磁性材料真空热处理
磁性材料主要用于制作电工和电子产品零件‚广泛应用于输变电设备、家用电器、电机、电脑及军事设备等基础工业和高科技领域。根据材料磁性的特点‚磁性材料分为软磁材料和硬磁材料(亦称为永磁材料)。软磁材料在磁场内磁化后表现出强磁性‚离开磁场后磁性基本消失‚主要有坡莫合金、电工硅钢和电工纯铁等;硬磁材料磁化后则具有永久的磁性‚不容易退磁‚主要有钕铁硼合金、铝镍钴合金和铁氧体等。在将磁性材料由原材料制成零件的过程中‚必须进行热处理‚以达到零件的设计功能。本文主要介绍磁性合金的真空热处理工艺及设备‚并根据一些典型的工件‚结合我公司生产的几台较为典型的真空炉‚重点介绍软磁材料的真空热处理工艺。
软磁合金的原材料主要为棒材、带材和板材等‚零件以冷加工的方式切削、冲剪、冲压或卷绕成形。在加工过程中‚材料原有的晶粒组织将被破坏‚使得材料的导磁性能下降‚同时加工过程中产生的加工应力将导致零件尺寸的不稳定。所以由软磁合金制作的零件‚加工成形后必须进行退火‚使材料重新获得有规则的等轴晶粒组织‚并降低材料中的杂质含量‚恢复和提高材料的磁性性能‚同时消除加工应力‚稳定零件尺寸。根据材料和使用要求不同‚软磁合金零件的退火可采用高温退火(1150~1250℃)和中温退火(800~850℃)。其中高导磁材料的坡莫合金通常采用高温退火‚有时为进一步提高导磁性能‚还要采用磁场退火;而对于变压器、互感器或电机的成叠或成卷的硅钢片(通常称为铁心)则采用中温退火。
在引进真空炉之前‚很多厂家采用的是井式外热式气氛炉‚通过氮气或氢气保护的方式进行处理‚这种处理方式存在明显的缺陷‚尤其是在采用氮气作为保护气氛时。首先‚采用氮气保护的方式处理时‚炉内通过氮气置换获得的气氛纯度不够‚氮气的流向对工件的表面质量影响较大‚常有同一炉零件处理后颜色不一致的现象。这是由于炉内存在氮气流动不畅的区域‚部分工件出现轻微氧化所致。其次‚外热式炉的温度均匀性较差‚处理后的零件性能差异较大‚合格率低。此外‚在能耗方面‚外热式炉的炉衬较厚‚加热过程中消耗在炉衬上的功率大‚热效率低;在加热过程中需不断充入高纯氮气‚氮气消耗量大;耐热钢炉罐在高温下的使用寿命低等‚导致外热式炉的运行成本较高。如采用氢气作为保护气氛‚依靠氢气较强的脱碳能力和还原作用‚工件的性能和表面质量得以提高‚但温度不均匀和运行成本高的问题仍然不可避免。内热式真空退火炉的使用‚对软磁合金零件退火的意义极为重大。无论是在工件处理效果、运行成本方面‚还是在生产效率、生产环境方面‚内热式真空炉都具有明显的优势。
设备选择:SIMUWU公司生产的VOGQ系列真空热处理炉是进行工模具真空热处理工艺的优质产品,良好的温控精度和温控均匀性确保了真空热处理过程的有效进行。SIMUWU公司专注于真空炉的制造,拥有十多年的相关经验,在真空炉制造领域具有良好的口碑。产品线包括真空气淬炉,真空油淬炉,真空钎焊炉等,广销各发达国家与发展中国家。
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