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非晶合金带材表面缺陷的激光修复研究

非晶合金带材表面缺陷的激光修复研究

作者：汪井涛吉林大学

学位级别：硕士

作为一种新型合金材料,非晶合金带材在电力电子、通讯技术和配电变压器等领域都有着广泛的应用。单辊法是工业生产非晶合金带材的主要方法,然而该制备方法的局限性引起带材表面出现凹坑、划痕等缺陷,严重影响其服役性能。激光修复技术... 详细信息

作为一种新型合金材料,非晶合金带材在电力电子、通讯技术和配电变压器等领域都有着广泛的应用。单辊法是工业生产非晶合金带材的主要方法,然而该制备方法的局限性引起带材表面出现凹坑、划痕等缺陷,严重影响其服役性能。激光修复技术利用高能量激光束的瞬时热效应使样品表面发生熔化,熔融材料填充表面缺陷,之后冷凝使材料表面平整。为此,本文尝试利用纳秒脉冲激光修复锆基非晶合金带材表面缺陷,重点开展了以下研究工作:首先,尝试在空气环境下使用纳秒脉冲激光对锆基非晶合金带材进行辐照,利用光学显微镜表征其表面形貌,试验结果表明带材表面缺陷并未得到明显修复,且部分表面烧蚀严重。在此基础上,进一步开展了氩气氛围下的激光辐照,研究了激光功率、扫描速度、搭接率以及辐照次数等参数对表面缺陷修复效果的影响,利用扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜对带材表面形貌、粗糙度进行表征,分析阐明了其表面形貌的演化过程与机理,同时获取了激光修复带材表面缺陷的最优参数。在上述研究的基础上,对氩气氛围下激光修复带材表面的力学性能进行了表征分析,利用纳米压痕仪和划痕仪测试了修复前后带材表面的压痕\划痕特性。试验结果表明,修复表面的硬度降低,硬度值最大降低了1.75GPa;在300m N的划痕载荷作用下,带材表面的摩擦系数由原始的0.45升高到0.53,对应的划痕宽度增加了4μm,表面的抗划痕损伤性能下降,摩擦磨损性能降低。接着,开展了氮气氛围内纳秒激光辐照锆基非晶合金带材表面的试验研究。测试了激光功率、搭接率、扫描速度、辐照次数等参数对带材表面形貌的影响,表征了相应的表面粗糙度,并进一步对氮气氛围修复表面与原始带材表面、氩气氛围修复表面进行了对比分析。利用X射线衍射技术(X-ray diffractometer,XRD)对三种不同修复表面进行表征,试验结果显示,氮气氛围修复表面有Zr N、Ti N等新物相生成,表明了氮气氛围下激光修复非晶合金带材表面缺陷时发生了氮化反应。进一步,研究了氮气氛围激光修复带材表面的力学性能。对辐照表面分别进行了压痕与划痕性能测试分析,结果表明氮气氛围带材修复表面的硬度得到了提高;由XRD表征结果可知,表面形成的氮化层是其硬度提高的主要原因;带材修复表面在300m N的划痕载荷作用下,划痕宽度由原始表面的12.50μm降低至10.3-11.6μm,摩擦系数降低了0.18。综上所述,通过纳秒激光辐照非晶合金带材,可修复其表面缺陷。本文研究了不同激光参数对表面形貌的演化过程,实现了对带材表面质量的调控,并且通过改变加工方式和气体氛围,可实现对修复表面硬度与耐磨性的调控。相比于其它表面缺陷修复技术,纳秒激光修复具有非接触、易调控等优点,为非晶合金带材表面缺陷修复提供了一种技术手段。

关键词：非晶合金带材纳秒激光表面缺陷修复表面形貌力学性能

Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶合金带材的压磁特性

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南昌大学学报（理科版） 2015年第2期39卷 151-157页

作者：周小明赵辉朱正吼杜康中国直升机设计研究所江西景德镇333001 南昌大学材料科学与工程学院江西南昌330031

采用电感式压磁效应测试方法直接测试和表征了铁基非晶合金带材的压磁效应。结果表明,铁基非晶合金带材在f=1kHz频率下的压磁效应最大,并且带材对小于0.2 MPa压应力非常敏感。对带材退火处理后,压磁效应增大。在测试频率f=1kHz、连续压... 详细信息

采用电感式压磁效应测试方法直接测试和表征了铁基非晶合金带材的压磁效应。结果表明,铁基非晶合金带材在f=1kHz频率下的压磁效应最大,并且带材对小于0.2 MPa压应力非常敏感。对带材退火处理后,压磁效应增大。在测试频率f=1kHz、连续压应力加/卸载过程中,随着退火温度的升高,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9带材压磁效应值增大。当退火温度550℃时,带材压磁效应最大,其压磁效应值SI(%)max为1.4。

关键词：非晶合金带材压磁效应退火

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铁基非晶合金带材剪切加工过程研究

铁基非晶合金带材剪切加工过程研究

作者：赵朋广东工业大学

学位级别：硕士

随着电力电子、航空航天、新能源等产业的迅速发展,对于金属板带材的需求也越来越多,其中铁基非晶合金带材作为新型的软磁材料,在电力电子行业应用非常广泛,有助于实现节能减排绿色发展,其加工精度直接影响非晶合金铁芯的综合性能,对铁... 详细信息

随着电力电子、航空航天、新能源等产业的迅速发展,对于金属板带材的需求也越来越多,其中铁基非晶合金带材作为新型的软磁材料,在电力电子行业应用非常广泛,有助于实现节能减排绿色发展,其加工精度直接影响非晶合金铁芯的综合性能,对铁基非晶合金带材的精密剪切加工的要求越来越高。本文深入研究铁基非晶合金带材的剪切加工过程,首先针对1k101铁基非晶合金带材(FeSiB)设计了机械性能测试实验为剪切加工实验提供理论基础,通过纳米压痕、显微硬度实验、纳米划痕实验和弯曲实验发现在不同测试条件下其塑性变形具有相似性,均出现了剪切带并且作为非晶合金塑性变形的一种表征模式。其次,基于铁基非晶合金带材斜刃横剪加工实验,研究了铁基非晶合金带材在不同润滑条件(无润滑、液体润滑、固体润滑)和不同刃磨纹理刀具(光滑刀具、45o纹理、90o纹理)匹配下的断面形貌,发现润滑剂的加入可以大幅度提高铁基非晶合金带材剪切加工质量,固体润滑时加工效果最佳;同时使用Kistler测力仪对斜刃横剪加工过程中的三向力进行检测,进一步分析斜刃横剪加工非晶合金带材的剪切力特性。再次,基于铁基非晶合金带材滚剪加工实验,建立了铁基非晶合金带材滚剪加工过程数学模型,理论计算值与实验值误差在10%以内,具有参考价值;通过工艺实验发现滚剪刀是否配备橡胶圈垫对于带材的断面质量有较大影响,配备有橡胶圈垫的圆盘滚剪刀加工的带材断面光滑平整有较好的加工质量,橡胶圈垫起到托举作用影响滚剪刀与带材的受力状态;随着润滑条件的改善,减小了滚剪刀与非晶合金带材之间的摩擦力,可以使剪切断面更为光滑平整。最后,研究铁基非晶合金带材滚剪加工断面形貌特征,主要有塌角、断裂滑擦带和毛刺,其断裂划擦带是与滚剪刀切削刃口侧面摩擦所致,同时对剪切加工过程带材断裂机制进行研究发现刀具刃口状态是影响断面形貌的主要因素;由于非晶合金带材应变能力缺乏或者应变能量耗尽在剪切边自由面出现了以树枝状剪切裂纹,剪切断面边缘出现应变软化效应,其宽度大约为12μm;铁基非晶合金带材剪切断面边缘自由面产生的剪切带和弯曲实验产生的剪切带对非晶带材的磁畴分布都有影响,即磁畴分布与剪切带具有对应关系,磁力相位配置图结果表明剪切带对于非晶合金带材的磁畴的面外强度影响较大,其面外强度出现大幅度减小,间接表明剪切带影响区内存在应变梯度场。

关键词：非晶合金带材剪切加工剪切力断面形貌断裂机理

基于专利分析的铁基非晶合金带材产业发展研究--以菏泽市为例

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科技与创新 2022年第4期 18-20,25页

作者：于连生菏泽市科学技术信息研究所山东菏泽274000

以全球化为视角,采用文献分析、产业动态情报跟踪等手段系统分析了铁基非晶合金带材国内外产业发展现状,以IPtech全球专利数据库为基础,利用专利集聚方法研究分析了铁基非晶合金带材产业相关技术申请趋势、区域分布、主要申请人和IPC分... 详细信息

以全球化为视角,采用文献分析、产业动态情报跟踪等手段系统分析了铁基非晶合金带材国内外产业发展现状,以IPtech全球专利数据库为基础,利用专利集聚方法研究分析了铁基非晶合金带材产业相关技术申请趋势、区域分布、主要申请人和IPC分类等,并结合菏泽市铁基非晶合金带材产业现状对其发展前景进行了展望。

关键词：铁基非晶合金带材专利分析产业发展

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铁基非晶合金带材

军民两用技术与产品 2002年第10期 25-25页

作者：按苔

商务部对日美进口铁基非晶合金带材发起反倾销立案调查

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可持续发展经济导刊 2015年第12期 8-8页

11月18日,商务部发布公告,决定自即日起对原产于日本和美国的进口铁基非晶合金带材进行反倾销立案调查。根据《中华人民共和国反倾销条例》的规定,商务部将从即日起对原产于日本和美国的进口铁基非晶合金带材的倾销、倾销幅度及其对中... 详细信息

11月18日,商务部发布公告,决定自即日起对原产于日本和美国的进口铁基非晶合金带材进行反倾销立案调查。根据《中华人民共和国反倾销条例》的规定,商务部将从即日起对原产于日本和美国的进口铁基非晶合金带材的倾销、倾销幅度及其对中国同类产品产业的损害、损害程度进行调查。

关键词：非晶合金带材反倾销立案调查铁基商务部进口

基于多段带材卷绕的非晶合金立体卷铁心空载损耗研究

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中国新技术新产品 2024年第3期 80-82页

作者：郝柱张志键上海置信日港电气有限公司上海310118 上海置信电气非晶有限公司上海310118

非晶合金闭口立体卷铁心采用多段非晶合金带材连续卷绕而成,由于每段非晶合金带材卷绕长度和宽度不同,损耗、片厚、叠片系数等参数存在差异,非晶合金铁心产品性能又受到生产工艺的影响,因此无法直接通过非晶合金带材性能控制非晶合金铁... 详细信息

非晶合金闭口立体卷铁心采用多段非晶合金带材连续卷绕而成,由于每段非晶合金带材卷绕长度和宽度不同,损耗、片厚、叠片系数等参数存在差异,非晶合金铁心产品性能又受到生产工艺的影响,因此无法直接通过非晶合金带材性能控制非晶合金铁心的空载损耗大小,导致非晶合金铁心空载损耗性能离散度较大。本文提出基于非晶合金带材损耗性能估算非晶合金闭口立体卷铁心成品空载损耗值的方法,为从源头匹配到符合非晶合金铁心空载损耗性能需求的非晶合金带材提供了一种可行性方案。

关键词：空载损耗铁心非晶合金非晶合金带材闭口立体卷

FeCuNbSiBV非晶纳米晶合金带材压磁特性研究

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功能材料 2015年第19期46卷 19019-19023页

作者：陈杰朱正吼赵辉南昌大学材料科学与工程学院南昌330031

研究了Fe71.5Cu1Nb3Si13.5B9V2非晶带材经不同退火工艺处理后的压磁特性,并对不同成分带材的压磁特性进行了对比分析。研究表明,在测试频率f=1 kHz、压应力σ≤0.2 MPa条件下,Fe71.5Cu1Nb3Si13.5B9V2非晶带材闭合回路的电感值随压应力... 详细信息

研究了Fe71.5Cu1Nb3Si13.5B9V2非晶带材经不同退火工艺处理后的压磁特性,并对不同成分带材的压磁特性进行了对比分析。研究表明,在测试频率f=1 kHz、压应力σ≤0.2 MPa条件下,Fe71.5Cu1Nb3Si13.5B9V2非晶带材闭合回路的电感值随压应力的增大而增大,带材具有良好的压磁稳定性,当退火温度为550℃时,带材的压磁特性稳定性最好,电感值与加载时间、SI(%)与压应力均具有良好的线性关系;热处理工艺对Fe71.5Cu1Nb3Si13.5B9V2带材的压磁性能具有显著影响,退火工艺为300℃×30 min时SI(%)达到最大值0.183;带材的压磁效应与其成分有关,相同测试条件下,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9带材具有最大的压磁效应,Fe78Si9B13带材次之,Fe71.5Cu1Nb3Si13.5B9V2带材压磁效应最小。

关键词：非晶合金带材压磁效应退火

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电气应用 2010年第9期 2-2页

科华恒盛工业动力用UPS在亚洲最大石油展上备受关注2010年3月20;4日的第十届中国国际石油石化技术装备展览会（CIPPE2010）云集了美国、德国、法

关键词：变压器噪声广汉市高坪镇铝合金轻有色金属合金非晶合金带材中电电气 ABB 非晶合金干式变压器信息动态结构件石油石化噪声水平华恒发动机磁滞伸缩绕组三相五柱正泰电器灾区重建