Avances en la investigación de fuerzas de acero al silicio no orientado para motores eléctricos de vehículos de nuevas energías

GNEE Acero Acero eléctrico de grano orientado

A diferencia de los motores industriales convencionales, el motor de accionamiento de vehículos de nueva energía tiene un espacio de trabajo estrecho y, con el desarrollo eficiente y de alta velocidad de los vehículos de nueva energía, su motor de accionamiento es más miniaturizado, lo que requiere que el motor de accionamiento tenga una alta densidad de potencia. y eficiencia de conversión de energía. Al mismo tiempo, se requiere que el motor de accionamiento tenga características de alto par para lograr un control de par preciso y, por otro lado, también se requiere que el motor de accionamiento tenga alta confiabilidad y adaptabilidad ambiental para garantizar la seguridad del personal del vehículo.

El fortalecimiento de grano fino es un método de fortalecimiento común en materiales de hierro y acero, a través de la dislocación de fijación del límite de grano para hacer la dislocación cerca del límite de grano para mejorar la resistencia del material y puede mejorar la tenacidad plástica del material, por lo tanto, el general Los materiales de hierro y acero serán de grano refinado para obtener alta resistencia y buena tenacidad plástica. El incremento del límite elástico producido por el fortalecimiento de grano fino es de aproximadamente 85 MPa, pero la correspondiente pérdida de hierro es mayor en este momento. La razón principal del aumento de la pérdida de hierro causada por el fortalecimiento de grano fino es que el límite de grano obstruye la migración de las paredes del dominio magnético.

El fortalecimiento por dislocación es uno de los métodos de fortalecimiento más efectivos en materiales de acero. El movimiento de dislocación interactúa con los defectos en la matriz para provocar el entrelazamiento de las dislocaciones y mejorar la resistencia de los materiales de acero. Cuando los átomos de soluto ingresan a la matriz del material de acero, se produce una distorsión de la red debido a la diferencia en el radio atómico entre los átomos de soluto y la matriz, lo que resulta en un campo de tensión elástica. El campo de tensión interactúa con la dislocación cercana y aumenta la resistencia al deslizamiento de la dislocación, logrando así el fortalecimiento del acero por solución sólida.

En la actualidad, se cree generalmente que el efecto de fortalecimiento por precipitación en el acero ferrítico depende de la competencia entre el mecanismo de derivación y el mecanismo de corte, y el efecto de fortalecimiento aumenta con el tamaño de la fase de precipitación, y el efecto de fortalecimiento por precipitación es mejor cuando la fase de precipitación El tamaño alcanza un cierto valor crítico.

Aunque en materiales estructurales convencionales, el fortalecimiento por dislocación y el fortalecimiento por cristales finos son formas muy efectivas de fortalecimiento, ya queacero al silicio no orientadoAl ser un material funcional, debe tener excelentes propiedades magnéticas, lo que requiere que los granos de la placa terminada se recristalicen por completo y crezcan. Por lo tanto, la densidad de dislocación y el tamaño de grano son relativamente bajos en la placa terminada de acero al silicio no orientado, y la contribución del refuerzo por dislocación y el refuerzo por cristales finos al incremento del límite elástico es muy limitada. No se pueden utilizar solos como métodos de fortalecimiento del acero al silicio no orientado y, a menudo, deben trabajar junto con otros métodos de fortalecimiento para mejorar la resistencia del acero al silicio no orientado. Se puede considerar que la combinación de fortalecimiento de cristales finos, fortalecimiento de dislocaciones y fortalecimiento de soluciones sólidas logra la mejor combinación de fuerza y ​​propiedades magnéticas del acero al silicio no orientado de alta resistencia bajo la acción conjunta de los tres métodos de fortalecimiento.

Con el rápido desarrollo de vehículos de nueva energía, para lograr sus necesidades de desarrollo de alta frecuencia, eficiencia y alta velocidad, se han planteado requisitos más altos para el rendimiento del acero al silicio no orientado como material clave del núcleo de hierro del rotor. que no solo debe tener una alta inducción magnética y una baja pérdida de hierro por alta frecuencia, sino que también debe tener una alta resistencia. Las propiedades mecánicas y magnéticas del acero al silicio no orientado son difíciles de tener en cuenta, lo que constituye el problema del cuello de botella en el desarrollo de acero al silicio no orientado de alta resistencia para motores de propulsión de vehículos de nueva energía. En el acero al silicio no orientado, la densidad de dislocación es relativamente baja y el tamaño de grano es relativamente grande, y la contribución del fortalecimiento por dislocación y el fortalecimiento de cristales finos al incremento del límite elástico es muy limitada. No pueden utilizarse únicamente como método de refuerzo del acero al silicio no orientado. Se pueden combinar el fortalecimiento de cristales finos, el fortalecimiento de dislocaciones y el fortalecimiento de soluciones sólidas. Para lograr la mejor combinación de fuerza y ​​propiedades magnéticas del acero al silicio no orientado de alta resistencia. Por lo tanto, mediante la acción conjunta de varios métodos de fortalecimiento o el uso de pequeños precipitados nanocoherentes dispersos, se espera desarrollar acero al silicio no orientado de alta resistencia con alta resistencia y excelentes propiedades magnéticas para motores de propulsión de vehículos de nueva energía, que son de gran importancia para lograr el desarrollo de alta calidad de la industria automotriz de nueva energía de China.