发明内容:
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点,提供一种工艺简单,经过这种工艺方法的热处理后的磁芯性能非常优越,得到的超微晶磁芯性能参数远高于标准参数,可以大大提高使用此磁芯的产品性能,降低产品成本的一种超微晶磁芯的热处理方法。
为了实现上述目的,本发明提供了一种超微晶磁芯的热处理方法,其特征在于,包括下述步骤:
超微晶磁芯热处理时采用无磁场退火、并同时用氩气保护:首先在退火保温时间t一定的情况下,分别设置不同的退火温度,退火温度设为520、530、540、550、560、570、580、590、600℃共9种情况进行试验,然后对试验结果进行比较,找出最佳退火温度T;
然后在最佳退火温度T一定的情况下,再对保温时间进行不同设定,分别设为15、30、45、60分钟共4种情况进行试验,再对不同保温时间下的试验结果进行比较,找出最佳保温时间t;
最后得出结论:超微晶最佳热处理方法中的最佳退火温度为560~570℃,最佳保温时间为60分钟。
进一步包括下述步骤:
超微晶磁芯热处理过程为从室温开始匀速升温至480℃,用时80分钟;然后进行一次保温,使温度稳定在480℃,保温60分钟;
然后进行二次升温,升温至510℃;用时15分钟;然后进行二次保温,使炉子温度稳定在510℃,保温30分钟;
然后进行三次升温,调整升温速率,升温至560~570℃;用时20分钟;然后进行三次保温,使炉子温度稳定在560~570℃,保温60分钟。
保温结束后采用直接出炉,用风扇迅速降温。
经过本发明热处理方法后进一步包括绕线测试的步骤,测试后所得的超微晶的主要性能参数如下:初始磁导率μ0.08>90,000,最高磁导率μm>550,000,饱和磁密Bs>1150mT,矫顽力Hc<0.9A/m,单位铁损 Ps(0.5T/20KHz时)<26W/Kg,单位铁损Ps(0.2T/100KHz时)<65W/Kg。
超微晶磁芯在升温过程中分别在480℃与510℃两个温度下分别进行了60分钟和30分钟的保温,使超微晶磁芯内、外部温度充分均衡,消除材料内应力,提高性能;
根据超微晶材料的材料特性,其在510℃下会有一个显著的晶化放热过程,使超微晶磁芯快速升温,因此在510℃下进行只需30分钟的保温,可以避免铁芯温度的骤增,使炉温与铁芯温度保持均衡,有利于提高超微晶磁芯的磁性能。
本发明的优点在于,工艺简单,经过这种工艺方法的热处理后的磁芯性能非常优越,得到的超微晶磁芯性能参数远高于标准参数,可以大大提高使用了此磁芯的产品性能,降低产品成本。具体为:
1、铁芯在升温过程中分别在480℃与510℃两个温度下进行了较长时间的保温,可以使磁芯内外部温度充分均衡,有效消除材料内应力,提高性能;同时根据超微晶材料的材料特性,在510℃下会有一个显著的晶化放热过程,使磁芯快速升温,因此特别在510℃下进行30分钟左右的保温,可以避免铁芯温度的骤增,使炉温与铁芯温度保持均衡,对磁芯的磁性能提高极为有利。
2、经此热处理工艺处理的磁芯性能优异,各性能参数比标准要求高出很多,可大大提高产品性能及降低产品成本。注:超微晶磁芯的磁性能标准为:初始磁导率μ0.08>60,000,最高磁导率μm>200,000,饱和磁密Bs>1100mT,矫顽力Hc<1.6A/m,单位铁损Ps(0.5T/20KHz时)<30W/Kg,单位铁损Ps(0.2T/100KHz时)<70W/Kg。
具体实施方式:
下面结合附图,对本发明进行说明。
如图1所示,图1为本发明所示热处理方法的示意图。
本发明提供了一种超微晶磁芯的热处理方法,其中,包括下述步骤:
超微晶磁芯热处理时采用无磁场退火、并同时用氩气保护:首先在退火保温时间t一定的情况下,分别设置不同的退火温度,退火温度设为520、530、540、550、560、570、580、590、600℃共9种情况进行试验,然后对试验结果进行比较,找出最佳退火温度T;
然后在最佳退火温度T一定的情况下,再对保温时间进行不同设定,分别设为15、30、45、60分钟共4种情况进行试验,再对不同保温时间下的试验结果进行比较,找出最佳保温时间t;
最后得出结论:超微晶最佳热处理方法中的最佳退火温度为560~570℃,最佳保温时间为60分钟。
进一步包括下述步骤:
超微晶磁芯热处理过程为从室温开始匀速升温至480℃,用时80分钟;然后进行一次保温,使温度稳定在480℃,保温60分钟;
然后进行二次升温,升温至510℃;用时15分钟;然后进行二次保温,使炉子温度稳定在510℃,保温30分钟;
然后进行三次升温,调整升温速率,升温至560~570℃;用时20分钟;然后进行三次保温,使炉子温度稳定在560~570℃,保温60分钟,
保温结束后采用直接出炉,用风扇迅速降温。
经过本发明热处理方法后进一步包括绕线测试的步骤,测试后所得的超微晶的主要性能参数如下:初始磁导率μ0.08>90,000,最高磁导率μm>550,000,饱和磁密Bs>1150mT,矫顽力Hc<0.9A/m,单位铁损Ps(0.5T/20KHz时)<26W/Kg,单位铁损Ps(0.2T/100KHz时)<65W/Kg。
超微晶磁芯在升温过程中分别在480℃与510℃两个温度下分别进行了60分钟和30分钟的保温,使超微晶磁芯内、外部温度充分均衡,消除材料内应力,提高性能;
根据超微晶材料的材料特性,其在510℃下会有一个显著的晶化放热过程,使超微晶磁芯快速升温,因此在510℃下进行只需30分钟的保温,可以避免铁芯温度的骤增,使炉温与铁芯温度保持均衡,有利于提高超微晶磁芯的磁性能。
具体例子:
例1、用10mm宽的超微晶带材卷绕成内径25mm,外径40mm的共模电感用磁芯,按以上热处理工艺对绕制好的磁芯进行热处理:
共模电感用磁芯热处理时采用无磁场退火、并同时用氩气保护:首先在退火保温时间t一定的情况下,分别设置不同的退火温度,退火温度设为520、530、540、550、560、570、580、590、600℃共9种情况进行试验,然后对试验结果进行比较,找出最佳退火温度T;
然后在最佳退火温度T一定的情况下,再对保温时间进行不同设定,分别设为15、30、45、60分钟共4种情况进行试验,再对不同保温时间下的试验结果进行比较,找出最佳保温时间t;
最后得出结论:共模电感用磁芯最佳热处理方法中的最佳退火温度为560~570℃,最佳保温时间为60分钟。
进一步包括下述步骤:
共模电感用磁芯热处理过程为从室温开始匀速升温至480℃,用时80分钟;然后进行一次保温,使温度稳定在480℃,保温60分钟;
然后进行二次升温,升温至510℃;用时15分钟;然后进行二次保温,使炉子温度稳定在510℃,保温30分钟;
然后进行三次升温,调整升温速率,升温至560~570℃;用时20分钟;然后进行三次保温,使炉子温度稳定在560~570℃,保温60分钟,
保温结束后采用直接出炉,用风扇迅速降温。
热处理温度为560℃,保温时间60分钟,出炉后用风扇快速冷却。然后对处理好的磁芯绕线测试,测试结果如下:初始磁导率μ0.08=108,000,最高磁导率μm=680,000,饱和磁密Bs=1175mT,矫顽力Hc=0.53A/m,单位铁损Ps(0.5T/20KHz时)=23.6W/Kg,单位铁损Ps(0.2T/100KHz时)=61.8W/Kg。
通过测试结果表明采用此种热处理方式处理的磁芯性能比标准要求高出很多,优异的磁性能可使产品产生较强的阻尼效果,衰减共模电流,能大大提高产品的抗干扰能力。
例子2;用10mm宽的超微晶带材卷绕成内径25mm,外径40mm的共模电感用磁芯,按本发明的热处理方法对绕制好的磁芯进行热处理:热处理温度为563℃,保温时间60分钟,出炉后用风扇快速冷却。然后对处理好的磁芯绕线测试,测试结果如下:初始磁导率μ0.08=99,000,最高磁导率 μm=635,000,饱和磁密Bs=1166mT,矫顽力Hc=0.59A/m,单位铁损Ps(0.5T/20KHz时)=20.3W/Kg,单位铁损Ps(0.2T/100KHz时)=60.2W/Kg。
通过测试结果表明采用此种热处理方式处理的磁芯性能比标准要求高出很多,优异的磁性能可使产品产生较强的阻尼效果,衰减共模电流,能大大提高产品的抗干扰能力。
例子3:用10mm宽的超微晶带材卷绕成内径25mm,外径40mm的共模电感用磁芯,按本发明的热处理方法对绕制好的磁芯进行热处理:热处理温度为566℃,保温时间60分钟,出炉后用风扇快速冷却。然后对处理好的磁芯绕线测试,测试结果如下:初始磁导率μ0.08=116,000,最高磁导率μm=732,000,饱和磁密Bs=1171mT,矫顽力Hc=0.48A/m,单位铁损Ps(0.5T/20KHz时)=21.2W/Kg,单位铁损Ps(0.2T/100KHz时)=59.8W/Kg。
通过测试结果表明采用此种热处理方式处理的磁芯性能比标准要求高出很多,优异的磁性能可使产品产生较强的阻尼效果,衰减共模电流,能大大提高产品的抗干扰能力。
例子4:用10mm宽的超微晶带材卷绕成内径25mm,外径40mm的共模电感用磁芯,按本发明的热处理方法对绕制好的磁芯进行热处理:热处理温度为570℃,保温时间60分钟,出炉后用风扇快速冷却。然后对处理好的磁芯绕线测试,测试结果如下:初始磁导率μ0.08=105,000,最高磁导率μm=706,000,饱和磁密Bs=1169mT,矫顽力Hc=0.62A/m,单位铁损Ps(0.5T/20KHz时)=23.8W/Kg,单位铁损Ps(0.2T/100KHz时)=62.8W/Kg。
通过测试结果表明采用此种热处理方式处理的磁芯性能比标准要求高出很多,优异的磁性能可使产品产生较强的阻尼效果,衰减共模电流,能大大提高产品的抗干扰能力。
例子5::用30mm宽的超微晶带材卷绕成内径130mm,外径160mm的电力互感器用磁芯,按本发明热处理工艺对绕制好的磁芯进行热处理,热处理温度为560℃,保温时间60分钟,具体升温过程按图1示,出炉后用风扇快速冷却。然后对处理好的磁芯绕线测试,测试结果如下:初始磁导率μ0.08=119,000,最高磁导率μm=743,000,饱和磁密Bs=1182mT,矫顽力Hc=0.68A/m,单位铁损Ps(0.5T/20KHz时)=23.9W/Kg,单位铁损Ps(0.2T/100KHz时)=61W/Kg。通过测试结果表明采用此种热处理方式处理的 磁芯性能比标准要求高出很多,可大大提高产品的测量精度,缩小体积,节约成本。
例子6::用30mm宽的超微晶带材卷绕成内径130mm,外径160mm的电力互感器用磁芯,按本发明热处理工艺对绕制好的磁芯进行热处理,热处理温度为563℃,保温时间60分钟,具体升温过程按图1示,出炉后用风扇快速冷却。然后对处理好的磁芯绕线测试,测试结果如下:初始磁导率μ0.08=103,000,最高磁导率μm=652,000,饱和磁密Bs=1176mT,矫顽力Hc=0.52A/m,单位铁损Ps(0.5T/20KHz时)=22.5W/Kg,单位铁损Ps(0.2T/100KHz时)=60.3W/Kg。通过测试结果表明采用此种热处理方式处理的磁芯性能比标准要求高出很多,可大大提高产品的测量精度,缩小体积,节约成本。
例子7::用30mm宽的超微晶带材卷绕成内径130mm,外径160mm的电力互感器用磁芯,按本发明热处理工艺对绕制好的磁芯进行热处理,热处理温度为567℃,保温时间60分钟,具体升温过程按图1示,出炉后用风扇快速冷却。然后对处理好的磁芯绕线测试,测试结果如下:初始磁导率μ0.08=112,000,最高磁导率μm=709,000,饱和磁密Bs=1162mT,矫顽力Hc=0.49A/m,单位铁损Ps(0.5T/20KHz时)=20.5W/Kg,单位铁损Ps(0.2T/100KHz时)=58.9W/Kg。通过测试结果表明采用此种热处理方式处理的磁芯性能比标准要求高出很多,可大大提高产品的测量精度,缩小体积,节约成本。
例子8::用30mm宽的超微晶带材卷绕成内径130mm,外径160mm的电力互感器用磁芯,按本发明热处理工艺对绕制好的磁芯进行热处理,热处理温度为570℃,保温时间60分钟,具体升温过程按图1示,出炉后用风扇快速冷却。然后对处理好的磁芯绕线测试,测试结果如下:初始磁导率μ0.08=109,000,最高磁导率μm=676,000,饱和磁密Bs=1168mT,矫顽力Hc=0.60A/m,单位铁损Ps(0.5T/20KHz时)=21.9W/Kg,单位铁损Ps(0.2T/100KHz时)=59.6W/Kg。通过测试结果表明采用此种热处理方式处理的磁芯性能比标准要求高出很多,可大大提高产品的测量精度,缩小体积,节约成本。
本发明工艺简单,经过这种工艺方法的热处理后的磁芯性能非常优越, 得到的超微晶磁芯性能参数远高于标准参数,可以大大提高使用了此磁芯的产品性能,降低产品成本。铁芯在升温过程中分别在480℃与510℃两个温度下进行了较长时间的保温,可以使磁芯内外部温度充分均衡,有效消除材料内应力,提高性能;同时根据超微晶材料的材料特性,在510℃下会有一个显著的晶化放热过程,使磁芯快速升温,因此特别在510℃下进行30分钟左右的保温,可以避免铁芯温度的骤增,使炉温与铁芯温度保持均衡,对磁芯的磁性能提高极为有利。经此热处理工艺处理的磁芯性能优异,各性能参数比标准要求高出很多,可大大提高产品性能及降低产品成本。注:超微晶磁芯的磁性能标准为:初始磁导率μ0.08>60,000,最高磁导率μm>200,000,饱和磁密Bs>1100mT,矫顽力Hc<1.6A/m,单位铁损Ps(0.5T/20KHz时)<30W/Kg,单位铁损Ps(0.2T/100KHz时)<70W/Kg。