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1、磁性材料的真空熱處理工藝及設(shè)備中山凱旋真空技術(shù)工程有限公司磁性材料的真空熱處理工藝及設(shè)備高峰胡勇鄭慶強(qiáng)郭重志(中山凱旋真空技術(shù)工程有限公司,廣東中山)摘要:磁性材料因其具備的特殊物理性能,被廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。在磁性材料加工成零件時(shí)需要進(jìn)行熱處理,以達(dá)到零件的設(shè)計(jì)性能。在真空技術(shù)應(yīng)用于熱處理行業(yè)之后,產(chǎn)生了一種新型的熱處理工藝——真空熱處理。與傳統(tǒng)工藝相比,真空熱處理在各個(gè)方面都有著明顯的優(yōu)勢。本文將結(jié)合我公司近幾年來研發(fā)的幾個(gè)型號的真空熱處理設(shè)備,并根據(jù)具體的零件,對磁性材料的真空熱處理工藝進(jìn)行介紹。關(guān)鍵詞:磁性材料,軟磁材料,硬磁材料,真空熱處
2、理,真空爐,坡莫合金,硅鋼,脫油VacuumHeatTreatmentProcessandEquipmentforMagneticMaterialsGAOFen,HUYong,ZHENGQiqiang(ZhongshanKaixuanVacuumTechnology&EngineeringCo.,Ltd.Zhongshan,Guangdong)Abstract:Magneticmaterialsarewidelyusedinindustryasitsspecialphysicalproperty.Inordertoreachthedesignedpro
3、perty,itmustbeproceedingbyheattreatmentwhileittobeparts.Sincevacuumtechnologyappliedinheattreatment,anewheattreatmentprocessesexists-----vacuumheattreatment,whichhasadistinctadvantageinallrespectsincomparisonwithclassicalprocess.Thispaperhascombinedwiththeresearchanddevelopmenti
4、nsomevacuumheattreatmentequipmentsbyusinrecentyearsandintroducesdthevacuumheattreatmentofmagneticmaterialsaccordingtospecificparts.Keywords:magneticmaterial;softmagneticmaterial;hardmagneticmaterial;vacuumheattreatment;vacuumfurnace;permalloy;siliconsteel;deoiling一.概述磁性材料主要用于制作電
5、工和電子產(chǎn)品零件,廣泛應(yīng)用于輸變電設(shè)備、家用電器、電機(jī)、電腦及軍事設(shè)備等基礎(chǔ)工業(yè)和高科技領(lǐng)域。根據(jù)材料磁性的特點(diǎn),磁性材料分為軟磁材料和硬磁材料(也成為永磁材料)。軟磁材料在磁場內(nèi)磁化后表現(xiàn)出強(qiáng)磁性,離開磁場后磁性基本消失,主要有坡莫合金、電工硅鋼和電工純鐵等;硬磁材料磁化后則具有永久的磁性,不容易退磁,主要有釹鐵硼合金、10磁性材料的真空熱處理工藝及設(shè)備中山凱旋真空技術(shù)工程有限公司鋁鎳鈷合金和鐵氧體等。在磁性材料由原材料制成零件的過程中,必須進(jìn)行熱處理,以達(dá)到零件的設(shè)計(jì)功能。我公司曾經(jīng)研制過多臺(tái)套真空熱處理設(shè)備,用于磁性合金的處理,在調(diào)試過程中,我們
6、與用戶一起對熱處理工藝進(jìn)行過一些摸索和試驗(yàn),在熱處理工藝和設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。本文主要介紹磁性合金的真空熱處理工藝及設(shè)備,并根據(jù)一些典型的工件,結(jié)合我公司生產(chǎn)的幾臺(tái)較為典型的真空爐,重點(diǎn)對軟磁材料的真空熱處理工藝進(jìn)行介紹。二.軟磁材料的真空熱處理軟磁合金的原材料主要為棒材、帶材和板材等形式,零件以冷加工的方式切削、沖剪、沖壓或卷繞成形。在加工過程中,材料原有的晶粒組織將被破壞,使得材料的導(dǎo)磁性能下降,同時(shí)加工過程中產(chǎn)生的加工應(yīng)力將導(dǎo)致零件尺寸的不穩(wěn)定。所以軟磁合金制作的零件加工成形后必須進(jìn)行退火,使材料重新獲得有規(guī)則的等軸晶粒組織,并降低
7、材料中的雜質(zhì)含量,恢復(fù)和提高材料的磁性能,同時(shí)消除加工應(yīng)力,穩(wěn)定零件尺寸。軟磁合金零件的退火根據(jù)材料和使用要求不同,可采用高溫退火(1150~1250℃)和中溫退火(800~850℃)。其中高導(dǎo)磁材料的坡莫合金通常采用高溫退火,有時(shí)為進(jìn)一步提高導(dǎo)磁性能,還要采用磁場退火[1];而對于變壓器、互感器或電機(jī)的成疊或成卷的硅鋼片(通常稱為鐵心)則采用中溫退火[2]。在引進(jìn)真空爐之前,很多廠家采用的是井式外熱式氣氛爐,通過氮?dú)饣驓錃獗Wo(hù)的方式進(jìn)行處理,這種處理方式存在明顯的缺陷,尤其是在采用氮?dú)庾鳛楸Wo(hù)氣氛時(shí)。首先,采用氮?dú)獗Wo(hù)的方式處理時(shí),爐內(nèi)通過氮?dú)庵脫Q獲
8、得的氣氛純度不夠,氮?dú)獾牧飨驅(qū)ぜ谋砻尜|(zhì)量影響較大,通常有同一爐零件處理后顏色不一致的現(xiàn)象。