地磁场中应力对磁畴组织的影响

研究了地磁场环境中应力对铁磁性材料磁畴结构的影响规律。利用Bitter粉纹法观察了未经磁化、受力程度不同的无取向硅钢片和20钢试件的磁畴结构,对比分析了应力对磁畴的影响。结果表明,铁磁试件应力集中部位的磁畴结构在应力作用下发生改变。未受力或应力集中较小时,晶粒内磁畴以片状畴为主,同一晶粒内畴壁相互平行,随着应力集中程度增加,畴壁长度和间距发生改变,并且磁畴结构出现迷宫畴,应力集中程度越大,迷宫畴数量越多。同时,拉应力和压应力对磁畴结构的影响规律不同。

应力对铁磁构件磁畴组织的影响

地磁场环境中受载荷作用的铁磁试件,其内部会发生具有磁致伸缩性质的磁畴组织定向和不可逆的重新取向。利用Bitter粉纹法观察了未经磁化、受力程度不同的无取向硅钢片和20号钢试件的磁畴结构,对比分析了应力对磁畴的影响。结果表明:无取向硅钢片和20号钢试件在未受力或应力集中较小时,晶粒内磁畴以180°畴、树枝状畴和剑状畴为主,同一晶粒内畴壁相互平行;随着应力集中程度增加,畴壁长度和间距发生改变,出现了迷阵畴Ⅰ型和迷阵畴Ⅱ型,且应力集中程度越大,迷阵畴的数量越多。

静载荷下硅钢片的磁畴结构变化

利用Bitter粉纹法观察了未经磁化、受力程度不同的无取向硅钢片试件的磁畴结构,对比分析了应力对磁畴及磁场值△B的影响。结果表明:无取向硅钢试件在未受力或应力集中较小时,晶粒内磁畴以180°剑状畴为主,同一晶粒内畴壁相互平行;随着应力集中程度增加,畴壁长度和间距发生改变,出现了迷宫畴,并且随着应力集中程度越大,迷宫畴的数量越多,表面磁场值△B越大。试验为探讨磁记忆检测的微观机理提供了依据。

16MnR钢不同疲劳周次下“原位”磁畴组织的变化

基于金属磁记忆无损检测机理,铁磁性材料构件应力集中部位会发生具有磁致伸缩性质的磁畴组织定向和不可逆的重新取向。设计"原位"疲劳试验并且采用Bitter粉纹法对退火16MnR钢进行磁畴结构的观察,对比分析了不同疲劳周次对磁畴的影响。结果表明:整个研究区域以180°畴结构为主,同时具有树枝畴和少量的"回"型畴;随着疲劳周次的变化,所选特征晶粒内畴壁易发生约45°或90°翻转,导致畴结构在片状畴-树枝畴-"回"型畴之间变化。

碳素结构钢拉伸时应力对磁畴组织的影响

利用Bitter粉纹法观察了去应力退火态Q235钢的磁畴形貌。分析了单轴拉伸过程中不同应变量下磁畴的变化规律。结合带背散射电子衍射(EBSD)分析系统的扫描电镜计算出了磁畴取向与拉伸应力方向之间的夹角,并分析了该角度随着应变量的变化特点。得出在应变达到一定程度后,磁畴和应力夹角稳定在45°左右,证实磁畴取向实现了定向分布。经分析讨论得出磁畴取向是由应力能和磁晶各向异性能的相对高低决定的。

表面缺陷对取向硅钢磁畴形态的影响

取向硅钢的磁畴形态与其损耗密切相关,研究其内部的磁畴结构对于理解铁损的产生具有重要意义。利用粉纹法观察了带有涂层、激光刻痕处理以及存在表面缺陷的硅钢片磁畴。结果表明,施加较小的垂直磁场更容易观察硅钢的原始磁畴形态,有利于显示清晰的磁畴图像和晶界;如果硅钢片表面存在冲裁小孔,原有的180°畴在小孔附近会变为迷宫畴,且附加应力和退磁场作用会使小孔周围磁畴细化,使用微磁学模拟的方法定性验证了这一变化;如果硅钢表面存在划痕,划痕两端的180°畴会变为迷宫畴,随着划痕方向的不同,磁畴形态也不同。最后,比较了圆盘剪裁切与线切割后硅钢片边缘的磁畴形态,讨论了其磁畴形态不同的原因。