Способ изготовления порошкового магнитопровода
Союз Советски к
Социалистнческик
Республик
О П И С А Н И Е ()876302
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.01.80 (2 I ) 2871747/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) П ркоритет— (5l)M. Кл.
В 22 F 3/12
Н 01 F 41/02
Гееудеретеенные кет мтет
СССР
ll0 делам нзебретение и открытий
Опубликовано 30.10.81. Бюллетень № 40
Дата опубликования описания 30.10.81 (53 ) УД К621.318..1 (088.8) С. И. Богодухов, М. А. Гольдман, А. В. Корицкий, В.
И. Б. Рабинович, М. П. Саликов и H. И. Трифонов. (72) Авторы изобретения (71) Заявитель
Оренбургский политехнический институт (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРОШКОВОГО
МАГНИТОПРОВ ОДА
Изобретение относится к электромашиностро- ению, в частности к способам изготовления магнитопроводов электрических машин из ферромагнитного порошка, Известен способ изготовления порошкового магиитопровода, заключающийся в прессовании смеси ферромагнитного порошка и связующего с последующей термообработкой для поликонденсации или полимеризации связующего (1).
Недостатками этого способа являются длительность процесса термообработки и низкие магнит10 ные свойства магнитопроводов.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления порошкового магнитопровода, заключающийся в смешивании ферромагнитного порошка и связующего, прессовании смеси и термообработке при 400 — 800 С в течение 1,5 ч с последующим охлаждением со скоростью 150 град/ч.
Известный способ позволяет изготавливать магнитопроводы со следующими свойствами: магнитная индукция В 2000 = 0,68 -0,97 Т; потери
2 на перемагничнвание P 1,0/50 = 9,2 — 12,2 Вт/кг, предел прочности.$ = 0,3 — 1,1 кг/мм (21.
Однако недостатком известного способа является низкая производительность процесса. Время для изготовления 1000 шт магнитопроводов составляет 11,5 ч.
Цель изобретения — повышение производительности процесса при сохранении высоких магнитных и механических свойств магнитопровода.
Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления порошкового магнитопровода, включающем смешивание ферромагнитного порошка и связующего, прессование смеси и термообработку, термообработку осуществляют в расплаве солей, щелочей или их смесей, или в расплаве металлов в течение 0,5 — 4 мин, а охлаждение после термообработки проводят со скоростью 1100 — 2600 С/ч.
Изготовление магнитопровода по предлагаемому способу обеспечивает снятие внутренних напряжений в ферромагнитном материале частиц порошка без значительного роста площади металлического контакта между ними. Использование в качестве среды нагрева жидкости обес876302 печивает большую скорость нагрева, поскольку теплопроводность и теплоемкость жидкостей значительно превышают теплоемкость и теплопроводность газовых сред. В качестве среды термообработки могут быть использованы расплавы .солей, щелочей, их смесей, расплавы металлов, их сплавов и т.д. При этом не происходит проникновения частиц среды термообработки в поры магнитопровода, поскольку при быстром нагреве 550 — 780 C связующее, находящееся в прессовке, возгоняется. Образующиеся при этом газы, выделяясь, препятствуют проникновению частиц среды в поры.
Указанный диапазон температур объясняется тем, что нагрев до температуры ниже 550 С незначительно снижает внутренние напряжения деформированных при прессовании частиц порошка. При этом как магнитные, так и механические свойства магнитопровода почти не изменяются. го
".При нагреве до температур выше 780 С происходит быстрое разрушение диэлектрической пленки между частицами, рост площади металлического контакта между ними и, как следствие, рост потерь на перемагничивание эа счет вихревых токов.
При длительности термообработки в указанном диапазоне температур 0 5 мнн механическая прочность магнитопроводов практически не возрастает. зо
При длительности термообработкн более 4мин наблюдается рост потерь на перемагннчнвание за счет возрастания потерь на вихревые. токи.
При скорости охлаждения, большей
2600 град/ч, за счет большой скорости охлаждения в частицах порошка возникают механические напряжения, что приводит к росту потерь на гистерезис при перемагничнвании.
При скорости охлаждения, меньшей 1100 град/ч,длительность охлаждения растягивается настолько, что во время охлаждения, преимущественно в начальную стадию, происходит рас-. ширение плошади металлического контакта между частицами. Это сопровождается увеличением потерь на вихревые токи.
Таблица 1
Температура термообра- Свойства ма нигопроводов ботки
В Р ои
Т 2000 Вт/кг
В 2ООО Р,о/уо
Т Вт/кг кг/ммз кг/мм
0,68
550. 12,2. 0,3
0,66
12,6
0,3
0,97
700
0,8
9,2
0,3
0,65
12,6
0,3
0,8
780
13,2
12,7
0,64
Свойства до термообработки
Повышение производительности процесса изготовления порошкового магнитопровода в предлагаемом способе достигается эа счет сокрашения времени термообработки.
Суммарное время для изготовления 1000 маг« нитопроводов по предлагаемому способу составляет 4,33 ч.
Пример. Магнитопровод кольцевой формы с внешним диаметром 35 мм, внутренним
25 и высотой 5 мм изготавливают прессованием смеси порошка марки ПЖР с кремнийорганическим лаком КО-916 при удельном давлении 7 т/см . Спрессованные заготовки подвергают термообработке в расплаве различных сред в течение 0,5 мин с последующим охлаждением на воздухе со скоростью 1100 — 2600 С/ч.
В табл. 1 приведены свойства магнитопроводов, обработанных в расплаве 21% NaC9 и 31%
ВаСЦ + 48% CaCQ в течение 2 мин с последующим охлаждением на воздухе со скоростью.
1600 С/ч в зависимости от температуры термообработки.
В табл. 2 приведены свойства магнитопровадов, термообработанных в расплавах различных сред при длительности термообработки 2 мин и скорости охлаждения 1600 С/ч.
В табл. 3 приведены свойства магнитопроводов, термообработанных в расплаве 75% ВаС +
+ 25% NaCf при 720 С и скорости охлаждения
1600 С/ч в зависимости от времени термообработки.
Зависимость свойств магнитопроводов, термообработанных при 720 С в среде 75%
ВаСР2 + 25% йаСе в течение 2 мин, от скороср. ти охлаждения посла термообработки приведена в табл. 4.
Как следует иэ приведенных данных, предлагаемый способ изготовления порошкового магнитопровода обеспечивает в сравнении с известным способом повышение производительнос-! ти процесса более, чем в 2 раза при сохранении высоких магнитных и механических свойств.
Экономический эффект от использования предложенного способа. может составить 75-90тыс. руб. s год.,876302
EIo термообработкн
Таблица 2
Свойства магнитолроводов
0,82
ВаОоО Т
0,65
0,81 0,78
10,4 10 4
0,57 0,55
1ОЮО
4, кг/мм2
12,6
10,5
0,3
0,56 Таблица 3
0,68
0,91
ВЯООО
В1О® -О, Вт/кг
0,65
0,71
9,7 12,7
11,5
)26
0,3
6, кг/мм
0,9
1,2
0,32
Таблица 4
В оооо
Р 4 o(SO Вт/кг ф, кг/мма.
0,65
12,6
0,3
Составитель A. Соловей
Техред Ж.Кастелевнч Корректор С.Шекмар гЬдактор А. Власенко
Тираж 872 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 9449/12
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Свойства магнитопроводов Да термообработкн
Свойства магннтопроводов 3о термообработкн
Формула изобретения. Способ изготовления порошкового магнитопровода, включающий смешивание ферромагнит- 4О ного порошка и связующего, прессованне смеси и термообработку, о т л.и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности процесса при сохранении высоких магнитных и механических свойств магнитопроно- 45 да, термообработку осуществляют в расплаве: сОлей, щелочей или их смесей или в расплаве металлов в течение 0,5 — 4 мин, а охлаждение
После термообработкн в средах
КОН 60% Na0H 82% At + 10% Sl
40 oNaCg, . 8% Fe
После термообработки длительность, мин
После охлаждения со скоростью, град/ч
""Гг 1 "
0,84 0,95 0,81
12,8 9,8 12,6
0,8 0,76 0,65 после термообработки проводят со скоростью
1100 — 2600 С/ч.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Игнатов В. А и др. Электрические микромашины переменного тока интегрального .изготовления. М., "Энергия, 1975, с. 29 — 31.
2. Лаансоо А. А. и др. О влиянии температуры и среды отжига низкочастотных магпитодиэлектриков на их магнитные характеристики! .
Ф
Таллин, Труды Таллинского политехнического института, 1977, У 417, с. 37/42.
