Способ определения исходной магнитной текстуры образцов холоднокатаной анизотропной электротехнической стали и многоосных ферромагнитных кристаллов Советский патент 1983 года по МПК G01R33/18 

Изобретение относится к физике магнитных материалов и может быть использовано при испытании трансформаторной холоднокатаной анизотро ной стсши, а также при анализе магнитной текстуры многоосных ферромагнитных кристаллов. Наиболее близким к предлагаемому является способ количественного определения магнитной текстуры, т.е концентраций магнитных фа1з nj и п с помощью измерения продольной магнитострикции в произвольном направлении по отношению к кристаллографи ческим осям l . На образцы с различной ориентаци ей длинной оси по отнсяиению к кристаллографическим осям наклеивают тензодатчик в направлении длинной оси образца, вдоль которой образец намагничивают, и измеряют,кривую зависимости продольной магнитострикции от величины поля. Концентр цию магнитных фаз определяют по формуле (т)p.-f...«,1рП-. CD где длина образца; о - изменение длины образца, loo - константа магнитострикции; PiPzP направляющие косинусы направления магнитного поля и направления измерения магнитострикции. Недостатком известного способа является недостоверность определения исходной магнитной текстуры вследствие того, что продольная маг нйтострикция не дает правильного отражения процессов смещения стенок доменов и не позволяет по формуле ((1) вычислить Г) Цель изобретения - повьгиение дос товерности количественного определе ния концентраций -магнитных фаз и упрощение процесса измерения. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения иЬходной магнитной текстуры образцов холоднокатаной анизотропно электротехнической, стали и многоосн : ферромагнитных кристаллов путем из мерения кривых магнитострикции в ра личных направлениях по отношению ,к кристёшлографическим осям, на образец воздействуют размагничивающим полем, намагничивают его в прризвол ном направлении и измеряют, магнитострикцию в направлении прокатки ста ли или реи легкого намагничивания кристалла. На чертеже представлены экспериментальные зависимости, полученные на трех монокристальных образцах вырезанных вдоль из листа холоднокатаной анизотропии электротехнической стали с плоскостью 0-10 На каждый образец наклеивают два тензодатчика1 один вдоль оси легкого намагничивания 001 , а другой вдоль оси трудного намагничивания lllj , т.е. вдоль длинной оси образца. Ориентацию кристаллических осей определяют по поверхностным фигурам доменов оптическим или рентгеновским методом. На образце, прошедшем высокотемпературный отжиг (1473 К, 2 ч) и отжиг в магнитном поле вдоль оси Qooij , ожидается сильная исходная магнитная текртура. Кривая (Н) снятая при помощи первого Датчика,, показывает, что действительно возникла сильная магнитная текстура с преимущественной ориентацией спонтанной намагниченности вдоль оси pOi и при . намагничивании вдоль оси lllj большой объем образца перемагнитился смешением 90 -ных стенок доменов, что привело к большой магнитострикции. В этом же образце кривая 2Atiii- H), снятая при помощи второго датчика, т.е. кривая продольной магнитострикции, совпадает с осью абсцисс. Таким образом, продольная магнитострикция равна нулю. Если судить по этой магнитострикции, то можно заклю чить, что смещений 90 -ных стенок при намагничивании вдоль оси pllll не произошло. Однако измерения QQ (п) при помощи первого датчика по;.азали что такие смещеи я произошли, так как в обратном случае значения быпи бы равны нулю. Таким образом, измерения.продольной магнитострикции вдоль оси трудного намагничивс1ния в этом случае дают заведомо ложную информацию о процессах смещения стенок доменов при намагничивании и не позволяют определить не только концентрации ,Ц и ri° , но и качественно исходную текстуру. Измерение ,; (Н у. позволяет количественно определить п° и в . Константной магнитострикцией Q называется магнитострикция насыщения вдоль оси flOOj , напримерйзГооЛ при условии отсутствия исходной магнитной текстуры, т.е. й° п° п° 11 п° f) 1/6. В этом случае при намагничиваний до насыщения вдоль оси tOOlJ смещением стенок перемагнитится 2/3 объема образца, .т.е. при пе ремагничивании 2/3 объема образца максимальная магнитострикция stoo«3 100 (для исследуемой электротехнической стали AIOO 24-10- }. В исследуемом образце (кривая 1) stooil 2110 . По этому значению легко вычислить концентрации п ий, поскольку магнитострикция flt;ooO P° порциональна объему, перемагничиваемому вдоль этой оси смещения стенок. Объем X, перемагни ченный таким образом в исследуемом образце, находят из пропорции 0,58. На этот О1носиоткудательный объем при намагничивании уменьшилась концентрация фаз U П + + дй Х 0,58.. в конце процесс смещёния в поле, параллельном оси |llij , концентрации фаз будут Л 7 И-} /3. Значит, в размаг ниченном состоянии были концентрацни П .+ п i + А.ПЗ + Лп, 0,91 или П из 0,46 (в ра магниченном состоянии всегда Из условия 21 С. и) 1 вытекае , . ta . to « I пЧ . ftO l. + п7 + hV 0,09. Поскольку оси l,100j и foioj расположены в исследуемой стали симметрично по отношению к плоскости листа (под углом 45) , т они равноправны и концентрации их фаз можно считать одинаковыми. Следовательно, Г Ь В 0,022. 1 Таким образом определяют все шесть концентраций магнитных фаз в 21размагниченном состоянии, т,е, количественно оценивают исходную маг- V нитную текстуру. В исследуемом образце магнитная текстура имеет большое преимущество объема магнитных фаз с ориентацией спонтанной намагниченности вдоль оси п° ), В случае изучения анизотропии магнитных свойств на образцах в форме диска или паргшлелепипеда предлагаеким способом упрощается процесс измерения магнитострикции, так как требуется только один тензодатчик, наклеенный вдоль оси , которым измеряют магнитострикцию при любой ориентации магнитного поля. Использование изобретения позволяет контролировать исходную магнитйуютекстуру холоднокатаной анизотропной электротехнической стали и облегчает поиск путей создания оптимальной исходной текстуры в трансформаторной стали и, следовательно j улучшения свойств стали. Кроме того, изобретение позволяет уточнить представления о процессах перемагничивания и физической природе указанных магнитных характеристик.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИСХОДНОЙ МАГНИТНОЙ ТЕКСТУРЫ ОБРАЗЦОВ ХОЛОДНОКАТАНОЙ АНИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ И МНОГООСНЫХ ФЕРРОМАГНИТНЫХ КРИСТАЛЛОВ путем измерения кривых магнитострикции в различных на.правлениях по отношению к кристгшлографическим осям, о т л и ч а, root и и с я тем, что, с целью повышения достоверности количественного определения концентраций магнитных фаз и упрощения процесса измерения, на образец воздействуют размагничивающим полем, намагничивают его в произвольном направлении и измеряют магнитострикцию в направлении прокатки стсши или оси легкого намагничивания кристалла. (Л