荷载的增大,磁梯度最大值点不断向钢梁中间移动,由此可以进行破坏状态的预警;磁场梯度与应力关系曲线可将构件整个受力过程明显的区分为初始、屈服、塑性、损伤4个状态;可以用磁场梯度指数来进行构件受力状态与损伤状态的表征。该研究可为金属磁记忆检测技术在桥钢箱梁损伤状态的定量评估和预警方面的应用提供依据和参考。      

金属磁记忆检测技术研究新进展与关键问题

金属磁记忆检测技术是一种适用于铁磁材料的新兴的无损检测技术,主要优势在于无需外加激励磁场源,即在天然地磁场的激励作用下,通过测量材料表面的漏磁信号,就能够对铁磁构件的早期损伤进行检测,避免结构或构件发生突然的脆性破坏。针对近10余年金属磁记忆检测技术的研究现状,概述了该技术的理论基础,总结了该技术理论研究、试验研究以及工程应用新进展,探讨了磁记忆检测技术的损伤评判准则,分析了影响磁记忆检测信号的因素,基于此,提出了磁记忆检测技术目前存在的问题和未来的研究发展方向。      

磁场处理对微合金钢抗腐蚀性能的影响

以于微合金高强度结构钢,抗腐蚀性能非常重要,前人的研究成果主要集中在应力腐蚀,氢致裂纹腐蚀和疲劳腐蚀等方面,关于磁场处理后微合金结构钢抗腐蚀性能的研究未见报道,在微合金钢由奥氏体向铁素转变的过程中施加稳恒磁场,将导致其室温组织发生变化,而组织的改变必然对微合金钢的抗腐蚀性能产生影响,作主要研究了磁场处理后试样的失重量和腐蚀率的变化规律,并提出了斯特方程的修正表达式。     

Numerical Analysis of the Influences of Operational Parameters on the Braking Effect of EMBr in a CSP Funnel-Type Mold

A three-dimensional mathematical model of the magnetic field, flow field, and temperature field in a 1500 mm × 90 mm CSP funnel-type mold is used to numerically study the effect of an electromagnetic brake (EMBr) on flow and heat transfer behavior of molten steel. A number of effects of EMBr on the flow pattern and temperature distribution of molten steel are simulated. The jet flow discharge from the submerged entry nozzle (SEN) is significantly suppressed. In addition, heat transfer in the upper part of the mold increases under the influence of EMBr, which can improve the mobility of liquid steel at the meniscus and achieve low superheat casting. The relations between casting speed and magnetic flux density, and between SEN submergence depth and the installation position of the EMBr device, are taken into account to study the effects of braking on molten steel. The results show that the braking effect is weakened with an increase in either the casting speed or the SEN submergence depth. In order to insure the efficient and stable operation of a continuous casting production, the magnetic flux density should be increased by approximately 0.1 T when the casting speed increases by 1 m/min. In addition, an optimal braking effect for molten steel can be obtained when the distance between the bottom of the nozzle and the upper surface of the EMBr device is 100 mm.     

<Emphasis Type="Italic">In situ</Emphasis> Weak Magnetic-Assisted Thermal Stress Field Reduction Effect in Laser Welding

For decades, post-welding magnetic treatment has been used to reduce residual stress of welds by improving the crystal structure of solid-state welds. In this paper, we propose a new magnetic treatment method, which can reduce the time-dependent thermal stress field in situ and reduce the final residual stress of welds by simply exerting an assisted weak magnetic field perpendicular to the welding direction and workpiece during laser welding. A new finite-element model is developed to understand the thermal–mechanical physical process of the magnetic-assisted laser welding. For the widely used 304 austenite stainless steel, we theoretically observed that this method can reduce around 10 pct of the time-dependent thermal stress field, and finally reduce approximately 20 MPa of residual stress near the heat-affected zone with a 415-mT magnetic field for typical welding process parameters. A new mechanism based on magneto-fluid dynamics is proposed to explain the theoretical predications by combining high-speed imaging experiments of the transient laser welding process. The developed method is very simple but surprisingly effective, which opens new avenues for thermal stress reduction in laser welding of metals, particularly heat-sensitive metallic materials.