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过解方程,原则上可求得畴壁随磁场运动的规律。由于位错、空穴、杂质及应力的影 响,使得畴壁能非均匀分布,存在一系列能量峰,这样,畴壁在磁场作用下的运动将是 跳跃式、不可逆运动,这就是巴克好森跳跃。BN信号直接取决于该跳跃的强弱和快慢。 设单位磁场问隔内跳跃的数密度为n(H)每次跳跃释放的平均能量为△E,则在一周期 T内BN信号的平均值为: ,=号,aEa(H)H 式中C为常数。可见n(H)、AE愈大,则V:愈强。 双相钢中马氏体比铁素体的矫顽力H©值高近10倍,它较难磁化。尤其是在弱磁场 范围,磁场引起的静磁能的减少,不足以克服畴壁能的势垒,巴克好森跳跃数目少,故 BN信号弱。所以马氏体的存在不利于信号的产生。另外,马氏休线度愈小,两相界面 愈多,对铁素体畴壁运动阻碍愈大,因而马氏体的形貌对BN信号也有影响。 巴克好森跳跃的同时,由于磁致伸缩各向异性,产生磁应变,从而导致MAE。 MAE产生的必要条件就是巴克好森跳跃的前后必须有磁应变,因此MAE可看作是磁机 械耦合的结果。它的峰值电压可用下式表示3) V:=C△e*△V/x 式中AV是畴壁运动的体积,△ε是巴克好森跳跃前后的应变张量,τ是跳跃所需时间, C是常数,它与材料的磁学、力学性能有关。180°畴壁的不可逆运动前后,磁致伸缩无 变化,没有成变产生,所以也就不会有MAE信号。而90°畴壁的不可逆运动前后,磁致 仲缩变化,h此激起MAE信号。可见MAE号2到磁和机械的双重效应的制约,对 材料的显微组织应力更加敏感。在双相钢中,铁素体和马氏体的磁致伸缩系数差异大, 在交变磁场作用下,无论铁素体沿磁场方向伸长,还是在垂直磁场方向缩矩,马氏体均 阻碍铁素体的磁致仲缩,减弱磁应变,导致MAE的降低。 3.2应力效应 巴克好森效应对应力的依赖,可通过磁畴结构加以说明。应力σ作:用下磁膨附加的 磁弹能为 AE=3/2A.osin20 式中入,为饱和磁致伸缩系数,9为磁化方向与应力所成的角度。可见,对于双相钢这类 具有正磁致伸缩系数的材料,磁畴的磁矩平行拉力(0=0)方向时,磁弹性能最低。无 应力作用时,出4个90°壁分开的畴,其合磁化强度为0,在拉应力作用下,欲使磁弹 性能降低,则与拉力成90°方向畴将缩小,平行应力的畴将扩大,直至90°畴金部转化为 180的畴。结果必然导致磁化时,BN增强,MAE减弱。另外,应力不仅使磁畴结构变 化,同时应力局部的不均匀分布,也对磁畴壁的不可逆运动有阻碍作用,应力较强时, 这种阻碍将可能超过应力对磁畴结构的影啊。这就表现在大应.力时,BN、MAE都趋向 平稳。 3.3塑性变形效应 BN、MAE随应变的变化反映了双相钢变形的机制。如图8,在变形的第一段,变 254过解方程 , 原 则上可求得畴壁随磁场运动 的规律 。 由于位错 、 空 穴 、 杂质 及应 力 的 影 响 , 使得 畴壁 能非 均 匀 分布 , 存在 一 系 列 能量峰 , 这样 , 畴壁在磁场作 用 下 的运动将是 跳 跃式 、 不可逆运动 ,这就 是 巴克好 森跳 跃 。 信号直接取决 于该跳 跃 的强弱和快 慢 。 设单位磁场 间隔 内跳跃 的数密度为 每次跳 跃释放的平均能量 为 △ , 则 在一周 期 内 信号的平均值为 · 早 八厂 。 二 式 中 为 常 数 。 可 见。 、 么 愈 大 , 则 厂 愈强 。 双相钢 中马 氏 体 比铁 素体 的矫顽 力 值高 近 叮音 , 它 较 难 磁 化 。 尤其 是 在 弱磁场 范 围 , 磁场 引 起 的静磁 能 的减少 , 不足 以克 服畴壁 能 的 势垒 , 巴克好森跳 跃 数 目少 , 故 信号弱 。 所 以 马 氏体的存在 不利 于 信号的产生 。 另外 , 马 氏体线 度愈小 , 两相 界 面 愈 多 , 对铁素体 畴 壁运 动 阻碍愈大 , 因而 马 氏体 的形貌 对 信号也有 影响 。 巴克 好森 跳 跃 的 同时 , 由于磁致伸缩 各 向异 性 , 产生 磁应 变 , 从 而 导 致 。 产生 的必要 条件就是 巴克好森跳跃的前后必须 有磁应 变 , 因 此 可看作是 磁机 械锅合 的结果 。 它 的峰值电压可用下式表示 哪 厂 △。 △州 下 式 中△厂是 畴 壁运 动 的体积 , △。 是 巴克好森跳 跃前后 的应 变张量 , 是 跳 跃所需时 间 , 是 常数 , 它 与材料 的磁学 、 力学 性 能有 关 。 “ 畴壁 的不 可逆运 动前后 , 磁 致 伸缩 无 变化 , 没有应 变 产生 , 所以也就 不会有 信号 。 而 “ 畴壁 的不可逆 运 动前后 , 磁致 伸缩 变 化 , 由此 激起 信号 。 可 见 信号 受 到磁和机械 的双重效应 的制 约 , 对 材 料 的 显微组织 和应 力 更加 敏感 。 在 双 相钢 中 , 铁 素体 和马 氏体 的磁致 伸缩 系数差异大 , 在 交 变 磁场作 用 下 , 无论铁 素体沿 磁 场 方 向伸长 , 还 是 在垂 直 磁场 方 向缩 短 , 马 氏体 均 阻碍铁素 休 的磁 致 伸 缩 , 减弱磁应变 , 导 致 的降 低 。 应力效应 巴克好 森效应 对应 力的依 赖 , 可 通 过磁 畴结 构 加 以说 明 。 应 力 。 作用 下 磁 畴 附 加 的 磁 弹 能 为 八 久 式 中只 , 为饱 和 磁 致 伸缩 系数 , 为磁 化方 向与应 力所 成的角度 。 可 见 , 对于双 相钢这 类 共有正 磁 致 伸缩 系 数 的材料 , 磁畴 的磁 矩平行 拉力 二 方 向时 , 磁弹 性 能最低 。 无 应 力 作用 时 , 山 个 。 壁 分开 的畴 , 其 合 磁 化强度为 , 在 拉应 力 作用 下 , 欲使 磁 弹 性能降 低 , 则 与拉力 成 。 方 向畴将缩 小 , 平行 应 力 的 畴将 扩大 , 直至 。 畴全部转化为 阳 。 的畴 。 结 果 必然导致磁 化时 , 增强 , 减 弱 。 另 外 , 应 力不仅使磁畴结构变 化 , 同 时应 力局 部 的不 均 匀 分布 , 也对 磁 畴壁 的不可逆运 动有 阻碍作 用 , 应力较强 时 , 这 种阻 碍将 可 能超 过 应 力对磁 畴结 构 的 影响 。 这就表 现在大应 力时 , 、 都趋 向 平稳 。 塑性变 形效 应 、 随应 变 的变 化反映 了双 相钢变 形 的机制 。 如 图 , 在变形 的第一 段 , 变 飞
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