一种精确控制铁镍软磁合金磁性能的退火工艺.docx
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1、表 2 温度对零件胀大量的影响Ta ble 2 The inf luence of temperature on the dia meter expansion of parts直径胀大量/ mm12345678上端 ( 570 )下端 ( 580 )上 、下端差值0 . 0150 . 0200 . 0200 . 0250 . 0050 . 0100 . 0150 . 0150 . 0200 . 0050 . 0100 . 0150 . 0150 . 0200 . 0050 . 0150 . 0200 . 0200 . 0250 . 0050 . 01500 . 02000 . 0050 .
2、0150 . 0200 . 0200 . 0300 . 0050 . 0100 . 0100 . 0200 . 0150 . 0200 . 0050 . 0100 . 0150 . 005(3) 合金元素对 5CrNiMo 钢活塞进行氮碳共渗处理时 ,零件表面形成了由相和相组成的化合 物层 ,同时形成合金氮化物 。合金氮化物的形成 ,伴随零件直径 (体积) 胀大 。显然 ,含有氮化物形成元素的 合金钢 ,经过氮碳共渗后 ,受到铁的氮化物和合金氮化 物的共同作用 ,它的直径 (体积) 胀大量比碳钢要大 。细核对零件尺寸 。采取以上控制措施后 ,活塞零件直径胀大量控制 在 (01010 01015
3、) mm , 零 件 尺 寸 达 到 技 术 操 作 条 件规定 ,结果见表 3 。该方法应用在凿岩机的活塞 、长轴 等零件的热处理中效果良好 ,每年可减少因变形超差 造成的损失 10 万多元 。表 3 采取措施后零件的直径胀大量Ta ble 3 The dia meter expansion of parts af ter ta king the measure3控制活塞直径胀大量的措施(1) 零件在精磨前 , 需进行 550 600 回火 , 以清除机械加工应力 。(2) 零件在气体氮碳共渗处理前 ,用清洗剂清洗 干净 ,表面不得有油渍 、锈斑污物等 。(3) 零件在气体氮碳共渗处理前 ,
4、先进行活性气 体预处理 ,去除表面的钝化膜 ,提高零件表面金属的活性 ,促进渗层均匀性 ,防止零件直径局部胀大超差 。(4) 依据零件在气体氮碳共渗处理过程中直径胀 大规律 ,会同设计人员 ,提出零件在氮碳共渗前的尺寸 公差 。这是保证零件最终尺寸公差最重要的措施 。(5) 严格控制氮碳共渗工艺参数 ,炉罐内各部位 的温度偏差控制在 5 ,炉内气氛应充分搅拌 ,保证 炉气均匀 。(6) 在进行气体氮碳共渗处理前 ,操作者必须仔参考文献 :1沈本龙 ,王龙飞 . 控制软氮化零件变形的措施 J .处理 ,1990 ,15 (2) : .金属热一种精确控制铁镍软磁合金磁性能的退火工艺任卫斌 (中国空
5、空导弹研究院 热表处理车间 ,河南 洛阳471003)Anneal ing Process of Prec ise Control Magnet ic Propert ies of Permall oyR EN Wei2bin ( China Airbo r ne Missile Academy ,L uoyang Henan 471003 ,China)中图分类号 :TG156 . 2文献标识码 :B文章编号 :025426051( 2004) 0320068203与其它软磁合金相比 ,铁镍软磁合金在低磁场下具有很高的导磁率和很低的矫顽力 ,广泛用于制作灵敏度 高 、尺寸精 、体积小 、高频
6、损耗小 、时间和温度稳定性好的电子元器件 。但在特殊场合下 ,对其磁性能不仅要求一定的允许值 ,而且要求一定范围的精确值 ,这就对磁 性退火工艺提出了更高的要求 。通过对该类合金中的 典型材料 1J 79 合金 ( Ni79M04) 磁性退火工艺的研究 ,提出了一种精确控制铁镍软磁合金的退火工艺 。作者简介 : 任 卫 斌 ( 1969 ) , 男 , 陕 西 铜 川 人 , 学 士 , 高 级 工 程师 ,主要从事金属材料热处理工艺工作 ,已发表论文 2 篇 。联 系电话 :037924759278 E2mail : renweibin001 sina . co m 收稿日期 :200320
7、22181试验材料与常规磁性退火工艺将厚度为 0112 mm 的 1J 79 合金冷拉带材绕制成68金属热处理2004 年第 29 卷第 3 期件号氮碳共渗前氮碳共渗后 直径胀大量/工艺直径/ mm 直径/ mm mm1234567891049 . 935 49 . 950 0 . 01549 . 865 49 . 875 0 . 01049 . 860 49 . 875 0 . 01549 . 940 49 . 950 0 . 010575 2 . 5 h 49 . 950 49 . 962 0 . 012油冷49 . 950 49 . 965 0 . 01549 . 950 49 . 96
8、5 0 . 01549 . 945 49 . 955 0 . 01049 . 945 49 . 955 0 . 01049 . 945 49 . 955 0 . 010尺 寸 为 32 mm 25 mm 10 mm 的 标 准 试 环 ( GB3657 1983 软磁合金直流磁性能测量方法) , 其化学 成分见表 1 。磁性退火试验在内热式预抽真空氢气保护退 火 炉 和 外 热 式 氢 气 保 护 退 火 筒 中 进 行 。 GB n198 1988铁镍软磁合金技术条件级静态磁性能 要求见表 2 ,表 3 为常规磁性退火工艺规范 。表 1 1J79 合金化学成分( 质量分数 , %)Ta bl
9、e 1Chemical composition of 1J79 alloy ( wt %)材料名称CPSMnSiNiMoCuFe1J 79 合金010301020102016011100130016078158010318041100120余量表 2 GBn 198 1988 级静态磁性能Requirement of static magnetism f or permalloyTa ble 2初始导磁率 U 0108/ m Hm - 1导磁率 U m/ m Hm - 1矫顽力 Hc/ Am - 1磁感应强度 B s/ T指标3716922611311280175数值表 3 常规磁性退火工艺T
10、he usual process f or magnetic anneal ingTa ble 3保温介质升温方式加热温度/ 保温时间/ h冷却制度氢气或真空随炉升温1050115036以 200 / h 速度冷至 600 ,调整冷速2常规磁性退火工艺的不足特 殊 情 况 下 , 当 要 求 初 始 导 磁 率300 之间的冷却速度以获得合金的最大磁性能参数的合金退火冷却速度) 两侧附近寻找满足特殊磁性能 要求的冷速 。无论从理论和实际考虑 ,都可以得出如U 010837168 m Hm - 1 ,矫顽力 Hc 1120Am - 1 ,磁感应强度B S 0175 T ,而对导磁率 U m 要求
11、限制在一定范围如251126 314107 m H m - 1 , 314107 376188 m H m - 1 时 ,采用常规工艺退 火 , 保 温 后 以 150 200 / h 的速度降温 ,冷却至 600 后 ,需要调整冷速来提高合 金的磁性能 ,但此时 ,600 300 之间退火冷却速度 只要改变 ,往往发生表 4 中所示磁性能不合格的现象 。 表 4 常见的几种不合格磁性能现象Ta ble 4 A f e w of disqual if ication magnetic para meter a bout general anneal ing process下结论 ,即 :满足特
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