电工钢 ›› 2026, Vol. 8 ›› Issue (1): 31-39.
傅 超,涂 杨,张 宁,张 波,孟 利
FU Chao, TU Yang, ZHANG Ning, ZHANG Bo, MENG Li
摘要: 无取向硅钢作为发电机、电动机等装备的核心软磁材料,冶金缺陷是其磁性能和产品品质的重要影响因素之一,其中夹杂物特性显著影响无取向硅钢的磁性能。本文系统梳理了夹杂物种类、形状、尺寸及数量对磁性能的影响规律与作用机理,总结了夹杂物的有效调控技术。夹杂物的种类、形态、尺寸和数量与磁性能密切相关:种类方面,氧化物夹杂物(如Al2O3)产生的应力场显著钉扎磁畴壁,加剧磁滞损耗;硫化物夹杂物(如MnS)因形态和分布差异,改变磁畴结构,影响磁导率各向异性;氮化物夹杂物(如AlN)以微小弥散形态钉扎晶界与位错,阻碍磁畴壁运动。形态方面,棱角状夹杂物引发应力集中,对磁畴壁阻碍作用远大于球形夹杂物。尺寸方面,微细夹杂物(<1 μm)通过抑制晶粒长大和强钉扎效应,导致矫顽力升高、铁损增加、磁感应强度降低。数量上,夹杂物的体积分数增加会增强相互作用、减小间距,导致应力场叠加,使铁损显著上升。作用机理方面,夹杂物通过改变磁畴壁能量状态、调控晶界迁移和再结晶织构,多维度影响磁性能。针对夹杂物的调控,目前主要采用钙处理和稀土处理技术,通过球化、聚集夹杂物,将其转变为复合夹杂物,实现尺寸增大、数量减少,有效提升无取向硅钢磁性能。