Способ изготовления составных магнитопроводов

 

Изобретение относится к технологии изготовления способами порошковой металлургии составных магнитопроводов и может быть использовано при производстве деталей магнитных систем в радиотехнической и электротехнической отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение магнитных свойств, качества магнитопроводов и эффективности процесса. Полученную прессованием охватываемую деталь спекают в защитной атмосфере, после спекания осуществляют ее пластическую или механическую обработку, опрессовывают порошком, а сборный магнитопровод спекают при температуре на 50-150°С ниже температуры спекания охватываемой детали. Получают составные магнитопроводы из порошков железа, обладающие повышенными магнитными свойствами и точностью. Выход годного составляет 98-99%. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4452020/23-02 (22) 30.06.88 (46) 15.08.90. Бюл, № 30 (72) А.В.Григорьев и А.Д.Карачунский (53) 621.318.124(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 1076195, кл. В 22 F 7/02, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1385193, кл. H 02 К 15/02, 1986. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОСТАВНЫХ

МАГНИТОПРОВОДОВ (57) Изобретение относится к технологии изготовления способами порошковой металлургии составных магнитопроводов и может быть использовано при производстве деталей магнитных систем в

Изобретение относится к технологии изготовления способами порошковой металлургии составных магнитопроводов и может быть использовано при производстве деталей магнитных систем в радиотехнической и электротехнической промышленностях.

Целью изобретения является повьппение магнитных свойств, качества магнитопроводов и эффективности процесса.

Сущность изобретения заключается в том, что согласно способу изготовления составных магнитопроводов, включающему прессование охватываемой детали, опрессовку ее порошком охватывающей детали и спекание сборной заготовки в защитной атмосфере, перед сборкой охватываемую деталь

„„SU„„1585073 А 1 (51) B 22 F 3/16, Н 01 F 3/08, 41/02

2 радиотехнической и электротехнической отраслях промьппленности. Целью изобретения является повышение магнитных свойств, качества магнитопроводов и эффективности процесса. Полученную прессованием охватынаемую деталь спекают в защитной атмосфере, после спекания осуществляют ее пластическую или механическую обработку, опрессовывают порошком, а сборньп магнитопровод спекают при температуре на 50150 С ниже температуры спекания охватываемой детали. Получают составные магнитопроводы из порошков железа, обладающие повышенными магнитными свойствами и точностью. Выход годного составляет 98-997.. 4 табл. спекают в защитной атмосфере, после спекания осуществляют пластическую. или механическую обработку, а сборное изделие спекают при температуре о на 50-150 С ниже температуры спекания охватываемой детали.

Например, в случае изготовления охватываемой детали из железного поо рошка ее спекают при 1100-1200 С, при изготовлении охватываемой детали из материала железофосфор ее спекают о при 1200-1250 С (жидкофазное спекание).

При этих температурах процесс спекания происходит наиболее полно, спеченные изделия приобретают механические свойства, соизмеримые со свойст1585073 вами компактных материалов, и соответствующую структуру.

Однако их геометрические размеры не соответствуют требованиям к дета5 лям магнитных систем, точность которых соответствует 2 классу точности или 6-7 квалитету. Причиной этого является наравномерная усадка при спекании. 10

Для придания деталям соответствующих размеров осуществляют пластичес" кую или механическую доработку. При изготовлении деталей из железного по- . рошка это может быть, например, допрессовка, с дополнительной целью увеличения плотности, или калибровка.

В случае изготовления охватываемых деталей из материала железофосфор ввиду высокой плотности после жидко- 20 фазного спекания (7,4-7,5 г/см) допрессовка не требуется и детали обрабатывают в размер калибровкой или механической доработкой (безцентровая шлифовка). 2S

Прессование охватывающей детали и сборку осуществляют уплотнением порошка огносительно охватываемой детали. При этом разрушения охватываемых деталей не происходит, так как З0 они обладают достаточной прочностью после спекания.

Спекают сборное изделие при температуре на 50-150 С ниже температуры спекания охватываемых деталей. При этом за счет того, что процессы спеканин в охватываемых деталях прошли в достаточной степени, повторная усадка при более низких температурах спекания практически равна нулю и составляет 0,01-0,04, что не сказывается на точности изделий.

Повторное спекание (отжиг) охватываемых деталей в составе сборного изделия снимает наклеп и нагартовку поверхностного слоя и улучшает струк" туру, что благоприятно сказывается на магнитных свойствах.

Усадка охватывающей детали при спекании составляет, в зависимости от материала и плотности, 0 5 - 2 0 по диаметру, таким образом прочность соединения охватываемой и охватываю" щей деталей нри.спекании сборного изде-, лия повышается, поскольку процесс спека, ния проходитпод давлениемохватывающей

35 детали на охватываемую за счет разных усадок, и диффузионные процессы интенсифицируются. После спекания магнитные свойства изделий соответствуют свойствам цельной конструкции магнитопровода, так как зазор между охватываемой и охватывающей деталями отсутствует.

Выбор йнтервала разности температур спекания охватываемой детали и сборки (ОТ=50-150 С) обусловлен требованиями получения оптимального сочетания магнитных и физико-механических характеристик.

Пример 1. Проводили изготовления сборной детали магнитной (составного магнитопровода) системы динамической головки типа 10ГД. Охватываемую деталь (керн) прессовали из смеси порошка железа марки ПЯР ВЗ с

0,8-1,2 фосфора при .давлении 78 т/см . Плотность керна после прессования составляла 6,9-7,0 г/см .

Прессовки спекали в среде диссоциированного аммиака по режиму:

500 С вЂ” 2 ч; 1250 С вЂ” 4 ч, охлаждение с печью до 500 С. Плотность после спекания 7,4 — 7,5 г/см .

После спекания керны обрабатывали на бесцентрово-шлифовальной стенке (0,007) в РазмеР 9 25 — 0 020 мм. Затем керн помещали в матрицу, производили вокруг него засыпку железного порошка марки ПЖРВЗ и уплотняли последний при давлении 8-10 т/см . Плотность охватывающей детали (фланца ф 80 мм) после прессования составляла 7, 15

7,25 г/cM3. Сборное иэделие спекали в среде диссоциированного аммиака по режиму: садка при 800 С; нагрев до

1100 С; выдержка 2 ч; охлаждение с о печью до 800 С. Плотность фланца после спекания 7,2-7,3 г/см .

После спекания керн имел размеры

0,01

И 25 — () мм, что соответствует требованиям конструкторской документации (К ). Предельные отклонения по неперпендикулярности керна по отношению к фланцу в пределах О, 1 мм, что также соответствует требованиям конструкторской документации.

Замеры магнитной индукции в рабочем зазоре систем, изготовленных по предложенному и известному способам, приведены в табл. 1.

Намагничивание систем осуществляли при напряженности магнитного поля

0,8 Тл.

5 15850

Замеры индукции производили при помощи дифференциальной катушки и милливеберметра °

Пример 2, Проводили изготовление сборной детали магнитной системы динамической головки типа 15 ГД (составной магнитопровод) .

Охватываемую деталь (керн) прессовали из отожженного железного порошка

ПЖ4СЗ при давлении 7-8 т/см . Плотность прессовок 6, 7-6,9 г/см" . Прессовки спекали в среде диссоциированного аммиака по режиму: садка при

800 С; нагрев до 1150 С; выдержка 15

2.ч; охлаждение с печью до 800 С. о Плотность после спекания 6,8-7,0 г/см .

После спекания керны допрессовывали при давлении 8-10 т/см до плотности

7,3-7,5 г/см . Размеры кернов 9 20

0,020

25 — 0 04 мм затем керн помещали в матрицу, производили вокруг него засыпку железного порошка марки ГРВЗ и уплотняли последний при давлении

8-10 т/см . Пло ность охватывающей детали (фланца 080 мм) составляла

7, 15-7,25 г/см . Сборное изделие спекали в среде диссоциированного аммиака при 1100 С ° Плотность фланца по- 30 сле спекания 7,2-7.,3 г/см . После спекания керн имел размеры И 25—

0;020

0 04 1 мм, что соответствует требою ваниям конструкторской документации.

Замеры магнитной индукции приведены в табл. 2.

Пример 3. Проводили изготовле.ние сборной детали магнитной системы рупорного громкоговорителя типа 10ГР 40 (составной магнитопровод).

Охватываемую деталь (керн) прессо- вали из отожженного железного порошка

ПЖ4СЗ при давлении 7-8 г/см . Плотность прессовок 6,8-6,9 г/см . 45

Прессовки спекали в среде диссоциированного аммиака в контейнерах по ре. жиму . садка при 800 С; нагрев до

1200 С; выдержка 2 ч; охлаждение с о печью до 800 С. Плотность после спека-50 ния 6,9-7,0 г/см . После спекания керны допрессовывали при давлении 810 т/см до плотности 7,3-7,5 г/см .

0,06

Размеры кернов 9 50 — () мм;Затем

Э

55 керн помещали в матрицу,производили.

73 6 вокруг него засыпку железного порошка марки ПЯРВЗ и уплотняли последний при давлении 8-10 т/см .

Плотность охватываемой детали (фланца О 124 мм) составляла 7,07,2 г/см . Сборное изделие спекали в среде диссоциированного аммиака при

1100 С в течение двух часов. Плотность фланца после спекания 7,1-7,3 г/см .

После спекания керн имел размеры

0,08 Р 50 — (0 ) мм, что соответствует ю требованиям конструкторской документации. Предельные отклонения размеров в Допуске.

Замеры магнитной индукции приведены в табл. 3.

Как следует иэ табл. 1-3, магнитопроводы, изготовленные предложенным способом, характеризуются более высокими магнитными свойствами по сравнению с аналогичными магнитопроводами, полученными известным способом.

В табл. 4 сопоставлены качественные показатели (точность размеров) и выход годного при получении составных магнитопроводов предложенным и известным способами.

Из табл. 4 следует, что предложенный способ позволяет улучшить качество магнитопроводов эа счет повышения точности их размеров, а также повысить эффективность процесса за счет повышения выхода годного. с 6080Х для известного способа до 98-997..

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Способ изготовления составных магнитопроводов, включающий прессование охватываемой детали, опрессовывание ее порошком охватывающей детали и спекание сборной заготовки в защитной атмосфере, о т л и ч а ю щ и и с.я тем,, что, с целью повышения магнитных свойств, качества магнитопроводов и эффективности процесса, после прессования охватываемую деталь спекают в защитной атмосфере, спеченную заготовку подвергают пластической или механической обработке, а спекание сборной заготовки проводят при температуре на 50 †1 С ниже температуры спекания охяатываемой детали.

1585073

Таблица 1

Плотностью г/см

Способ по лучения

Примечание анца керна

12800

Геометрические размеры и предельные отклонения не соответствуют требованиям

Предложенный 7,2-7,3

7ю 4 13500

7,5

Таблица2

Плотность, г/см

Способ по лучения

Индукция в рабочем зазоре, Гс

Примечание

Фланца керна

10600

Предложенный 7,2-7,3

11400

7,37,5

Таблица 3

Плотность, г/см

Способ

Индукция Примечание в рабочем зазоре, Гс

H3I OTOBJIe фланца .керна

Известный 7,6 7,6 14250

Геометрические размеры и предельные отклонения не соответствуют требованиям. КД

Предложенный

7> 1 7 ° 3 7э 3 14750

7,5

Известный 7,6-7,65 7,57,55

Известный 7,6-7,65 7,57,55

Индукция в рабочем зазоре, Гс

Геометрические размеры и предельные отклонения не соответствуют требованиям К1

1585073

6

Ф

Д >g

Щ,д х о 1!

$ л о

И и ч

СЧ л

Ю

I ь л

О л

cv

О

Ф о

CJ И о

CJ г

I- O и о

Ф L

l3 и

Е х

Х

С4 о и

О

»

О

I л ь

Ю ь!

Ф о ф 5

Ф о

К и о о

g u

ТЭ л

О

I л ь

Ю (D

О

О

I и

О> л

C) о

i» х х

$ л

° — С1

Ф ф

ОО

I I сч v) » С Ъ

° Ф

ОО

I 1

И ) х о.

v o

Ф д и

О i

Ф ф х о о

О

СЧ

ОО л а

ОО

1 I ч С»)

О О

° \»)

О О

l I

Ф о

K u

И

Ф

kf о

Ю о

М о

1 о

I

I

1 с Ъ о

ВТ о

1 tf о

1 о

I 4 о

1 х

1 Р3

0 о х о !

4 о х

Р

qj

Е и о

М ж -1

ВЬ

5 I

1 х I

1 в х о

Ф V ж о о х и

Ц

К3 х

1 с

C) 1

1

1 (О

I

1

О о со

1 сО cv I

О -

О О!

1 1!

СГ

iБi !!

Е и