磁场影响金属材料微观组织表征,进而影响其物理及机械性能。无论是轴承钢,低活化钢等特殊钢材,还是普通Fe 基材料,磁场对基体(马氏体、贝氏 体、铁素体、珠光体等)组织都有影响,进而影 响材料的力学性能、物理性能、磁学性能等。
一 、关键技术简介包括:
1.磁场抑制马氏体的回复:强磁场抑制了界 面能更低的小角度晶界向大角度晶界的转变,从 而保留了马氏体的板条特征,抑制了马氏体的回 复(图1)。
2.磁场诱导珠光体球化:磁场诱导渗碳体由 传统的片层状变为短棒状或者是颗粒状,为高碳 钢的球化退火提供一种新的工艺。珠光体球化效 果的好坏,直接决定了轴承的使用性能(图2)。
3.磁场加速低温贝氏体相变,提高了材料的 硬度;同时,残余奥氏体增多,有利于塑韧性的提升。
4.某些碳化物会对磁场产生强烈的响应,进而 影响碳化物形核、长大析出规律,最终影响金属材 料电磁场环境下的蠕变性能(图3)。
二、无人机指导杆塔检修潜在应用
输电线路附近是强干扰环境。当钢材中通入 交变电流时会产生交变磁场,铁磁性的材料在交 变磁场中反复磁化,由于磁感应强度的变化总是 滞后于磁场强度的变化而产生磁滞效应(图4 左),最后磁场影响了无人机的指南针系统。
三、电磁连铸技术应用
大量的冶金及工业运行实践证明,合理采用 电磁搅拌(图4右)能有效改善铸坯的内部组织 结构,提高表面质量,减轻中心偏析和中心疏 松,消除中心缩孔和裂纹,大大增加等轴晶率, 提高拉速,增加产量。