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非晶合金带材剪切加工及刀具磨损研究

非晶合金带材剪切加工及刀具磨损研究

作者：郭晓辉广东工业大学

学位级别：硕士

非晶合金具有优异的物理机械性能,其高强度、高硬度、高断裂韧性和疲劳强度等而被作为工具材料和体育用品材料;其磁性能远优于硅钢,从而被广泛应用于变电器、互感器、电感器等电力设备和电子器件。制作铁芯的非晶合金薄带在实际应用中... 详细信息

非晶合金具有优异的物理机械性能,其高强度、高硬度、高断裂韧性和疲劳强度等而被作为工具材料和体育用品材料;其磁性能远优于硅钢,从而被广泛应用于变电器、互感器、电感器等电力设备和电子器件。制作铁芯的非晶合金薄带在实际应用中需要通过滚剪加工制成特定宽度的条带,由于其硬度高、强度大、厚度薄、应力敏感等材料特性,使得加工表面完整性差、刀具磨损快,严重影响材料性能的发挥。本文以铁基非晶合金带材为研究对象,首先开展基础材料实验分析其物理机械性能,通过电子万能试验机对其进行拉伸实验获得带材断裂过程的位移载荷曲线。分析了铁基非晶合金带材滚剪加工过程,建立了滚剪加工过程的刀具和带材受力模型,研究了剪切过程受力状态及其分布特征,非晶合金滚剪加工刀具受力主要包括两个方面,一是滚剪刀圆柱面受到与带材接触及下压产生的正压力,二是滚剪刀刃口切入带材后滚剪刀侧面与形成带材剪切断面的划擦作用力。加工中随着滚剪刀的不断磨损,刀具刃口半径与带材厚度之比变大,滚剪刀刃口受力状态发生非线性变化,从而而呈现复杂受力状态。其次,研究了非晶合金带材滚剪加工的刀具磨损及其影响,滚剪刀磨损表现为以机械磨损为主的正常磨损和刀刃几何接触打刀的非正常磨损,正常磨损过程是形成侧面滑擦磨损带并且刃口半径持续增大,由初始10μm增大到30μm,刀具经历从初期磨损、稳定磨损、剧烈磨损三个阶段;滚剪刀非正常磨损形式主要有切削刃卷边、局部剥落和崩刃等。非晶合金带材的剪切断面形貌特征与刀具磨损状态有直接关联性,刀具刃口圆弧的存在会在加工后的带材剪切断面附件表面残留一定宽度的微裂纹区域,断口表面不平整且存在细小毛刺;刀具刃口半径增大,带材剪切断面附近所残留微裂纹区域宽度和毛刺高度同步增加,剪切加工过程稳定性变差,当刃口半径与带材厚度比k值大于1后,剪切断面附近残留表面微裂纹宽度急剧增加,加工过程趋向不稳定。最后,基于铁基非晶合金带材的滚剪加工实验,通过abaqus仿真分析滚剪加工过程中带材应力应变状态,发现构成剪切断面的结构要素塌角、剪切断裂带和毛刺等与所受应力状态的关联性,对比分析不同刃口半径刀具的剪切过程,刀具刃口半径越大剪切区材料的最大剪切力越大、剪切断面形貌质量越差;成对滚剪刀在剪切断面附近形成应力集中区域,随着刀具刃口半径增大,刀具作用应力应变影响区域增大,因此剪切断面附近表面残留微裂纹区域变宽、塌角变大。刀具刃口半径对剪切应力值和作用区域有决定性影响,刀具刃口半径越大,其所受到的应力作用范围越大,零刃口半径(0μm)刀具刃口受到集中的应力作用,刃口半径10μm刀具刃口受到的应力集中度减小,刃口半径30μm的刀具刃口受到的应力范围大幅增加。

关键词：非晶合金带材滚剪加工剪切质量刀具磨损有限元仿真

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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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

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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

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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今年非晶合金产业呈现十大发展趋势 003

今年非晶合金产业呈现十大发展趋势