非晶合金鐵芯帶材熱處理

　　非晶合金具有高飽和磁感應強度、矯頑力小、損耗低等優(yōu)點(diǎn)，故以高效、節能、環(huán)保的效果被廣泛運用于電力變壓器中。但是，2009年前，我國整個(gè)行業(yè)市場(chǎng)上非晶合金變壓器所用的非晶帶材，幾乎全部是日本日立金屬公司所生產(chǎn)的。我國科技公司具有自主知識產(chǎn)權的萬(wàn)噸級非晶合金帶材生產(chǎn)線(xiàn)建設投產(chǎn)，打破了非晶原材料依賴(lài)進(jìn)口的被動(dòng)局面，加快了我國電力行業(yè)低碳經(jīng)濟的發(fā)展。 

　　目前的非晶合金鐵心采用近似矩形的搭接式卷繞結構，成型的鐵心內在應力非常大，磁特性被嚴重破壞，必須通過(guò)熱處理退火才能消除這些應力。熱處理退火工藝是非晶合金鐵心整個(gè)制作過(guò)程中最關(guān)鍵也是最難控制的工序。國產(chǎn)非晶合金帶材橫向呈弧形，其內在應力比進(jìn)口帶材更大些，再加上成分的不同，對熱處理時(shí)溫度的敏感性更強一些，因此，制定適宜的熱處理退火工藝，對國產(chǎn)非晶合金帶材的最終鐵心性能和質(zhì)量至關(guān)重要。

　　1、熱處理退火溫度。適宜的鐵心退火溫度，不僅要保證消除鐵心的內在應力，恢復其磁特性，而且要能夠盡量降低非晶合金帶材的脆性，減少在鐵心后續操作中破碎的風(fēng)險。試驗表明，國產(chǎn)非晶合金帶材鐵心最終的退火溫度控制在375～380℃為最佳。

　　2、熱處理保溫時(shí)間。實(shí)驗表明，單位激磁功率隨著(zhù)退火時(shí)間的延長(cháng)而降低，而鐵心的單位空載損耗隨著(zhù)退火時(shí)間的延長(cháng)而增大，而且，鐵心帶材的脆性，也是隨著(zhù)退火時(shí)間的增加而增大。因此，必須根據用戶(hù)對鐵心性能的要求，選擇最佳的保溫時(shí)間。

　　3、熱處理保護氣氛。鐵心在高溫熱處理退火時(shí)很容易被氧化。鐵心表面被氧化后，除了表面有銹跡，更主要的是會(huì )導致鐵心的空載損耗明顯增大。因此，鐵心在整個(gè)熱處理退火過(guò)程中必須采用氣氛保護。目前常用的工藝保護氣體為氮氣或氬氣。

　　4、升溫和降溫速度。由于鐵心在批量生產(chǎn)時(shí)都是多個(gè)裝載、批次性熱處理，所以，合理的升溫和降溫速度，不僅影響非晶合金鐵心的性能結果，而且也影響到生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本。一般來(lái)說(shuō)，升溫速度越快，離散性越大。不過(guò)，實(shí)驗表明，國產(chǎn)非晶合金帶材鐵心在到達高溫區并接近最佳退火溫度點(diǎn)時(shí)的溫度離散性較小，幾乎可以控制在3℃之內。因此，在升溫階段，國產(chǎn)非晶合金帶材鐵心可以直接進(jìn)行快速升溫。另外，降溫速度快，對于降低鐵心的空載損耗是有益的，但同時(shí)會(huì )增大鐵心的激磁功率。所以，最佳降溫速度需要積累經(jīng)驗數據來(lái)作最佳選擇。

　　5、外加磁場(chǎng)。成型后的非晶合金鐵心，在退火時(shí)需附加直流磁場(chǎng)獲得良好的磁疇取向，以此來(lái)改善其磁特性。試驗表明：國產(chǎn)非晶合金帶材鐵心退火時(shí)的場(chǎng)強需2000A/m左右或磁場(chǎng)電流大小在1400A時(shí)可保證退火時(shí)鐵心材料飽和，這樣才能達到最佳的退火效果。