一般變壓器鐵芯經(jīng)熱處理后，會有部分鐵芯局部表面有一層藍色的氧化膜。而取鐵芯廢品拆片時發(fā)現(xiàn)部分鋼片脆性極大，用手一彎就斷。將在料筐中心、邊緣等不同位置選取的樣品作好標(biāo)記，制備成金相試樣，對鐵芯相同部位(即剪口處)進行晶粒大小比較。發(fā)現(xiàn)普遍的情況是位于料筐中心的比邊緣的再結(jié)晶晶粒細小。顯然爐內(nèi)邊緣溫度偏高而中心溫度偏低。塑變再結(jié)晶晶粒度與退火的溫度和時間有關(guān)，尤其對溫度敏感。
“真空退火爐”爐內(nèi)工件溫度的均勻性依賴輻射和對流傳熱。因RJJ-90-9爐子的料筐直徑尺寸(φ600)大，在升溫過程中，中央和邊緣工件溫差大，層數(shù)越多屏蔽輻射的效果越強烈，中央工件到溫的滯后時間越長。按估計在1.3～13Pa真空度條件下，這個滯后時間要超過3h。按實際工藝條件，在1.3×103～1.3×104Pa真空度范圍內(nèi)，對流傳熱仍然起到一定的作用，因此實際的滯后時間介于真空條件下和空氣爐二者之間，即滯后1～3h。在冷卻過程中，爐內(nèi)壓力較高甚至是正壓，加速了對流傳熱，但降溫階段中央工件“滯后到溫”仍然未能完全補償升溫階段的滯后到溫時間。綜合結(jié)果是中央工件的實際加熱保溫時間短，陶瓷閥門實際的有效退火時間不足，所以再結(jié)晶晶粒細小，電磁性能普遍較差。
爐內(nèi)溫度的不均勻必然伴隨氣氛的不均勻。如果爐內(nèi)氣氛不良，就會引起氧化或滲碳。硅鋼片經(jīng)工藝處理后靠近墊紙位置取樣所觀察到的異常組織。這就了解到變壓器鐵芯中的珠光體組織的含碳量為0.61%；基體的碳含量也高出原材料碳含量（C≤0.003%）一個數(shù)量級。
述結(jié)果顯示，在退火過程中，確實出現(xiàn)了局部的滲碳現(xiàn)象。究其原因應(yīng)與以下工裝條件有關(guān)。繞卷R型鐵芯所用的模芯材料為鑄鐵，鑄鐵中的石墨是供C源；而模芯與條料間的墊紙在發(fā)生不完全燃燒時也會引致相鄰近鋼帶的滲碳。至于氧化膜，是在退火工藝初期形成的。退火爐內(nèi)真空度甚低(僅為5×103～1.3×104Pa)，雖然充氮保護，但爐內(nèi)的氧勢足以使鋼料在升溫過程中(主要是在＜570℃階段)發(fā)生氧化，生成以Fe3O4為主的氧化膜。但在金相分析和外觀檢查中發(fā)現(xiàn)，并非所有的鐵芯都出現(xiàn)第二相和產(chǎn)生氧化膜，這是爐內(nèi)溫度和氣氛不均勻的反映。組織不一致是導(dǎo)致產(chǎn)品電磁性能參數(shù)分散的原因，特別是那些出現(xiàn)第二相的鐵芯，電磁性能劇烈變壞。
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