创新项目42015332.doc

项目编号 110307212011年本科生科技创新基金项目申 请 书项目名称 Mn-N系无磁钢的组织转变规律研究和磁学性能表征 项目负责人 丁箫楠 学 号 40930063 所在学院 材料科学与工程 联系电话2011 年 3 月 26 日项目名称Mn-N系无磁钢的组织转变规律研究和磁学性能表征姓 名性别学 号班 级所在学院联系电话电子邮箱项目负责人丁箫楠男40930063材料0903材项目组成员卢宗哲男40930068材料0903材天羽男40930084材料0903材博文男40930060材料0902材翔男40930065材料0903材导教师姓 名职 称所在学院联系电话赵爱民教授冶目的意义、基本思路、可行性分析、创新特色项目意义： 无磁钢是在磁场强度为16000a/m(200奥斯特)时，无磁钢的磁导率1.31910-6 h/m (1.05高/奥)的奥氏体钢。它具有低的磁导率、高的电阻率，在磁场中的涡流损耗极小。无磁钢作为结构材料应用广泛：如大型的核聚变装置及磁悬浮式超特快线性电机列车的轨道所用结构材料，此外如超导储能设备、磁流体发电设备、超导发电机、超导输电、电磁推进船等的结构材料。 目前的无磁钢的成分体系是高镍系奥氏体钢，其材料成本高，迫切需要开发一种低成本的无磁钢。另外由于磁导率极低，目前小型设备无法精确测量其磁性，大型设备不易携带，操作繁琐，因此急需研制一种能便于携带，且能较为精确的测量无磁钢的磁性的新型设备。基本思路：首先进行成分设计，其目的是降低成本，同时获得要求的性能，如足够低的磁导率、较高的屈服强度和抗拉强度、合适的延伸率。要获得无磁钢，必须获得单相奥氏体。在此基础上，保证强度和合适的延伸率。在设计成分时，考虑用较便宜的奥氏体化元素如Mn、N等来降低或者替代Ni。当含Mn元素较高，奥氏体钢易发生形变诱导硬化，使其具有高的强度和韧性。另一方面，降低不稳定奥氏体化的元素，如Cr等。在此基础上研究加工工艺、组织特征对磁导率的影响。以感应（测量电动机）为原理设计仪器，在磁场中，沿着与磁力线垂直方向移动一个匝线圈（线圈截面与磁场法线方向垂直），那么根据法拉弟电磁感应定律，在线圈中产生的感应电动势，根据计算，磁通 正比于感应电压的积分。因此可以利用一个积分器来实现磁通 的测量。将感应电压输入到积分器，通过积分器得出的感应电压的积分，得出磁场的磁通量，在此基础加入放大元件，以此降低其测量下限，使得可以较为精确的测量到无磁钢的磁性。可行性分析：在合理成分设计的基础上，进行加工工艺设计和组织转变规律，可以开发低成本的奥氏体无磁钢。本研究针对于目前的一些不够成熟的相关测量仪器，力图创造出一种新型的精度可以达到要求，且便于携带的新型无磁钢磁性测量仪器，而且我们已经通过不同途径，获得了大量有用且切实可行的资料，使我们的想法都是是基于一定事实和理论依据的，而且材料科学与工程学院有大量精良的仪器，全国最雄厚的相关技术实力，最重要的是本实验的研究人员具有足够的研究信心与能力，能够把此次实验研究做好。我们有足够的责任心和求知欲。相信在老师的带领下，能够做好这个项目。创新特色1、设计出一种新的成分体系的无磁钢。它具有低的成本、优异的力学性能和低的磁导率。2、设计一种无磁钢磁性测量器，要做到小巧简便和精密于一身，现在市场上所销售的磁性检测器有两种，一种精确但体积庞大，一种简便小巧，但所测精度和量程有限，所以我们所要创新的就是在较小体积下尽可能的提升它能测量的量程和精度。计划进度及安排根据创新项目的研究内容，安排如下计划：1、2011年4月2011年6月，主要进行相关资料的收集，了解目前的研究现状。2、2011年7月2011年10月，整理相关资料，阅读文献，进行实验设计。3、2011年11月2012年7月，进行相关的性能实验和无磁钢磁性测量器的设计和制造。4、2012年8月2012年9月，总结实验数据，进行分析整理，对无磁钢磁性测量器进行精度测试。经费预算预算条目 预算经费设备原料费 1000实验费 1500资料费 300交通费 200通讯费 200其他 300成果形式通过本创新项目的实施，要取得以下形式的创新成果：1、发表关于无磁钢组织转变规律研究的论文。2、申请无磁钢磁学性能表征的国家专利，开发一种便携式无磁钢磁学性能的设备模型。指导教师意见 签字： 年 月 日学院专家