據外媒報道,印度國際粉末冶金與新材料研究中心(ARCI)的研究人員成功研發了一種創新冶金工藝,可用于制成基于鐵-磷(Fe-P)的軟磁合金,促進印度汽車工業的發展。ARCI是印度科學與技術部的自主研發中心。 與市場上昂貴的無取向硅鋼相比,ARCI團隊利用該工藝鍛造的鐵磷合金磁化強度更高、矯頑力更低。該團隊自主研發的工藝包括通過相場,控制熱處理,以形成大小合適、納米級Fe3P。該工藝消除了在軋制含磷鐵合金過程中,因合金非常脆導致的操作困難。只需在鐵中添加低含量的磷,就能夠實現更高的飽和磁化強度,接近2個特斯拉(磁通量單位)。改進熱處理確保實現良好的微觀結構,其中除了將納米顆粒的尺寸限制在小于鐵的磁疇壁寬度臨界尺寸之外,該結構還包含無應變顆粒。
軟磁材料是電機、驅動器、發電機等機電設備必不可少的材料。含硅(通常為1——3 wt.%)鐵基軟磁合金鋼廣泛應用于此類應用。而且印度國內此類硅鋼的消耗量和需求量都在與日俱增,需要依賴大量進口。 采用印度國產軟磁材料以及鐵磷合金等硅鋼替代品,既可節約外匯,又可增強印度汽車工業的供應鏈。不過,由于磷會導致合金具脆性,因而不可利用傳統的鍛造冶金工藝(熔化、澆鑄、鍛造和軋制)等方法加工鐵磷合金。因此,基于粉末冶金(PM)的鐵磷組件在工業磁性應用中非常常見。不過,由于PM工藝會引發其他屬性,導致此類組件表現出較低的磁性能。因此,在很大程度上,在實現軟磁應用上,工業需要依賴于昂貴的無取向(NO)硅鋼。 ARCI團隊研發的該款合金預計能夠節約能耗,因為其獨特的微觀結構除了可提高電阻率之外,還有助于保持較低的矯頑力。新研發的材料不僅具有良好的磁性,也可考慮用作硅鋼的替代品,還有望實現更便宜的價格,因為磷比硅便宜30%至40%。更重要的是,新研發的磁性材料有望讓印度電工鋼制造商具備戰略優勢,因為印度政府正專注于發展電動汽車(EV),而該材料對于電動汽車電機至關重要。 目前,ARCI正與一家汽車零部件制造商合作,在一種汽車部件(爪機發電機)上評估該材料。研究人員已經在實驗室條件下,使用鐵磷合金,利用原型設備進行測試,取得了很有前景的測試結果。目前,研究人員將會采取措施,完成現場測試。 來源:蓋世汽車 |
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