[發(fā)明專利]一種測(cè)量高磁感取向電工鋼宏觀織構(gòu)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410505784.3
• 申請(qǐng)日: 2014-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN104237274A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程靈;馬光;楊富堯;吳雪;高潔;韓鈺;陳新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院
• 主分類號(hào): G01N23/207
• 分類號(hào): G01N23/207
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種宏觀織構(gòu)測(cè)量的方法，更具體涉及一種測(cè)量高磁感取向電工鋼宏觀織構(gòu)的方法。

背景技術(shù)：

在電力系統(tǒng)中，高電壓等級(jí)大型電力變壓器普遍采用高磁感取向電工鋼疊片制成鐵心，取向電工鋼的磁性能水平直接關(guān)系到變壓器鐵心的體積與損耗，測(cè)定硅鋼片的宏觀織構(gòu)可以從材料內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)信息上反應(yīng)出樣品的磁性能，特別是樣品的磁感應(yīng)強(qiáng)度。作為面心立方fcc金屬的取向電工鋼中，{100}<001>立方織構(gòu)和{110}<001>高斯織構(gòu)的共同特征是具有易導(dǎo)磁的<001>方向，為有利于磁性能提高的織構(gòu)；α線織構(gòu)、γ線織構(gòu)以及{110}<1-12>黃銅、{11-2}<111>銅型織構(gòu)中原子密排方向?yàn)?lt;110>、<112>或<111>，這是相對(duì)難磁化方向，對(duì)磁性能不利。通過有效測(cè)定高磁感取向電工鋼的宏觀織構(gòu)，依據(jù)典型織構(gòu)類型及織構(gòu)強(qiáng)度信息中可對(duì)硅鋼片的磁感應(yīng)強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

為了找出高磁感取向電工鋼磁感應(yīng)強(qiáng)度(國標(biāo)GB2521-2008要求B8≥1.88T)與材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，《電工鋼的材料學(xué)原理》(毛衛(wèi)民,楊平.電工鋼的材料學(xué)原理[M].北京:高等教育出版社,2013)中采用取向度的概念進(jìn)行表述，定義為試樣中<001>晶向偏離角在3°、5°或7°以內(nèi)的晶粒的面積占全部被統(tǒng)計(jì)晶粒面積的百分比，其中偏離角指晶粒的<001>方向相對(duì)于軋面的傾斜角與軋面上相對(duì)于RD的偏離角的平均值，但難以通過實(shí)測(cè)晶粒的三個(gè)歐拉角計(jì)算出偏離角。仇圣桃(中國發(fā)明專利201310205545.1)等人利用電子背散射衍射(EBSD)技術(shù)檢測(cè)取向硅鋼晶粒取向差，得到磁感應(yīng)強(qiáng)度與取向差之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，該方法的缺點(diǎn)在于對(duì)于平均晶粒尺寸超過20mm的取向電工鋼片缺乏缺乏統(tǒng)計(jì)性，原因在于配備EBSD探頭的掃描電鏡(SEM)對(duì)被測(cè)樣品尺寸有嚴(yán)格限制，按照其專利要求至少包括15個(gè)晶粒，此時(shí)試樣長(zhǎng)度達(dá)到300mm以上，顯然無法實(shí)現(xiàn)EBSD散點(diǎn)晶粒取向測(cè)量。李長(zhǎng)一(中國發(fā)明專利201310576260.9)等人沿軋制方向進(jìn)行試樣組合，并采用公式G＝P₀₀₁/∑P_uvw表示試樣的取向度，該方法的不足之處在于，所用窄條樣品的加工難度較大，同時(shí)無法給出測(cè)量結(jié)果的可靠度或測(cè)量誤差。

本發(fā)明給出一種能準(zhǔn)確測(cè)量高磁感取向電工鋼帶宏觀織構(gòu)的方法，以克服上述缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種測(cè)量高磁感取向電工鋼宏觀織構(gòu)的方法，該方法實(shí)現(xiàn)高磁感取向電工鋼材料內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的高效測(cè)量和直觀表征。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種測(cè)量高磁感取向電工鋼宏觀織構(gòu)的方法，所述方法適用于樣品平均晶粒尺寸為10mm以上的高磁感取向電工鋼的檢測(cè)；所述方法包括以下步驟：

(1)獲取合成試樣和對(duì)比試樣；

(2)測(cè)量所述合成試樣的不完整極圖且確定取向分布函數(shù)；

(3)得到高磁感取向電工鋼的宏觀織構(gòu)。

本發(fā)明提供的一種測(cè)量高磁感取向電工鋼宏觀織構(gòu)的方法，其特征在于：所述步驟(1)中合成試樣的獲取過程為:

切取尺寸橫向×軋向?yàn)?4×24mm的高磁感取向電工鋼47～78片，將46～77片公稱厚度為0.18mm、0.20mm、0.23mm、0.27mm或0.3mm的樣片疊成高度為14mm的合成試樣；多出來的一片作為對(duì)比試樣。

本發(fā)明提供的一種測(cè)量高磁感取向電工鋼宏觀織構(gòu)的方法，所述合成試樣的疊成方式為沿樣片的法向進(jìn)行疊裝，組合后觀察面是軋向與法向所在平面。

本發(fā)明提供的另一優(yōu)選的一種測(cè)量高磁感取向電工鋼宏觀織構(gòu)的方法，所述步驟(2)中選用Mo靶X射線束作為檢測(cè)射線，在D5000型X射線衍射儀上測(cè)量合成試樣的極圖。

本發(fā)明提供的再一優(yōu)選的一種測(cè)量高磁感取向電工鋼宏觀織構(gòu)的方法，所述不完整極圖為三個(gè)軋向與法向所在平面的{110}、{200}和{112}的極圖；所述極圖中的各點(diǎn)的位置通過α角和β角表示，所述α角為晶面法向與合成試樣法向夾角，所述β角為晶面法相繞合成試樣法向的角度；所述α角檢測(cè)范圍為0～70°，所述β角檢測(cè)范圍為0～360°；并用級(jí)數(shù)展開法確定取向分布函數(shù)。

本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種測(cè)量高磁感取向電工鋼宏觀織構(gòu)的方法，在所述α角和β角在測(cè)量過程中，以3～5°的步長(zhǎng)間隔記錄衍射強(qiáng)度。