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1、辽宁工业大学硕士学位论文成分与组织对爪极用钢磁性能影响的研究专业:材料加工工程研究生:陈正阳指导教师:常国威教授辽宁工业大学材料科学与工程学院二〇一五年三月MasterThesisResearchontheEffectsofCompositionandStructureontheMagneticofClawPoleSteelSpeciality:MaterialsProcessingEngineeringCandidate:CHENZheng-yangSupervisor:ProfessorCHANGGuo
2、-weiLiaoningUniversityofTechnologyJinzhou,121001,ChinaMarch2015摘要国内外爪极用钢成分组织各异，所制造发电机的发电量差异很大。国内爪极质量较差，高质量发电机爪极基本依靠进口。国内对爪极成分与组织的研究很少，主要倾向于爪极的锻造工艺、爪极的设计、爪极的热处理等研究。为此，本文主要研究爪极材料的成分与组织对磁性能影响。本文先分析了国内外爪极材料的成分、组织、织构、磁性能与发电性能的对应关系。而后采用国内外爪极成分的部分数据、添加不同微量元素，并通过合
3、理的热处理方法，制备所需的试样，观察其金相组织，进行磁性能检测，确定元素在爪极中的添加量。最后，根据分析结果，冶炼爪极材料，锻造出合适尺寸的坯料，送到工厂完成爪极的制备，并装机检测其发电性能。总结国内外爪极用钢后发现，国内外几种爪极用钢成分、组织、磁性能与发电机的发电性能无统一的规律可循。研究得到了C含量在0.015%~0.029%之间增加时，对碳钢的磁性能起促进作用；钢中Si、Cr、Ni、Cu含量增多均抑制碳钢磁性能的变化规律。确定了使碳钢获得高磁性能的成分为：C含量在0.02%~0.03%，Si<0.0
4、5%，Cr<0.1%，Ni<0.05%，Cu<0.11%。研究发现了当C/Si=0.75、C/Si=1、C/Si=1.25时，其平均晶粒尺寸和晶粒的均匀程度均对碳钢的磁性能产生影响，晶粒越细，矫顽力越大；晶粒越均匀，饱和磁感强度越高的现象。得到了C/Si≈0.75、组织为纯铁素体、晶粒细小且均匀的碳钢磁性能最好的结果。研究结果表明，具有良好磁性能的爪极材料只是获得优良发电性能条件之一。关键词：爪极；磁性能；碳钢；成分；组织IAbstractThecomponentandstructureofsteelfor
5、generatorclawpolevarydifferentlyhereandaboard,causingquitebiggerdifferencesofgeneratingcapacitybetweenthosegeneratorsalreadymade.Domesticclawpoleisalwayswithpoorquality,andthehigh-qualityclawpoleisdependedonimportingbasically.Fewresearchworkscanbefounddome
6、sticallyforthestudyoncomponentandstructureoftheclawpole.Theeffectsaremainlyinclinedtotheresearchforforgingtechnology,designing,thermaltreatmentofclawpole,etc.So,thisarticleintendstoresearchhowtheclawpolematerialwithdifferentcomponentandstructurecanaffectth
7、eirmagneticperformance.Thisarticleanalyzesthecomponent,structure,texture,magnetismofclawpolematerialhereandaboard,anditscorrespondingrelationshipwithgenerationperformance.Andthenitcapturessomedataofforeignclawpolecomponentandadddifferenttraceelementsinside
8、,producingtheneededsamplebyproperthermaltreatment,observingthemetallurgicalstructure,testingthemagneticperformance,ensuringthedosageoftheseelementstobeadded.Finallysmeltthenewclawpolematerialbasedonaboveanaly
