非晶材料的发展及其带材生产控制系统阎仲亭(钢铁研究总院国家非晶微晶合金工程技术研究中心,北京100081)[摘要]非晶材料是通过超急冷凝固技术形成的一种新材料,其工艺过程简单,从钢液到薄带一次成形。本文介绍了非晶材料的产生、发展及其广泛的用途,并结合非晶制带工艺的要求,提出了一种全新的计算机控制系统,分析了各具体控制回路的原理和特点。[]TG244+12[文献标识码A100027059(2001)0220037204非晶材料的产生非晶态金属与合金是20世纪70年代问世的一个新型材料领域,是具有新型微观组织结构的功能材料。它的制备技术完全不同于传统的方法,而是采用了冷却速度大约每秒钟一百万度的超急冷凝固技术,从钢液到薄带一次成形,比一般我国非晶材料的发展我国从70年代就开始了非晶态金属与合金的研究开发工作。国家计委、国家科委和原国家经委,对非晶材料的发展及工艺研究方向十分重视,在“六五”期间就将非晶态合金课题列入国家“六五”重大科技攻关项目,包括4个专题,其中最大的专题———建立年产50t非晶态合金中试线,国家科委和国家经委共同投资200万元,早已在钢铁研究总院建成。鉴于非晶态金属与合金在研究、开发和应用上的重大意义,在“六五”工作的基础上,国家科委组织了认真论证,并于1985年把“非晶态金属与合金”课题列为国家“七五”重大科技攻关课题,由原冶金部主持,投资1500万元。这一重大决策,对我国非晶态金属与合金的发展起到了巨大推动作用,是使我国能进入非晶态金属与合金研究的国际先进行列的根本保证。经“七五”攻关,建成了百吨级铁基非晶态合金中试线。生产上难度最大的铁基工艺已基本稳定,带材表面质量有明显改进,性能有明显提高。已能制造宽度达100mm,带材厚度公差≤±15%,单炉容量≥100kg,卷重达75kg的铁基非晶态合金带材。它的性能达到了世界名牌的12道工序加热用的能耗可节约80%,即生产1kg非晶态合金薄带比生产1kg冷轧薄硅钢片可节约1L石油。由于超急冷凝固,合金凝固的原子来不及有序排列,得到的固态合金是长程无序结构,与通常情况下金属材料的原子排布呈周期性和对称性不同,没有晶态合金的晶粒、晶界存在,谓之非晶态合金,这类材料在微观结构上完全不同于人类几千年来所认识和使用的金属和合金,因而有一系列的宏观特性和优异的使用性能,被称为冶金材料学的一次革命。由于成分和无序结构的特点,非晶态金属与合金具有许多独特的性能,如优异的磁性、耐腐蚀性、高的强度和韧性、高的电阻率和机电耦合系数,能获得高的、零或负的磁致伸缩系数、电阻温度系数、弹性模量温度系数、膨胀温度系数,高的超导性等等。由于非晶态金属与合金性能优异,工艺简单,适于快速大量生产和广泛应[收稿日期2000211208;修改稿收到日期2000211228[作者简介]阎仲亭(1970-),男,陕西户县人,工程师,硕士,主要从事非晶制品生产线自动控制系统方面的工作。·37·冶金自动化2001年第2期---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---非晶材料专栏大科技新闻之一。其最高电压达310kV,最大容量达2500kVA。我国在“七五”期间完成了10kVA、30kVA和100kVA铁基非晶配电变压器的研制任务;“八五”期间试制了75台非晶配电变压器,并且在甘肃天水、河北涿州两个试验小区挂网运行,工作稳定、节能效果显著、提高了电业部门和配电系统的效益,对环境无危害。1986年6月上海钢铁研究所与上海变压器厂用美国联信公司生产的非晶铁芯试制出一台30kVA三相非晶合金配电变压器,其空载损耗仅为同容量硅钢变压器的18%,并且于1987年在上海宝山地区并网运行。1990年11月长沙变压器厂采用北京钢铁研究总院生产的非晶带材和美国联信公司2605S2带材分别试制出两台三相50kVA非晶配电变压器,空载损耗分别为98.2W和86.3W。1990年12月上海冶金设备总厂采用北京钢铁研究总院和上海钢铁研究所生产的非晶带材试制出两台三相50kVA非晶配电变压器,空载损耗达到100W。1994年北京钢铁研究总院采用自生产的非晶带千吨级非晶带材生产线正是在这样一个技术背景及相关的市场背景下产生的。经过“六五”、“七五”、“八五”3个五年计划的科技攻关,取得了可喜的成果,在基础研究、材料研究、工艺装备、应用开发等方面均取...