低頻交變磁場作用下鐵磁性材料組織性能變化規(guī)律的研究.pdf

1、利用磁場實現(xiàn)鐵磁性材料組織性能的快速轉變是近三十年發(fā)展起來的一種新型材料處理方法，它具有節(jié)能環(huán)保、操作方便和無附加變形等優(yōu)點，應用前景十分廣闊。然而，由于目前對磁處理的規(guī)律和機制還未完全掌握，此項技術在工業(yè)生產(chǎn)中尚未得到廣泛應用。因此，優(yōu)化磁工藝參數(shù)、揭示磁處理的規(guī)律和機制是一項十分重要和有意義的科研課題。 本文通過試驗和理論分析等手段，對低頻交變磁場作用下低合金高強度鋼QStE420組織性能的變化規(guī)律進行了研究。主要成果如下：

2、 在磁路設計和計算的基礎上，設計制作了一套低頻交變磁場發(fā)生裝置。利用該裝置，可以實現(xiàn)對勵磁電壓、磁場方向、頻率和處理時間的調節(jié)和控制。 選用前人確定的磁工藝參數(shù)對薄鋼板堆焊焊縫進行了處理，并通過鉆孔法測量了磁處理前后的焊接殘余應力，結果發(fā)現(xiàn)： (1)磁處理后應力整體下降， (2)初始應力較大處的應力下降量也較大。通過正交試驗方法得出，各磁工藝參數(shù)對焊接殘余應力的影響程度(由強到弱)依次為“磁處理時間”、“

3、磁場方向”、“磁場頻率”和“勵磁電壓”； 并且當上述磁工藝參數(shù)取值依次為“40s”、“垂直于焊縫”、“2Hz"和“225V”時得到最優(yōu)參數(shù)組合。 以最優(yōu)磁工藝參數(shù)對試樣進行處理，通過拉伸和硬度試驗測量了力學性能指標在磁處理前后的改變，發(fā)現(xiàn)磁處理后材料塑性略有提高、硬度降低，各試樣同一性能指標之間的差異性明顯減小。 利用掃描電子顯微鏡對焊縫橫截面形貌進行了觀察，發(fā)現(xiàn)磁處理后試樣微區(qū)存在著較為明顯的磁致塑性形變。改變

4、磁場頻率，磁致塑性形變量和磁致伸縮幅值具有不同的變化趨勢，由此證明磁致伸縮并非產(chǎn)生磁致塑性形變的主要原因。 利用原子力顯微鏡對磁疇結構進行了觀察，分析了磁化過程中因磁疇壁移動而導致的磁疇能量變化，進而推得在疇壁的不可逆位移階段，應力與疇壁位移近似呈二次曲線關系。 在此基礎上從磁疇結構與能量的變化角度解釋了部分已有的試驗現(xiàn)象。 本文研究結果可為進一步尋求磁處理的作用規(guī)律和機制提供參考，并有望為磁處理技術在生產(chǎn)實際中