Способ термической обработки магнитопроводов из малоуглеродистой стали

 

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МАГНКТОПРОВОДОВ ИЗ МАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ, включающий отжиг при 750950°С , вьцдержку, регулируемое охлаждение с одновременной оксидацией в контролируемой атмосфере, осуществляемые непрерьшным процессом, о тличающийся тем, что, v. целью повьшения производительности процесса, вьщержку проводят в течение 20-50 мин, охлаждение осуществ ляют со скоростью 121-125 С/ч, в контролируемой атмосфере, содержащей 1-2 СО, 10-11 С02, 2,1-3,0% Н2, остальное азот, при влажности, со-ответствующей температуре точки pdсы от минус 40 до плюс 30 С. ся

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (!! !

4(si) С 21 D 8/12 t/74

1 зо».:

il

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР !

10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3460960/22-02 (22) 01. 07. 82 (46) 30.03.85. Бюл. М !2 (72) В.Т.Тильк, В.И.Сокиркин, Г.Г.Прокофьев и В.В.Новиков (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротерми— ческого оборудования (53) 621. 785. 75 (088. 8) (56) 1. ГОСТ 21427. 2-75.

2, Авторское свидетельство СССР

Р 801563, кл. С 21 D 8/12, 1978. (S4) (5? ) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МАГНИТОПРОВОДОВ ИЗ ИАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ, включающий отжиг при 750950 С, выдержку, регулируемое охлажо дение с одновременной оксидацией в контролируемой атмосфере, осуществляемые непрерывным процессом, о тл и ч а ю шийся тем, что, целью повышения производительности процесса, выдержку проводят в течение 20-50 мин, охлаждение осущесТвляют со скоростью 121-125 С/ч, в

0 контролируемой атмосфере, содержащей 1-2 СО, 10-11 СО, 2,1-3, 3% Н, остальное азот, при влажности, соответствующей температуре точки pdC сы от минус 40 до плюс 30 С.

1 1147

Изобретение относится к .металлургии, в частности к способу термичес- кой обработки листов магнитопроводов из электротехнической стали, применяемых в машиностроении. 5

В современном электромашиностроении для изготовления магннтопроводов электродвигателей применяются нелегированные электротехнические тонколистовые стали, в том числе и мало- 10 углеродистые, для,получения оптимальных магнитных свойств которых необ ходима термическая обработка, заключающаяся в их отжиге и оксидации.

Известен способ термической обрабочки листов магнитопроводов, включающий нагрев стали в защитной атмосфео ре при температуре 830410 С, вьдержку 2 ч, охлаждению до 600 С со скоростью 50 С/ч (1) .

Недостатками указанного способа являются длительность цикла термообработки, обусловленная временем и скоростью регулируемого охлаждения и выполнением процесса термовоздушной оксидации в отдельной камере, отсутствие возможности оперативного вмешательства в технологический процесс в целью регулирования толщины оксидной пленки, использование специального электротермического обо— рудования для проведения процесса термовоздушной оксидации.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо35 му результату является способ тер— мической обработки листов магнитопроводов из малоуглеродистой (электротехнической) стали, включающий отжиг при 750-950 С с вьдержкой в тес

r 40 чение 60-90 мин., регулируемое охлао ждение (до 380-400 С со скоростью

100-120 С/ч с одновременной оксидацией в контролируемой атмосфере, осуществляемых непрерывным процессом P2) .

Данный способ обеспечивает получение магнитных свойств магнитопроводов на высоком уровне, соответствующих ГОСТ 21427.2-75.

Недостатком известного способа является низкая производительность процесса термической обработки магнитопроводов.

Цель иЗобретения — повышение производительности процесса.

Данная цель достигается тем, что согласно способу термической

763 обработки магнитопроводов из малоуглеродистой стали, включающему ото жиг при 750-950 С, выдержку, регулируемое охлаждение с одновременной оксидацией в контролируемой атмосфере, осуществляемые непрерывным процессом, вьдержку проводят в те--чение 20-50 мин, охлаждение осуществляют со скоростью 121-125 С/ч в контролируемой атмосфере, содержащей 1-2 С0, 10-11 СО, 2,1-3,0% Н остальное — азот, при влажности, соответствующей температуре точки росы минус 40 до плюс 30 С.

Примером осуществления предложенного способа может быть процесс термической обработки листов статоров асинхронных электродвигателей

4А100, А025 из стали 2013, 2012, 2011.

В проходную рольнанговую лечь, состоящую из камеры обжига, камеры нагрева, вьдержки и регулируемого охлаждения, загружают распушенные листы магнитопроводов на оправах в специальных поддонах. После обжига листы поступают через форкамеру в камеру нагрева, выдержки и регулируемого охлажцения, где отжиг, вьдержка„ регулируемое охлаждение и оксидация выполняется непрерывным процессом в контролируемой атмосфере, содержащей 1-2, 0, 10

11 СО., 2,1-3,0%,Н, остальное азот, при влажности, соответствующей точке росы -40 до +20 С. Состав контролируемой атмосферы в камере печи регулируется (изменяется состав СО и влажность) и указанных пределах в зависимости от требуемой толщины оксидной пленки. Нагретые до 750 С листы вьдерживают 50 мин, о после чего охлаждают до 380-400 С со скоростью 125 С/ч. Затем через о форкамеру листы магнитопроводов поступают в камеру ускоренного охлаждения с воздушной средой, где охлаждаются до комнатной температуры.

В предлагаемом способе интенсификация технологического процесса обусловлена сокращением времени

l выдержки при температуре отжига по сравнению с известным íà 12 — 50%, что соответствует повышению производительности агрегата в тех же соотношениях (с учетом увеличения,скорости перемещения садки).

Таблица

СПособ термообработки

Удельное сопротив ление ох сидиой иволяции

Ом см

Магнитные свойства, Вт/кг

Ревнм термообработки римечавие

Темпера 8 выдервк

Время выдервки, . мии

Скорост охлахде ния, С/ч

Р@ Р

2у

Йввестный, в контролируемой атмосфере состава,X:

С0 5-2, СОт 4,2-8, Н, 1-2, И остальное 9 влааность от 10 до 20 С о

Соответ» ствует требованиям

ГОСТ 21427 ° .2-75

Бо100-120 2,4-3,4 5,4-7,9 1,65"1,60 лее f

750-950 90-60

3 11477

Даже при минимальном соотношении (127.) увеличение производительности превышает принятый критерий интенсификации производительности труда промпредприятий в пределах. 3-5Х.

Состав атмосферы является признаком, неотделимым от совмещенного процесса отжига и оксидации, так как от этого зависит процесс оксидации на садке увеличенного объема для 10 получения одного и того же качества изделий по толщине пленки при повышенной производительности. Технологический процесс отжига и, оксидации в одной камере, являющийся химико— термическим процессом, обусловливает жесткую связь между временными характеристиками и химическим составом контролируемой атмосферы.

Ниже приводится сравнительный 20 анализ предложенного технологического решения и известного (2J .

Известное рехническое решение: скорость рольганга 0,08 м/мин, вре— мя разогрева садки до 820 С 40 мин, длина зоны нагрева 0,08 м/мин х 40

=- 3,2 м, время выдержки садки 60 мин; длина зоны выдержки 4,8 м, время охлаждения садки со скоростью

120 С/ч до 400 С 3,5 ч, длина зоны о о охлаждения 16,8 м.

Способ по данному изобретению: скорость рольганга увеличена на 127. и составляет 0,09 м/мин, время разогрева садки до температуры 820 С

40 мин, длина зоны нагрева 0,09 х х 40 = 3,6 м, время вьдержки садки

63 4

50 мин, длина зоны выдержки 0,09 х х 50 = 4,5 м, время охлаждения сад» ки со скоростью 121 С/ч для 400 С

3,48 ч, длина зоны охлаждения 18,8м.

Известно, что производительность методических печей (рольгановых, конвейерных) зависит не от длины печи, а от скорости конвейера, следовательно, сокращение времени выдержки все- го на 10 мин позволяет увеличить производительность печи минимум на

12Х.

В табл. 1 даны сравнительные свойства нелегированных электротехнических сталей, обработанных IIo изI вестному и предлагаемому режимам.

В табл. 2 приведены сравнительные данные по режимам термообработки.

Как видно из таблиц, магнитные свойства магнитопроводов находятся на одном уровне (соответствуют

ГОСТУ. 1427.2-75), а производительность процесса возросла на 20-30Х, Реализация способа по данному изобретению позволит только с одного термоагрегата получить дополнительно более 1,5 тыс. т .в год" термообработанных магнитопроводов (при увеличении производительности на

12-207.), что в пересчете на усредненньп1 электродвигатель в диапазоне осевых высот 50-100 мм с весом пакета магнитопровода до 3 KF позволит увеличить годовой вь1пуск электродвигателей более, чем на 50 тыс шт. в год.

ll47763

Продолжение табл

Иагнитные свойства, Вт/кг

Снособ термообработкн

Примечание

Удельное сопротнв" ление оксидной иаоляции>

Ом см

Реют термообработхи

Темнера тура вцдерах

Скорость P охлакдехия, С/ч ремя еркх мин

Соответствует требованиям

ГОСТ

21427.2-75

Бо750-950 50-20 121-125 2,4-3,4 5,4-7,9 1,65-1,69 лее 1,0

Таблица 2

Способ термообработки

Режим термообработки

Температу- Время ра вьдерж- вьдерки, С о ки, мин

Скорость охлаждекг/ч ния, c/»

Известный, в контро лируемой атмосфере состава, Ж:

СО 0,5-2, С02 4,2-8, Н 1,2, N остальное, влажность от -10 до +20 С

750-950 60-90 120

100

1200

0,08

Предлагаемый, в контролируемой атмосфере состава, 7:

1440

0,096

0,100

120

750

50 121

35 123

СО 1-2, С02 10-11, Н2 до 3, N остальное, влажность от -40 до +30 С

800

1500

125

О, 105

130 .

950

20 125

1560

Редактор В, Ковтун

Зака.з 1504/26 Тираж 553 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, «

Предлагаемый, в контролируемой атмосфере состава; Х:

С0 1,2С0, 10.-11, Н1 до 3, Я остальное, . влакность от -40 до

+30 С

Скорость, роизводительность рольган- печи, в га, м/мин

Составитель Г.Дудик

Техред M. Гергель Корректор М. Розман