Cu-Cr-Zr合金大功率电动机转子端环的锻造性能分析

铜铬锆合金在高温环境下工作仍具有高强度、高导电率的特点,是目前大功率异步牵引电动机转子端环的最佳材料。以热锻成形的铜铬锆合金转子端环为研究对象,运用Deform软件进行模型数学计算,并进行实验验证,得到铜铬锆端环的最佳锻造方式。研究首先通过Gleeble热压缩实验建立Cu-Cr-Zr合金高温变形的材料数据库导入Deform-3D中,始锻温度设在750~800℃之间,锻造比为1.4,锻造方式分为两种,分别是一次成形和复合成形。模拟分析结果表明,铜铬锆合金锻造比为1.4时,始锻温度为790℃,终锻温度约在650~710℃之间,采用复合成形的方式会使试样受力、传热更为均匀,成形性更好并且对模具的损害也较小。     

正火冷速对3.5Ni无缝钢管组织和性能的影响

对不同正火处理后的3.5Ni无缝钢管样品进行夏比低温冲击试验,利用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜,观察其显微组织、断口形貌和析出组织。结果表明：随着正火冷速的增加,3.5Ni无缝钢管组织晶粒尺寸减小、形成粒状贝氏体组织,当正火冷速为25 ℃/s时,在细晶强化、相变强化等综合作用下, 3.5Ni无缝钢管低温韧性大幅提高,冲击吸收能量(-100 ℃)平均值达到82 J。     

压缩量和时效制度对A286高温合金组织和性能的影响

对经过980 ℃×2 h固溶处理后的A286合金进行压缩变形和时效处理,利用X射线衍射仪(XRD)观察相的元素成分;利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)观察其显微组织;利用硬度计测试维氏硬度,对其性能进行比较,以验证析出相对时效后A286合金性能的影响。结果表明,相同压缩条件下,随着时效时间的增加,A286合金析出相数量不断增加,析出相种类以弥散γ′相、碳化钛和碳化铬为主;相同时效条件下,随着变形量的增加,析出相的数量也在不断增加。在680 ℃时效时,随着时效时间的延长,同一压缩量合金的硬度呈增大趋势,但增幅逐渐趋缓;经35%压缩量的合金在720 ℃时效8 h时硬度达到峰值。     

(Fe0.5Co0.5)73.5Cu1Nb3Si13.5B9软磁合金器件的损耗研究

采用单辊熔体急冷法制备(Fe0.5Co0.5)73.5Cu1Nb3Si13.5B9的非晶合金。使用列格公式对(Fe0.5Co0.5)73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶、纳米晶合金环形器件的涡流损耗、磁滞损耗及剩余损耗进行分析,并与同时施加不同直流偏压场的各种损耗比较。淬态条件下(Fe0.5Co0.5)73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶合金环形器件的损耗主要表现为磁滞损耗,而涡流损耗很低。经过退火后,由于纳米晶合金软磁性能大幅度提高,器件的磁滞损耗及剩余损耗降低。直流偏压场对于三种损耗有显著影响。     

[(Fe1-xCox)0.75B0.2Si0.05]96Nb4金属玻璃的磁谱研究

对[(Fe1-xCox)0.75B0.2Si0.05]96Nb4(x=0.1、0.2、0.3、0.4)金属玻璃在1kHz～15MHz间的磁谱进行了研究,该系列金属玻璃的磁谱是典型的德拜型谱线.由于钴元素的添加,表现出较高的弛豫频率(f0)和较高的电阻率(ρRT),但是复数磁导率实部幅值降低.当x=0.4时,弛豫频率达到最大值1.1×106Hz.电阻率随着钴元素加入从212μΩ·cm增加到272μΩ·cm.     

退火温度对(Fe0.2Co0.8)76.9Cu0.6Nb2.5Si11B9软磁合金磁谱的影响

研究了退火温度对(Fe0.2Co0.8)76.9Cu0.6Nb2.5Si11B9纳米晶软磁合金磁谱(频率范围在100Hz～110MHz)的影响,进一步分析了退火温度与(Fe0.2Co0.8)76.9Cu0.6Nb2.5Si11B9纳米晶软磁合金初始磁导率、弛豫频率及品质数的关系.发现在673～873K范围内,退火温度只改变(Fe0.2Co0.8)76.9Cu0.6Nb2.5Si11B9纳米晶软磁合金磁谱中μ′-f曲线高低,而对磁谱曲线的形状几乎没有影响;当退火温度Ta=673K时,该合金在高频下有优良的软磁性能:μ′i(0.05A/m,1MHz)=420,弛豫频率f0=3.5MHz.     

用Co部分置换Fe对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金高频磁性的影响

研究了(Fe100-xCox)73 5Cu1Nb3Si13.5B9(x=0、50)纳米晶软磁合金的高频磁特性.结果表明,用Co部分置换Fe后,仍可形成纳米晶结构,并且可以显著提高合金的高频特性.与典型的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶软磁合金相比,其复数磁导率实部μ略有下降,但表征损耗的复数磁导率虚部μ"却大幅度降低,从而可显著提高软磁材料的截止使用频率fr及品质因数Q,本文初步探讨了在Fe73 5Cu1Nb3Si13.5B9合金基础上,用Co置换Fe而使高频特性得到改善的机理.     

(Fe50Co50)73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金的微观结构及软磁性能

研究了(Fe50Co50)73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金晶化过程中的微观结构及形成纳米晶后的合金软磁性能,发现在FINEMET合金基础上,用Co置换1/2含量Fe形成的(Fe50Co50)73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶合金具有相对较高居里温度Tc≈450℃,460℃退火处理后(Fe50Co50)73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金形成均匀纳米晶组织,晶粒度约为20nm.     

自由面平整化非晶合金Fe67Co18Si11B4的软磁性能

采用单辊熔体急冷法制备Fe_(67)Co_(18)Si_(11)B_4非晶合金,并对其自由面进行表面平整化,经去应力退火后研究改变自由面粗糙度对磁性的影响。结果发现,自由面平整化使Fe_(67)Co_(18)Si_(11)B_4非晶合金的自由面粗糙度由原来的24. 26 nm降低到5. 53 nm;自由面表面平整化降低了Fe67Co18-Si11B4非晶软磁合金的矫顽力、表面杂散场、内应力,是一种既可以提高Fe_(67)Co_(18)Si_(11)B_4非晶软磁合金的静态磁性,又提高其高频磁性的低成本、低功耗方法。     

铁基金属玻璃区间退火对磁性能影响的研究

在空气中通过单辊快淬法制备了Fe57.6Co14.4B19.2Si4.8Nb4 金属玻璃,研究了该金属玻璃在保持非晶态下退火温度和保温时间对静态磁性能和交流低频下的损耗特性的影响.随着退火温度的升高,直流最大磁导率升高、矫顽力下降、电阻率增加,低频交流铁芯损耗也随着温度的升高而明显降低,在773K下保温30min得到最佳的直流性能和交流低频损耗性能.