磁性材料得真空热处理工艺及设备.doc

磁性材料的真空热处理工艺及设备 高峰 胡勇 郑庆强 郭重志 (中山凯旋真空技术工程有限公司，广东 中山) 摘 要：磁性材料因其具备的特殊物理性能，被广泛应用于各个工业领域。在磁性材料加工成零件时需要进行热处理，以达到零件的设计性能。在真空技术应用于热处理行业之后，产生了一种新型的热处理工艺——真空热处理。与传统工艺相比，真空热处理在各个方面都有着明显的优势。本文将结合我公司近几年来研发的几个型号的真空热处理设备，并根据具体的零件，对磁性材料的真空热处理工艺进行介绍。 关键词：磁性材料，软磁材料，硬磁材料，真空热处理，真空炉，坡莫合金，硅钢，脱油 Vacuum Heat Treatment Process and Equipment for Magnetic Materials GAO Fen, HU Yong, ZHENG Qiqiang （Zhongshan Kaixuan Vacuum Technology Engineering Co., Ltd. Zhongshan, Guangdong） Abstract: Magnetic materials are widely used in industry as its special physical property. In order to reach the designed property, it must be proceeding by heat treatment while it to be parts. Since vacuum technology applied in heat treatment, a new heat treatment processes exists-----vacuum heat treatment, which has a distinct advantage in all respects in comparison with classical process. This paper has combined with the research and development in some vacuum heat treatment equipments by us in recent years and introducesd the vacuum heat treatment of magnetic materials according to specific parts. Key words: magnetic material; soft magnetic material; hard magnetic material; vacuum heat treatment; vacuum furnace; permalloy; silicon steel; deoiling 一．概述 磁性材料主要用于制作电工和电子产品零件，广泛应用于输变电设备、家用电器、电机、电脑及军事设备等基础工业和高科技领域。根据材料磁性的特点，磁性材料分为软磁材料和硬磁材料（也成为永磁材料）。软磁材料在磁场内磁化后表现出强磁性，离开磁场后磁性基本消失，主要有坡莫合金、电工硅钢和电工纯铁等；硬磁材料磁化后则具有永久的磁性，不容易退磁，主要有钕铁硼合金、铝镍钴合金和铁氧体等。在磁性材料由原材料制成零件的过程中，必须进行热处理，以达到零件的设计功能。我公司曾经研制过多台套真空热处理设备，用于磁性合金的处理，在调试过程中，我们与用户一起对热处理工艺进行过一些摸索和试验，在热处理工艺和设备结构设计方面积累了一定的经验。本文主要介绍磁性合金的真空热处理工艺及设备，并根据一些典型的工件，结合我公司生产的几台较为典型的真空炉，重点对软磁材料的真空热处理工艺进行介绍。 软磁材料的真空热处理 软磁合金的原材料主要为棒材、带材和板材等形式，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能，同时消除加工应力，稳定零件尺寸。 软磁合金零件的退火根据材料和使用要求不同，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[1]；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[2]。 在引进真空炉之前，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