软磁材料的真空热处理
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。在没有真空炉之前,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。
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编辑：Frank Lee
