专利名称：Hi-B取向硅钢磁感应强度的测量方法
技术领域：
本发明涉及磁感应强度的测量方法，具体地指一种Hi-B取向硅钢磁感应强度的测量方法。
背景技术：
随着我国电力工业的不断发展，对变压器性能的要求越来越高，使得取向硅钢片成为制造变压器的核心材料。其中，高磁感应强度Hi-B取向硅钢有以下几个优点(I)取向度更高、磁性能更好；(2)可使铁芯的磁激电流降低，节约电能；(3)可使铁芯截面积缩小，减轻铁芯重量并减少硅钢使用量；(4)节省导线、绝缘材料及结构材料使用量，可节约制造、运输及安装成本。在科研生产中，需要研究Hi-B取向硅钢的磁感以及它与织构信息的相互关系。由于Hi-B取向硅钢的化学成分的变化范围很窄，因此，Hi-B取向硅钢的磁感应强度主要取决于各晶粒的取向。又由于Hi-B取向硅钢经过二次再结晶退火后，其晶粒尺寸已经达到几毫米至几十毫米，这些晶粒中大的晶粒对磁感的贡献显然不同于小的晶粒。如果要测量整个试样的织构信息，采用常规的织构测量仪器，如X-射线衍射仪、EBSD等，这些仪器所测量的区域较小，只能测量晶粒尺寸非常大的Hi-B取向硅钢中的一个或几个晶粒的取向(织构) 信息，这几个晶粒显然不能代表整个硅钢的织构信息。而织构的好坏直接影响磁感应强度的高低。为了研究整个硅钢的织构信息及其与磁感应强度的关系，需要建立一种特殊的织构测量方法，从而进一步测定硅钢的磁感应强度。

发明内容
本发明的目的就是要克服现有技术所存在的不足，提供一种Hi-B取向硅钢磁感应强度的测量方法。在外磁场的作用下，被测硅钢中某个晶粒内将产生磁感应现象。由于该晶粒具有各向异性，不同晶体方向上晶体磁化的难易程度不同，其中〈001>方向是最易磁化方向， 〈111〉方向是最难磁化方向。设任意方向<uvw>上的磁感应强度为Bu ，则其大小应为易磁化方向〈001〉的磁感应强度Btltll减去磁矩克服磁晶各向异性能而损耗的磁感应强度mB·，即Buvw = B001-HiB0tn (I)公式(I)中m= α2β2+β2γ2+γ2α2 (2)其中，α、β和Y分别是该<uvw>方向与三个主晶轴〈001〉的方向余弦。令Ku = ι-m,即有Buvw = B001 (1-m) (3)这里，B001是标样(物理状态与试样基本相同的样品)的〈001〉方向的磁感应强度，Kuw为磁晶各向异性常数。公式(3)中的结果只是一个晶粒的磁感应强度。由于Hi-B取向硅钢中各个晶粒的取向和面积大小不同，因此，各晶粒对磁感应强度的贡献不同。如果将各晶粒的面积占整个试样面积的比例作为权重，并将各晶粒<uvw>取向的磁感应强度Buvw与权重的乘积之和记为整个试样的磁感应强度B，即所测得的试样的磁感应强度。显然，通过这样的方法测量磁感应强度，使得晶粒的取向、晶粒的面积、磁感应强度的相互关系建立起来了。基于上述原理，本发明所提供的Hi-B取向硅钢磁感应强度的测量方法，包括以下步骤I)切取Hi-B取向硅钢试样，在试样上标示出晶界线，并将由晶界线所围成的各个晶粒进行编号，编为1、2......η ；2)将试样拍摄成照片，采用图像分析仪测量出照片中每个编号晶粒的面积Sn，其中η = 1、2……η，同时测量出照片中整个试样的面积Sz3)采用电子背散射衍射仪(EBSD)分别测量出编号晶粒的沿轧制方向的取向 <uvw>,再由公式m = α 2 β 2+β 2 Y 2+ Y 2 α 2计算出编号晶粒的<uvw>方向的m值,公式中的 α、β和Y分别是该<uvw>方向与三个主晶轴〈001〉的方向余弦；4)查得标样的B·，并由公式Bu = B001 (1-m)计算出每个编号晶粒的Buvw ；5)将所测量的每个编号晶粒的面积Sn除以整个试样的面积Sz所得值Si作为权重，再分别乘以相应晶粒的Buvw，其值为该晶粒对整个试样的磁感应强度贡献，记为Bi = Si XBuvw，所有编号晶粒的Bi之和，即为该试样的磁感应强度B。优选地，在步骤3)中，为了测量方便，在采用电子背散射衍射测量编号晶粒的取向<uvw>之前,将试样分割成若干小片。本发明的有益效果在于本发明的测量方法将晶粒的取向、晶粒的面积与磁感应强度的相互关系建立起来，考虑了每个晶粒面积大小对磁性的影响，将各晶粒面积设为权重因子。在讨论取向与磁性关系时，避免了只考虑或测量几个晶粒的织构信息而不能代表整个试样的织构信息的弊端。用本发明所测量的磁感应强度是由整个试样的织构信息所决定，更具有合理性和科学性，为Hi-B取向硅钢的研发、生产及应用提供了理论依据。


图I为试样上晶界线的标示图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。I)切取30cmX3cm Hi-B取向硅钢试样，如图I所示，在试样上标示出晶界线，并将由晶界线所围成的各个晶粒进行编号，编为1、2……η ；2)将试样拍摄成照片，采用图像分析仪测量出照片中每个编号晶粒的面积Sn，其中η = 1、2……η，同时测量出照片中整个试样的面积Sz ；3)为测量的方便，将试样分割成若干小片，每片大小在3cmX3cm左右，随后采用电子背散射衍射仪(EBSD)分别测量出各小片中编号晶粒的沿轧制方向的取向〈1!胃>，再由公式m= α2β2+β2γ2+γ2α2计算出编号晶粒的<uvw>方向的m值，公式中的α、β和γ 分别是该<uvw>方向与三个主晶轴〈001〉的方向余弦；4)查得标样的B·，并由公式Bu = B001 (1-m)计算出每个编号晶粒的Buvw ；
5)将所测量的每个编号晶粒的面积Sn除以整个试样的面积Sz所得值Si作为权重，再分别乘以相应晶粒的Buvw，其值为该晶粒对整个试样的磁感应强度贡献，记为Bi = SiXBuvw，所有编号晶粒的Bi之和，即为该试样的磁感应强度B。
权利要求
1.一种Hi-B取向硅钢磁感应强度的测量方法，包括以下步骤1)切取Hi-B取向硅钢试样，在试样上标示出晶界线，并将由晶界线所围成的各个晶粒进行编号，编为1、2......η ；2)将试样拍摄成照片，采用图像分析仪测量出照片中每个编号晶粒的面积Sn，其中η =1、2……η，同时测量出照片中整个试样的面积Sz;3)采用电子背散射衍射分别测量出编号晶粒的沿轧制方向的取向〈1!胃>，再由公式m =α2β2+β2γ2+γ2α2计算出编号晶粒的<uvw>方向的m值,公式中的α、β和γ分别是该<uvw>方向与三个主晶轴〈001〉的方向余弦；4)查得标样的Bcicil,并由公式Buvw= B001 (Ι-m)计算出每个编号晶粒的Bu ；5)将所测量的每个编号晶粒的面积Sn除以整个试样的面积Sz所得值Si作为权重，再分别乘以相应晶粒的Buvw，其值为该晶粒对整个试样的磁感应强度贡献，记为Bi = SiXBuvw, 所有编号晶粒的Bi之和，即为该试样的磁感应强度B。
2.根据权利要求I所述的Hi-B取向硅钢磁感应强度的测量方法，其特征在于在步骤 3)中，在采用电子背散射衍射测量编号晶粒的取向〈uvw>之前，将试样分割成若干小片。
全文摘要
本发明公开了一种Hi-B取向硅钢磁感应强度的测量方法，步骤如下1)切取Hi-B取向硅钢试样，在试样上标示出晶界线，并编号；2)将试样拍摄成照片，测量出照片中每个编号晶粒的面积Sn和照片中整个试样的面积Sz；3)测量出编号晶粒的取向，计算m值；4)查得标样的B001，计算出每个编号晶粒的Buvw；5)将每个编号晶粒的面积Sn除以整个试样的面积Sz所得值Si作为权重，再分别乘以相应晶粒的Buvw，记为Bi，所有编号晶粒的Bi之和，即为该试样的磁感应强度B。用本发明所测量的磁感应强度是由整个试样的织构信息所决定，更具有合理性和科学性，为Hi-B取向硅钢的研究提供理论依据。
文档编号G01R33/12GK102608551SQ20121009941
公开日2012年7月25日 申请日期2012年4月6日 优先权日2012年4月6日
发明者吴立新, 周顺兵, 孙宜强, 欧阳珉路, 王志奋, 陈士华, 韩荣东, 黄海娥 申请人:武汉钢铁(集团)公司