Способ изготовления магнитопровода

 

0 Il И С А Н И Е iii7I2902

ИЗОБРЕТЕНИЯ

СОюз 00ветскй)(Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 03.04.78 (21) 2612849/24-07 с присоединением заявки ¹â€”

6А, (51) М. Кл.

Н 02 К 15/02 ло делам изобретений (43) Опубликовано 30.01.80. Бюллетень № 4 (53) УДК 621.318.12 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 30.01.80 (72) Авторы изобретения

И. А. Тимофеев, Д. Д. Мишин и А. Н. Болотов

Калининский государственный университет (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАГНИТОПРОВОДА

Государственньй комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к технологии изготовления электрических машин и может быть использовано в электротехнической промышленности при изготовлении магнитопроводов.

Известен способ изготовления магнитопровода из металлокерамики, при котором магнитопровод спекают, а затем отжигают в среде кварцевого песка при 800 — 900 С и нормализуют при 900 — 950 С (1).

Однако при изготовлении магнитопроводов известным способом повышастся износостойкость изделия, а магнитные характеристики невысокие.

Известен также способ изготовления маг птопровода путем прессования порошка железа с содержанием кремния 6 — 6,5%, спекания н отжига в защитной среде (2).

Данное техническое решение является наиболее близким к изобретению по технической сугцности и достигаемому результату.

При изготовлении магнитопровода данным способом операция отжига обеспечивает повышение механической прочности и лишь восстанавливает магнитные свойства магнитопровода.

Целью изобретения является улучшение магнитных характеристик магнитопровода.

Цель достигается тем, что прессование производят послойно, каждый слой покрывают водной суспензией на основе ферритового порошка, а спекание и отжиг производят при 1380 — 1420 С в течение не менее

4 ч, затем охлаждают до 840 — 900 С со скоростью 90 — 120 С в час, после чего охлаждают до температуры 640 — 700 С со скоростью 40 — 60 С в час, а затем охлаждают до

100 — 20 С со скоростью 120 — 150 С в час и

10 одновременно производят магнитную обработку в импульсном магнитном поле.

Изготовление магнитопровода осуществляют в следующей последовательности.

Помол кремнистого железа производят

15 в помольных агрегатах, предварительно налив в камеру дистиллированную воду.

Время помола определяется заданной зернистостью порошка. Как только будет достигнута заданная зернистость порошка, 20 с помощью шприца забирают определенную дозу суспензни в количестве, необходимом для получения слоя толщиной 0,2 — 0,3 мм и помещают в пресс-форму.

Прессование магнптопровода из влажной

25 шихты, содержащей 92 — 93% железа и 6—

6,5% кремния, производится слоями, с покрытием каждого слоя водной суспензией на основе ферритового порошка до заданной длины магнитопровода, что позволяет, 30 с одной стороны, значительно уменьшить

712902

Составитель Г. Александрова

Редактор А, Купрякова Техред А. Камышникова

Корректоры: Е. Хмелева и Т. Добровольская

Заказ 2796/18 Изд. № 13б Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7Ê-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 вихревые токи, так как электрическое сопротивление этого порошка в 10 раз выше, чем для электротехнических сталей, и, с другой стороны, повышает магнитную индукцию магнитопровода, поскольку феррит является магнитным материалом. После прессования производится спекание и отжиг в защитной среде при 1380 — 1420 С в течение не менее 4 ч с последующим ступенчатым охлаждением. Нижняя температура спекания 1380 С обусловлена нижним пределом плотности магнитопровода. При температур ах меньше 1380 С плотность магнитопровода уменьшается и увеличивается пористость магнитопровода, что принципиально не позволяет получить высоких магнитных свойств: большого значения магнитной проницаемости, малой величины коэрцитивной силы и малой величины потерь энергии при намагничивании магнитопровода. Верхняя температура спекания

1420 С обеспечивает активное удаление примесей кристаллической решетки, но при еще большем увеличении температуры спекания возникает опасность такого размягчения сплава, при котором начинается произвольное пластическое течение сплава, нарушающее форму магнитопровода.

Первая ступень охлаждения до 840—

900 С со скоростью 90 — 120 С в час обеспечивает максимальное выделение углерода в виде графита, в противном случае углерод выделяется в виде цемента, который приводит к ухудшению магнитных свойств магнитопровода: понижению магнитной проницаемости и повышению коэрцитивной силы. Выше температуры 900 С происходит аллотропическое превращение (фазовый наклеп), вызывающее измельчение структуры.

Ниже температуры 840 С не наблюдается увеличения величины зерен, а лишь происходит процесс усиленного образования цементита.

Вторая ступень охлаждения до 640—

700 С со скоростью 40 — 60 С в час обеспечивает выделение углерода в виде графита без образования механических внутренних напряжений. Выше температуры 700 С магнитопровод немагпитен. Как показывает о !

О

-15

50 опыт, упорядочение, развивающееся в процессе медленного охлаждения ниже температуры 640"С, ухудшает магнитные свойства сплава, Третья ступень охлаждения до 100—

20 С со скоростью 120 — 150 С в час проходит с магнитной обработкой в импульсном электромагнитном поле. Магнитная обработка приводит к распределению примесных атомов в направлении магнитного поля. 3ro сопровождается дополнительно анизотропией, приводящей к дополнительному повышению магнитной проницаемости и понижению коэрцитивной силы.

Затем магнитопровод пропитывают в ингибированной смазке, которая позволяет закрепить магнитные свойства.

Изобретение позволяет повысить магнитные характеристики магнитопровода за счет изготовления магнитопровода послойным прессованием из влажной шихты ссодержанием железа 92 — 93% и кремния б — 6,5% и последующего высокотемпературного спекания и медленного отжига.

Формула изобретения

Способ изготовления магнитопровода путем прессования порошка железа с содержанием кремния 6 — 6,5%, спекания и отжига в защитной среде, о т л и ч а ю щи йс я тем, что, с целью улучшения магнитных характеристик магнитопровода, прессование производят послойно, каждый слой покрывают водной суспензи ей на основе ферритового порошка, а спекание и отжиг производят при 1380 — 1420 С в течение не менее 4 ч, затем охлаждают до 840 — 900 С со скоростью 90 — 120 C в час, после чего охлаждают до 640 — 700 С со скоростью

40 — 60 С в час, а затем охлаждают до

100 — 20 С со скоростью 120 — 150 С в час и одновременно производят магнитную обработку в импульсном магнитном поле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 360151, кл. В 22 F 41/02, 1971.

2. Кипарисов С. С. Либенсон Г. А. Порошковая металлургия. М., «Металлургия», 1972, с, 428 — 432,