專利名稱：Hi-B取向硅鋼磁感應(yīng)強度的測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁感應(yīng)強度的測量方法，具體地指一種Hi-B取向硅鋼磁感應(yīng)強度的測量方法。
背景技術(shù)：
隨著我國電力工業(yè)的不斷發(fā)展，對變壓器性能的要求越來越高，使得取向硅鋼片成為制造變壓器的核心材料。其中，高磁感應(yīng)強度Hi-B取向硅鋼有以下幾個優(yōu)點(I)取向度更高、磁性能更好；(2)可使鐵芯的磁激電流降低，節(jié)約電能；(3)可使鐵芯截面積縮小，減輕鐵芯重量并減少硅鋼使用量；(4)節(jié)省導(dǎo)線、絕緣材料及結(jié)構(gòu)材料使用量，可節(jié)約制造、運輸及安裝成本。在科研生產(chǎn)中，需要研究Hi-B取向硅鋼的磁感以及它與織構(gòu)信息的相互關(guān)系。由于Hi-B取向硅鋼的化學(xué)成分的變化范圍很窄，因此，Hi-B取向硅鋼的磁感應(yīng)強度主要取決于各晶粒的取向。又由于Hi-B取向硅鋼經(jīng)過二次再結(jié)晶退火后，其晶粒尺寸已經(jīng)達到幾毫米至幾十毫米，這些晶粒中大的晶粒對磁感的貢獻顯然不同于小的晶粒。如果要測量整個試樣的織構(gòu)信息，采用常規(guī)的織構(gòu)測量儀器，如X-射線衍射儀、EBSD等，這些儀器所測量的區(qū)域較小，只能測量晶粒尺寸非常大的Hi-B取向硅鋼中的一個或幾個晶粒的取向(織構(gòu)) 信息，這幾個晶粒顯然不能代表整個硅鋼的織構(gòu)信息。而織構(gòu)的好壞直接影響磁感應(yīng)強度的高低。為了研究整個硅鋼的織構(gòu)信息及其與磁感應(yīng)強度的關(guān)系，需要建立一種特殊的織構(gòu)測量方法，從而進一步測定硅鋼的磁感應(yīng)強度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種Hi-B取向硅鋼磁感應(yīng)強度的測量方法。在外磁場的作用下，被測硅鋼中某個晶粒內(nèi)將產(chǎn)生磁感應(yīng)現(xiàn)象。由于該晶粒具有各向異性，不同晶體方向上晶體磁化的難易程度不同，其中〈001>方向是最易磁化方向， 〈111〉方向是最難磁化方向。設(shè)任意方向<uvw>上的磁感應(yīng)強度為Bu ，則其大小應(yīng)為易磁化方向〈001〉的磁感應(yīng)強度Btltll減去磁矩克服磁晶各向異性能而損耗的磁感應(yīng)強度mB·，即Buvw = B001-HiB0tn (I)公式(I)中m= α2β2+β2γ2+γ2α2 (2)其中，α、β和Y分別是該<uvw>方向與三個主晶軸〈001〉的方向余弦。令Ku = ι-m,即有Buvw = B001 (1-m) (3)這里，B001是標(biāo)樣(物理狀態(tài)與試樣基本相同的樣品)的〈001〉方向的磁感應(yīng)強度，Kuw為磁晶各向異性常數(shù)。公式(3)中的結(jié)果只是一個晶粒的磁感應(yīng)強度。由于Hi-B取向硅鋼中各個晶粒的取向和面積大小不同，因此，各晶粒對磁感應(yīng)強度的貢獻不同。如果將各晶粒的面積占整個試樣面積的比例作為權(quán)重，并將各晶粒<uvw>取向的磁感應(yīng)強度Buvw與權(quán)重的乘積之和記為整個試樣的磁感應(yīng)強度B，即所測得的試樣的磁感應(yīng)強度。顯然，通過這樣的方法測量磁感應(yīng)強度，使得晶粒的取向、晶粒的面積、磁感應(yīng)強度的相互關(guān)系建立起來了?；谏鲜鲈?，本發(fā)明所提供的Hi-B取向硅鋼磁感應(yīng)強度的測量方法，包括以下步驟I)切取Hi-B取向硅鋼試樣，在試樣上標(biāo)示出晶界線，并將由晶界線所圍成的各個晶粒進行編號，編為1、2......η ；2)將試樣拍攝成照片，采用圖像分析儀測量出照片中每個編號晶粒的面積Sn，其中η = 1、2……η，同時測量出照片中整個試樣的面積Sz3)采用電子背散射衍射儀(EBSD)分別測量出編號晶粒的沿軋制方向的取向 <uvw>,再由公式m = α 2 β 2+β 2 Y 2+ Y 2 α 2計算出編號晶粒的<uvw>方向的m值,公式中的 α、β和Y分別是該<uvw>方向與三個主晶軸〈001〉的方向余弦；4)查得標(biāo)樣的B·，并由公式Bu = B001 (1-m)計算出每個編號晶粒的Buvw ；5)將所測量的每個編號晶粒的面積Sn除以整個試樣的面積Sz所得值Si作為權(quán)重，再分別乘以相應(yīng)晶粒的Buvw，其值為該晶粒對整個試樣的磁感應(yīng)強度貢獻，記為Bi = Si XBuvw，所有編號晶粒的Bi之和，即為該試樣的磁感應(yīng)強度B。優(yōu)選地，在步驟3)中，為了測量方便，在采用電子背散射衍射測量編號晶粒的取向<uvw>之前,將試樣分割成若干小片。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明的測量方法將晶粒的取向、晶粒的面積與磁感應(yīng)強度的相互關(guān)系建立起來，考慮了每個晶粒面積大小對磁性的影響，將各晶粒面積設(shè)為權(quán)重因子。在討論取向與磁性關(guān)系時，避免了只考慮或測量幾個晶粒的織構(gòu)信息而不能代表整個試樣的織構(gòu)信息的弊端。用本發(fā)明所測量的磁感應(yīng)強度是由整個試樣的織構(gòu)信息所決定，更具有合理性和科學(xué)性，為Hi-B取向硅鋼的研發(fā)、生產(chǎn)及應(yīng)用提供了理論依據(jù)。


圖I為試樣上晶界線的標(biāo)示圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。I)切取30cmX3cm Hi-B取向硅鋼試樣，如圖I所示，在試樣上標(biāo)示出晶界線，并將由晶界線所圍成的各個晶粒進行編號，編為1、2……η ；2)將試樣拍攝成照片，采用圖像分析儀測量出照片中每個編號晶粒的面積Sn，其中η = 1、2……η，同時測量出照片中整個試樣的面積Sz ；3)為測量的方便，將試樣分割成若干小片，每片大小在3cmX3cm左右，隨后采用電子背散射衍射儀(EBSD)分別測量出各小片中編號晶粒的沿軋制方向的取向〈1!胃>，再由公式m= α2β2+β2γ2+γ2α2計算出編號晶粒的<uvw>方向的m值，公式中的α、β和γ 分別是該<uvw>方向與三個主晶軸〈001〉的方向余弦；4)查得標(biāo)樣的B·，并由公式Bu = B001 (1-m)計算出每個編號晶粒的Buvw ；
5)將所測量的每個編號晶粒的面積Sn除以整個試樣的面積Sz所得值Si作為權(quán)重，再分別乘以相應(yīng)晶粒的Buvw，其值為該晶粒對整個試樣的磁感應(yīng)強度貢獻，記為Bi = SiXBuvw，所有編號晶粒的Bi之和，即為該試樣的磁感應(yīng)強度B。
權(quán)利要求
1.一種Hi-B取向硅鋼磁感應(yīng)強度的測量方法，包括以下步驟1)切取Hi-B取向硅鋼試樣，在試樣上標(biāo)示出晶界線，并將由晶界線所圍成的各個晶粒進行編號，編為1、2......η ；2)將試樣拍攝成照片，采用圖像分析儀測量出照片中每個編號晶粒的面積Sn，其中η =1、2……η，同時測量出照片中整個試樣的面積Sz;3)采用電子背散射衍射分別測量出編號晶粒的沿軋制方向的取向〈1!胃>，再由公式m =α2β2+β2γ2+γ2α2計算出編號晶粒的<uvw>方向的m值,公式中的α、β和γ分別是該<uvw>方向與三個主晶軸〈001〉的方向余弦；4)查得標(biāo)樣的Bcicil,并由公式Buvw= B001 (Ι-m)計算出每個編號晶粒的Bu ；5)將所測量的每個編號晶粒的面積Sn除以整個試樣的面積Sz所得值Si作為權(quán)重，再分別乘以相應(yīng)晶粒的Buvw，其值為該晶粒對整個試樣的磁感應(yīng)強度貢獻，記為Bi = SiXBuvw, 所有編號晶粒的Bi之和，即為該試樣的磁感應(yīng)強度B。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的Hi-B取向硅鋼磁感應(yīng)強度的測量方法，其特征在于在步驟 3)中，在采用電子背散射衍射測量編號晶粒的取向〈uvw>之前，將試樣分割成若干小片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種Hi-B取向硅鋼磁感應(yīng)強度的測量方法，步驟如下1)切取Hi-B取向硅鋼試樣，在試樣上標(biāo)示出晶界線，并編號；2)將試樣拍攝成照片，測量出照片中每個編號晶粒的面積Sn和照片中整個試樣的面積Sz；3)測量出編號晶粒的取向，計算m值；4)查得標(biāo)樣的B001，計算出每個編號晶粒的Buvw；5)將每個編號晶粒的面積Sn除以整個試樣的面積Sz所得值Si作為權(quán)重，再分別乘以相應(yīng)晶粒的Buvw，記為Bi，所有編號晶粒的Bi之和，即為該試樣的磁感應(yīng)強度B。用本發(fā)明所測量的磁感應(yīng)強度是由整個試樣的織構(gòu)信息所決定，更具有合理性和科學(xué)性，為Hi-B取向硅鋼的研究提供理論依據(jù)。
文檔編號G01R33/12GK102608551SQ20121009941
公開日2012年7月25日 申請日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月6日
發(fā)明者吳立新, 周順兵, 孫宜強, 歐陽珉路, 王志奮, 陳士華, 韓榮東, 黃海娥 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司