Электронный научный журнал
 
Diagnostics, Resource and Mechanics 
         of materials and structures
ВыпускиО журналеАвторуРецензентуКонтактыНовостиРегистрация

2020 Выпуск 1

2020 Выпуск 2
 
2020 Выпуск 1
 
2019 Выпуск 6
 
2019 Выпуск 5
 
2019 Выпуск 4
 
2019 Выпуск 3
 
2019 Выпуск 2
 
2019 Выпуск 1
 
2018 Выпуск 6
 
2018 Выпуск 5
 
2018 Выпуск 4
 
2018 Выпуск 3
 
2018 Выпуск 2
 
2018 Выпуск 1
 
2017 Выпуск 6
 
2017 Выпуск 5
 
2017 Выпуск 4
 
2017 Выпуск 3
 
2017 Выпуск 2
 
2017 Выпуск 1
 
2016 Выпуск 6
 
2016 Выпуск 5
 
2016 Выпуск 4
 
2016 Выпуск 3
 
2016 Выпуск 2
 
2016 Выпуск 1
 
2015 Выпуск 6
 
2015 Выпуск 5
 
2015 Выпуск 4
 
2015 Выпуск 3
 
2015 Выпуск 2
 
2015 Выпуск 1

 

 

 

 

 

Yu. N. Dragoshanskii, V. I. Pudov

FORMATION OF MAGNETIC PROPERTIES OF ELECTRICAL STEEL

The paper studies the influence of the crystal structure on the form and behavior of magnetic domains and on the electromagnetic properties of anisotropic electrical steel based on the Fe-3 % Si alloy with a (110) [001] texture. The physical mechanisms of the rearrangement of the domain type and dynamics during magnetization and stretching of magnetic triple crystallites of various sizes and orientations are considered; the conditions for achieving minimum magnetic losses and an increase in magnetic induction under specified conditions of their magnetization reversal are determined.

Acknowledgements: The work was performed within the state assignment on the subjects of Magnet (No. AAAA-A18-118020290129-5) and Diagnostics (No. AAAA-A18-118020690196-3) and supported by a UB RAS Program project.

Keywords: anisotropic Fe-3 % Si alloy, crystal structure, domains, magnetic propertiesions of their magnetization reversal Fe-3% Si, crystal structure, domains, magnetic properties.

Bibliography:

1.  Vonsovskii S.V. Magnetizm [Мagnetism]. Мoscow, Nauka Publ., 1971, 1032 p.

2.   Hubert A., Schafer R. Magnetic Domains, Berlin, Springer, 2009, 686 p.

3.   Shilling J.W., House G.L. Magnetic properties and domain structures in grain-oriented 3.2% Si-Fe. IEEE Trans. Magn., 1974, vol. 10, no 2, pp. 195–223. DOI: 10.1109/TMAG.1974.1058317.

4.   Каrr В. Мagnetostriction. In: Magnetic Properties of Metals and Alloys, Am. Soc. for Metals, Metals Park, Ohio, 1959.

5.   Ferro A., Montalenti G., Soardo G.P. Non linearity anomaly of power losses vs  frequency in various soft magnetic materials. IEEE Trans. Magn., 1975, vol. 11, no. 5, pp. 1341–1343. DOI: 10.1109/TMAG.1975.1058895.

6.   Landau L.D. Sobranie trudov [Collected Papers, ed. by Е.М. Lifshits]. Moscow, Nauka Publ., 1969, 128 p. (In Russian).

7.   Dragoshanskii Yu.N. Domain structure of three-axis ferromagnets and its contribution to the formation of the properties of soft magnetic alloys. Synopsis of a doctoral dissertation. Ekaterinburg, IFM UrO RAN Publ., 1996, 42 p. (In Russian).

8.   Zaikova V.A., Startseva I.E., Filippov B.N. Domennaya struktura i magnitnye svoystva elektrotekhnicheskikh staley [Domain Structure and Magnetic Properties of Electric Steels]. Moscow, Nauka Publ., 1992, 271 p. (In Russian).

9.   Dragoshanskii Yu.N., Pudov V.I. An apparatus for optical monitoring of the surfaces of solids. RF Patent 174673, 2017. (In Russian).

10. Khanzina T.A., Bamburov V.G., Dragoshanskii Yu.N., Vlasova Z.N., Bescherevnikh I.V., Alekseev V.A. A Solution for Applying Insulating Coatings on Steels and the Method of Its Producing. USSR Patent 1608243, 1990. (In Russian).

11. Filippov B.N., Zhakov S.V., Dragoshanskiy Y.N., Starodubtsev Y.N., Lykov E.L. Theory of domain-structures in 3-axial ferromagnetic crystals. The Physics of Metals and Metallography, 1976, vol. 42, no. 2, pp. 260–277.

12. Dragoshanskii Yu.N., Bratuseva E.V., Gubernatorov V.V., Sokolov B.K. Domain width and magnetic loss in grain-oriented soft magnetic materials strained by local bending. The Physics of Metals and Metallography, 1997, vol. 83, no. 3, pp. 270–274.

13. Starodubtsev Y.N, Dragoshanskiy Y.N. Domain size dependence on crystal thickness of silicon-iron. Fizika Metallov i Metallovedenie, vol. 47, iss. 5, pp. 925–931.

14. Dragoshanskiy Y.N., Yesina N.K., Zaykova V.A. Influence of crystallographic texture (110)[001] perfection on magnitude of electromagnetic losses in transformer steel. Fizika Metallov i Metallovedenie, 1978, vol. 45, no. 4, pp. 723–728.

15. Shur Ya. S. and Dragoshanskii Yu. N. On the Shape of Closure Domains inside Fe-Si Crystals. Fiz. Met. Metalloved., 1966, vol. 22 (5), pp. 702–710.

16. Schlenker M. X-ray topographic observation of internal ferromagnetic domain walls. Proceeding of Conf. on Magnetism (МCМ–73), vol. 4. Moscow, Nauka Publ., 1974, pp. 178–186.

17. Degauque J. Len pertes d’4nergie dans les ferromagnetiques metalliques dean: ongines physiques (Energy losses in soft metallic ferromagnetic materials: physical origins). Mem. Erud. Sci. Rev. Metal., 1985, vol. 82, pp. 5–24.

18. Dragoshanskii Y.N., Pudov V.I. Physical Mechanisms of Reverse Magnetization Jumps and Improvement of the Functional Characteristics of Ferromagnetics. Dokl. Phys., 2018, vol. 63, no. 9, pp. 358–361. DOI: 10.1134/S1028335818090045.

19. Dragoshanskii Yu.N. and Shur Ya.S. On the Formation of the Domain Structure of Silicon-Iron Crystals. Fiz. Met. Metalloved., 1966, vol. 21, no. 5, pp. 678–687.

20. Zhakov S.V., Filippov B.N., and Dragoshanskii Yu.N. Domain Structure and Magnetization Processes in Three-Axial Single Crystals in the Field Applied at an Angle to the Easy Magnetization Direction. Fiz. Met. Metalloved., 1979, vol. 47, no. 2, pp. 310–318.

21. Sasaki T., Imamura M. Magnetostrictive properties of individual grain in grain-oriented 3% Si-Fe. IEEE Trans. Magn., 1981, vol. 17, no. 6, pp. 2866–2868. DOI: 10.1109/TMAG.1981.1061561.

22. Kirshin A.I., Kalugin A.S., Kratysh G.S. The properties of a cold-rolled Fe-Al alloy band for magnetostrictors. Stal, 1989, no. 10, pp. 70–73. (In Russian).

23. Shur Ya.S., Gubernatorov V.V., Dragoshanskii Yu.N., Baranova N.A., Brishko N.A. A method for increasing magnetostriction in alloys. RF Patent 231565, 1986. (In Russian).

24. Dragoshanskii Yu.N. and Sheiko L.M. Effect of Plane Tensions on the Domain Structure and Magnetic Properties of Silicon Iron. Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Fiz., 1985, vol. 49, no. 8, pp. 1568–1572. (In Russian).

25. Dragoshanskii Yu.N., Zaikova V.A., Shur Ya.S. Effect of elastic extension on the domain structure of siliceous iron and cobalt crystals. Fizika Metallov i Metallovedenie, 1968, vol. 25, no. 2, pp. 289–297.

26. Dragoshanskii Yu.N., Zaikova V.A., and Khan E.B. Effect of crystallographic orientation and elastic strain on the electromagnetic loss in Fe-3%Si single crystals. Trudy mezhdunarodnoy konferentsii po magnetizmu “MKM–73” [Proc. MKM-73 Int. Conf. on Magnetism]. Moscow, Nauka Publ., 1974, vol. 4, pp. 518–522. (In Russian).

27. Dragoshanskii Y.N., Pudov V.I. Optimization by deformation effects of the structure and properties of Fe-Si alloys with different texture. Lett. Mater., 2018, vol. 8 (1), pp. 66–70. DOI: 10.22226/2410-3535-2018-1-66-70.

28. Nozawa T., Mizogami M., Mogi H., Matsuo Y. Magnetic properties and dynamic domain behavior in grain-oriented 3% Si-Fe. IEEE Trans. Magn., 1996, vol. 32, no. 2, pp. 572–589. DOI: 10.1109/20.486550.

29. Pudov V.I., Dragoshanskii Y.N. Domain structure and magnetic losses in laminated magnetic circuits upon laser treatment. The Physics of Metals and Metallography, 2015, vol. 116, no. 6, pp. 538–543. DOI: 10.1134/S0031918X15060083.

30. Pudov V.I., Dragoshanskii Y.N. A method of manufacturing anisotropic electrical steel. RF patent 2569260. (In Russian).

31. Pudov V.I., Dragoshanskii Yu.N., Doroshek A.S. Efficiency of local deformation effects on the magnetic structure of core elements. Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures, 2018, iss. 6, pp. 165–172. DOI: 10.17804/2410-9908.2018.6.165-172. Available at: https://dream-journal.org/issues/2018-6/2018-6_242.html

Ю. Н. Драгошанский, В. И. Пудов

ФОРМИРОВАНИЕ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ

Исследовано влияние кристаллической структуры на вид и поведение магнитных доменов и электромагнитные свойства монокристаллов анизотропной электротехнической стали на основе сплава Fe-3 % Si с текстурой (110) [001]. Рассмотрены физические механизмы перестройки вида и динамики доменов при намагничивании и растяжении магнитотрехосных кристаллитов различных размеров и ориентаций, а также определены условия достижения минимума магнитных потерь и повышения магнитной индукции при задаваемых условиях их перемагничивания.

Благодарности: Работа выполнена в рамках ГЗ по темам «Магнит» №АААА-А18-118020290129-5, «Диагностика» №АААА-А18-118020690196-3 и проекта Программы УрО РАН.

Ключевые слова: анизотропный сплав Fe-3 % Si, кристаллическая структура, домены, магнитные свойства

Библиография:

1.   Вонсовский С. В. Магнетизм. – М. : Наука, 1971. – 1032 с.

2.   Hubert A., Schafer R. Magnetic domains. – Berlin : Springer, 2009. – 686 p.

3.   Shilling J. W., House G. L. Magnetic properties and domain structures in grain-oriented 3.2% Si-Fe // IEEE Trans. Magn. – 1974. – Vol. 10, no. 2. – Р. 195–223. – DOI: 10.1109/TMAG.1974.1058317.

4.   Карр В. Магнитострикция // Магнитные свойства металлов и сплавов / пер. с англ. – М. : Изд-во иностр. лит., 1961. – С. 267–327.

5.   Ferro A., Montalenti G., Soardo G. P. Non linearity anomaly of power losses vs frequency in various soft magnetic materials // IEEE Trans. Magn. – 1975. – Vol. 11, no. 5. – Р. 1341–1343. – DOI: 10.1109/TMAG.1975.1058895.

6.   Ландау Л. Д. Собрание трудов. Т. 1 / под. ред. Е. М. Лифшица. – М. : Наука, 1969. – 128 с.

7.   Драгошанский Ю. Н. Доменная структура трёхосных ферромагнетиков и её роль в формировании свойств магнитомягких сплавов : автореф. дис. … док. физ.-мат. наук : 01.04.11. – Екатеринбург, 1996. – 142 с.

8.   Зайкова В. А., Старцева И. Е., Филиппов Б. Н. Доменная структура и магнитные свойства электротехнических сталей. – М. : Наука, 1992. – 271 с.

9.   Устройство для оптического мониторинга поверхности твёрдых тел :  пат. 174673 Рос. Федерация / Драгошанский Ю. Н., Пудов В. И. – № 2017112851/28 ; заявл. 13.04.2017 ; опубл. 25.10. 2017, Бюл. № 30 (II ч.). – 5 с.

10. Раствор для нанесения электроизоляционного покрытия на сталь и способ его получения : пат. 1608243 SU / Ханжина Т. А., Бамбуров В. Г., Драгошанский Ю. Н., Власова З. Н., Бесчеревных И. В., Алексеев В. А. – № 4369481 ; заявл. 28.01.1988 ; опубл. 23.11.1990, Бюл. № 43. – 6 с.

11. Theory of domain-structures in 3-axial ferromagnetic crystals / B. N. Filippov, S. V. Zhakov, Y. N. Dragoshanskiy, Y. N. Starodubtsev, E. L. Lykov // The Physics of Metals and Metallography. – 1976. – Vol. 42, no. 2. – P. 260–277.

12. Domain width and magnetic loss in grain-oriented soft magnetic materials strained by local bending / Yu. N. Dragoshanskii, E. V. Bratuseva, V. V. Gubernatorov, B. K. Sokolov // The Physics of Metals and Metallography. – 1997. – Vol. 83, no. 3. – P. 270–274.

13. Starodubtsev Y. N, Dragoshanskiy Y. N. Domain size dependence on crystal thickness of silicon-iron // Fizika Metallov i Metallovedenie. – Vol. 47, iss. 5. – P. 925–931.

14. Dragoshanskiy Y. N., Yesina N. K., Zaykova V. A. Influence of crystallographic texture (110)[001] perfection on magnitude of electromagnetic losses in transformer steel // Fizika Metallov i Metallovedenie. – 1978. – Vol. 45, no. 4. – P. 723–728.

15. Shur Ya. S. and Dragoshanskii Yu. N. On the Shape of Closure Domains inside Fe-Si Crystals // Fiz. Met. Metalloved. – 1966. – Vol. 22 (5). – P. 702–710.

 16. Schlenker M. X-ray topographic observation of internal ferromagnetic domain walls // Труды международ. конф. по магнетизму (МКМ-73). Т. 4. – М. : Наука, 1974. – С. 178–186.

17. Degauque J. Len pertes d’4nergie dans les ferromagnetiques metalliques dean: ongines physiques (Energy losses in soft metallic ferromagnetic materials: physical origins) // Mem. Erud. Sci. Rev. Metal. – 1985. – Vol. 82. – P. 5–24.

18. Dragoshanskii Y. N., Pudov V. I. Physical Mechanisms of Reverse Magnetization Jumps and Improvement of the Functional Characteristics of Ferromagnetics // Dokl. Phys. – 2018. – Vol. 63, no. 9. – P. 358–361. – DOI: 10.1134/S1028335818090045.

19. Dragoshanskii Yu. N. and Shur Ya. S. On the Formation of the Domain Structure of Silicon-Iron Crystals // Fiz. Met. Metalloved. – 1966. – Vol. 21, no. 5. – P. 678–687.

20. Zhakov S. V., Filippov B. N., and Dragoshanskii Yu. N. Domain Structure and Magnetization Processes in Three-Axial Single Crystals in the Field Applied at an Angle to the Easy Magnetization Direction // Fiz. Met. Metalloved. – 1979. – Vol. 47, no. 2. – P. 310–318.

21. Sasaki T., Imamura M. Magnetostrictive properties of individual grain in grain-oriented 3% Si-Fe // IEEE Trans. Magn. – 1981. – Vol. 17, no. 6. – Р. 2866–2868. – DOI: 10.1109/TMAG.1981.1061561.

22. Киршин А. И., Калугин А. С., Кратыш Г. С. Свойства холоднокатаной ленты из железоалюминиевого сплава для магнитострикторов // Сталь. – 1989. – № 10. – С. 70–73.

23. Способ повышения магнитострикции в сплавах : пат. 231565 SU / Шур Я. С., Губернаторов В. В., Соколов Б. К., Драгошанский Ю. Н., Баранова Н. А., Брышко Н. А. – опубл. 03.02.1986, Бюл. № 43. – 5 с.

24. Драгошанский Ю. Н., Шейко Л. М. Влияние плоскостных растяжений на доменную структуру и магнитные свойства кремнистого железа // Изв. АН СССР. Серия физич. – 1985. – Т. 49, № 8. – С. 1568–1572.

25. Dragoshanskii Yu. N., Zaikova V. A., Shur Ya. S. Effect of elastic extension on the domain structure of siliceous iron and cobalt crystals // Fizika Metallov i Metallovedenie. – 1968. – Vol. 25, no. 2. – P. 289–297.

26. Драгошанский Ю. Н., Зайкова В. А., Хан Е. Б. Влияние кристаллографической ориентации и упругой деформации на электромагнитные потери монокристаллов Fe-3%Si // Труды Международной конф. МКМ–73. – Т. 4. – М. : Наука, 1974. – С. 518–522.

27. Dragoshanskii Y. N., Pudov V. I. Optimization by deformation effects of the structure and properties of Fe-Si alloys with different texture // Lett. Mater. – 2018. – Vol. 8 (1). – P. 66–70. – DOI: 10.22226/2410-3535-2018-1-66-70.

28. Magnetic properties and dynamic domain behavior in grain-oriented 3% Si-Fe / T. Nozawa, M. Mizogami, H. Mogi, Y. Matsuo // IEEE Trans. Magn. – 1996. – Vol. 32, no. 2. – Р. 572–589. – DOI: 10.1109/20.486550.

29. Pudov V. I., Dragoshanskii Y. N. Domain structure and magnetic losses in laminated magnetic circuits upon laser treatment // The Physics of Metals and Metallography. – 2015. – Vol. 116, no. 6. – P. 538–543. – DOI: 10.1134/S0031918X15060083.

30. Способ изготовления анизотропной электротехнической стали : пат. 2569260 Рос. Федерация / Пудов В. И., Драгошанский Ю. Н. – № 2014113812/02 ; заявл., 8.04.2014; опубл.  20.11.2015, Бюл. № 32. – 4 с.

31. Pudov V. I., Dragoshanskii Yu. N., Doroshek A. S. Efficiency of local deformation effects on the magnetic structure of core elements // Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures. – 2018. – Iss. 6. – P. 165–172. – DOI: 10.17804/2410-9908.2018.6.165-172. – URL: https://dream-journal.org/issues/2018-6/2018-6_242.html

PDF        

 

импакт-фактор
РИНЦ 0.284

 

МРДМК 2020

МРДМК 2019
МРДМК 2019

ЦКП Пластометрия
НЭБ РИНЦ
Google Scholar


РНБ

 

Учредитель:  Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения Уральского отделения Российской академии наук
Главный редактор:  Э.C. Горкунов
При цитировании ссылка на Электронный научно-технический журнал "Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures" обязательна. Воспроизведение материалов в электронных или иных изданиях без письменного разрешения редакции запрещено. Опубликованные в журнале материалы могут использоваться только в некоммерческих целях.
Контакты  
 
Главная E-mail 0+
 

ISSN 2410-9908 Регистрация СМИ в Роскомнадзоре Эл № ФС77-57355 от 24 марта 2014 г. © ИМАШ УрО РАН 2014-2020, www.imach.uran.ru