CN104221253B - 马达转子支撑件和用于制造马达转子支撑件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供适合于轴向间隙马达的马达转子支撑件和用于制造马达转子支撑件的方法。用于支撑被设置在马达的转子上的磁性体的马达转子支撑件由非磁性钢构成，非磁性钢具有小于1.005的相对磁导率和550MPa以上的在室温的0.2％屈服强度。

Description

马达转子支撑件和用于制造马达转子支撑件的方法

技术领域

本发明涉及支撑件，该支撑件用于支撑磁性体，该磁性体被用于马达转子并且被设置在转子上。

背景技术

通常，为了呈现高性能的目的，稀土诸如钕或镝被添加到的稀土磁体已经被用作用于马达的磁体。

专利文献1公开了一种轴向型马达，该轴向型马达具有转子，该转子被装配有多个永久磁体，所述多个永久磁体具有在与旋转轴平行的方向上的磁极。

而且，专利文献2提出一种高性能轴向间隙马达，该高性能轴向间隙马达具有铁氧体磁体替代稀土磁体。

轴向型马达或轴向间隙马达具有转子，在该转子上设置磁体，并且磁体由在转子中包括的支撑件支撑。作为支撑件，一般使用由奥氏体不锈钢组成的非磁性钢。

支撑件被包括在以高速旋转的转子中，并且有必要使得支撑件支撑磁体以适当地保持它的位置。因此，有必要使得支撑件不仅具有非磁性特性而且还具有适当的强度。

顺便提及，通过冷加工，奥氏体不锈钢呈现增加的强度，但是存在一个问题：应变感生相变使非磁性特性受损。因此，通常采用使在热锻之后的原材料经受机械加工以获得支撑件形状的步骤。

引用列表

专利文献

专利文献1：WO2011/046108

专利文献2：JP-A-2011-010375

发明内容

技术问题

然而，近年来，存在增加马达的速度和尺寸的需求，并且因此对于支撑件要求的强度已经增强。而且，甚至在尺寸的增加不必要的情形中，仍然存在重量减轻的需求，从而期望实现与重量减轻对应的高的强度。然而，如上所述，在相关技术材料中，非磁性特性和高强度存在折中的关系，并且因此材料不能满足以上需求。

而且，在相关技术制造步骤中，为了获得是复杂形状的产品形状，有必要在相当长的时期中通过机械切割、线切割等对热锻原材料进行加工。虽然该时期取决于产品形状和尺寸，但是存在加工要求例如2星期的时期的情形。因此，当考虑大规模生产时，以上情况成为非常严重的问题。然而，因为如上所述对制造步骤的限制，所以存在一个问题：采用考虑生产率的步骤是不可行的。

基于以上状况的背景设计本发明，并且本发明的目的是提供马达转子支撑件和用于制造马达转子支撑件的方法，该马达转子支撑件能够在维持非磁性特性的情况下增加强度，并且进一步对制造步骤具有较小的限制。

问题的解决方案

因此，根据本发明的第一示意性方面，提供一种马达转子支撑件，所述马达转子支撑件用于支撑被设置在马达的转子上的磁性体，其中所述支撑件由非磁性钢构造，并且具有小于1.005的相对磁导率和550MPa以上的在室温的0.2％屈服强度。

根据本发明的第二示意性方面，在马达转子支撑件中，非磁性钢是热加工材料。

根据本发明的第三示意性方面，在马达转子支撑件中，所述非磁性钢是冷加工材料，并且具有小于1.005的相对磁导率和600MPa以上的在室温的0.2％屈服强度。

根据本发明的第四示意性方面，在马达转子支撑件中，非磁性钢是18Mn-18Cr非磁性钢。

根据本发明的第五示意性方面，在马达转子支撑件中，马达转子支撑件被构造为单层。

根据本发明的第六示意性方面，在马达转子支撑件中，包括稀土磁体或非稀土磁体作为所述磁性体。

根据本发明的第七示意性方面，在马达转子支撑件中，非稀土磁体是铁氧体磁体。

根据本发明的第八示意性方面，在马达转子支撑件中，包括压粉铁芯作为所述磁性体。

根据本发明的第九示意性方面，提供一种用于制造马达转子支撑件的方法，所述马达转子支撑件用于支撑被设置在马达的转子上的磁性体，所述方法包括：使非磁性钢经受热加工，以获得热加工材料，并且使所述热加工材料经受机械加工，以获得具有小于1.005的相对磁导率和550MPa以上的在室温的0.2％屈服强度的支撑件。

根据本发明的第十示意性方面，在马达转子支撑件中，热加工包括热轧或热模加工的步骤。

根据本发明的第十一示意性方面，在马达转子支撑件中，在所述热加工之后执行在1000℃以上的固溶处理5分钟以上，并且此后执行在600℃到1000℃的时效处理0.5小时以上。

根据本发明的第十二示意性方面，提供一种用于制造马达转子支撑件的方法，所述马达转子支撑件用于支撑被设置在马达的转子上的磁性体，所述方法包括：使非磁性钢经受热加工并且随后经受冷加工，以获得冷加工材料，并且使所述冷加工材料经受机械加工，以获得具有小于1.005的相对磁导率和600MPa以上的在室温的0.2％屈服强度的支撑件形状材料。

根据本发明的第十三示意性方面，在用于制造马达转子支撑件的方法中，冷加工包括冷轧步骤。

根据本发明的第十四示意性方面，在用于制造马达转子支撑件的方法中，冷加工的冷加工率是从5％到40％。

根据本发明的第十五示意性方面，在用于制造马达转子支撑件的方法中，所述机械加工包括雕刻、冷冲压、切割、激光加工、放电加工、深拉和焊接中的任何一个或更多个步骤。

根据本发明的第十六示意性方面，在用于制造马达转子支撑件的方法中，通过连续铸造制造在所述热加工之前的所述非磁性钢。

根据本发明的第十七示意性方面，在用于制造马达转子支撑件的方法中，非磁性钢是18Mn-18Cr非磁性钢。

在本发明中，使用非磁性钢，并且在成形为马达转子支撑件之后，它具有相对磁导率小于1.005并且在室温(例如，从5℃到35℃)的0.2％屈服强度是550MPa以上的特性。

当相对磁导率小于1.005时，磁性体能够在不对转子中的磁施加任何影响的情况下被支撑。而且，当在室温的0.2％屈服强度是550MPa以上时，即使在高旋转磁性体仍然能够被可靠地支撑，并且重量减轻也变得容易。

另外，在本发明中非磁性钢的种类不限于特定的一种，而是能够适当地使用18Mn-18Cr材料。以下将描述每一个构件的功能和限定18Mn-18Cr非磁性钢的组成的原因。顺便提及，在化学组成中，“％”意味着“质量％”。

Si：0.1到2.0质量％

因为Si被用作脱氧剂，所以有必要使用0.1％以上的Si。然而，因为Si是铁氧体相形成元素，所以当过度地包含Si时，铁氧体相可以析出并且冷加工性变差，从而其上限被设定在2.0％。

Mn：10到25质量％

Mn是奥氏体相形成元素，并且对增加N溶解度而言，其10％以上是必要的。然而，因为当过度地包含Mn时强度减小，所以其上限被设定在25％。顺便提及，由于相同的原因，理想的是其下限被设定在13％并且上限被设定在24％。进一步更理想的是下限被设定在16％并且上限被设定在21％。

Cr：12到25质量％

对确保N溶解度而言，12％以上的量的Cr是必要的。然而，因为Cr是铁氧体相形成元素，所以当过度地包含Cr时，铁氧体相可以析出，从而其上限被设定在25％。顺便提及，由于相同的原因，理想的是其下限被设定在14％并且上限被设定在23％。进一步更理想的是下限被设定在16％并且上限被设定在21％。

N：0.3到0.8质量％

对确保强度而言，0.3％以上的量的N是必要的，但是，因为当过度地包含N时，N引起气孔形成，所以其上限被设定在0.8％。

Al：0.02质量％以下

Al能够作为脱氧剂被添加，但是因为当过度地包含Al时，Al形成氮化物并且降低韧性，所以根据需要在将Al的上限设定在0.02％的情况下包含Al。顺便提及，为了充分地获得作为脱氧剂的功能，理想地，以0.005％以上的量包含Al。

Ni：5.0质量％以下

Ni是奥氏体相形成元素并且是根据需要包含的。然而，因为当含量超过5.0％时强度减小，所以其上限被设定在5.0％。而且，当积极地包含Al时，理想地，以1.0％以上的量进一步优选地以1.5％以上的量包含Al。顺便提及，可以作为不可避免的杂质以小于1.0％的量包含Al。

Mo+1/2W：3.0质量％以下

W和Mo是提高强度的成分，并且是根据需要包含的。然而，因为当过度地包含它们时，冷加工性变差，所以它们能够仅独自地或者相组合地就Mo+1/2W而言在3.0％以下的范围中被添加。顺便提及，在包含它们中的任一种的情形中，理想的是就Mo+1/2W而言将含量设定在1.0％以上以充分地实现功能。

V、Nb：1.00质量％以下

V和Nb与氮结合以形成氮化物，并且因此在热处理期间防止晶粒尺寸的增加，从而根据需要包含其中之一或两者。然而，它们是铁氧体相形成元素，并且因此当过度地包含它们时铁氧体相析出。因此，能够在1.00％以下的范围中包含它们中的每一种。顺便提及，在包含它们的情形中，它们每一种理想地以0.05％以上的量被包含以充分地实现它们的功能。

Co：3.00质量％以下

Co是奥氏体相形成元素，并且是根据需要被包含的。然而，因为它是昂贵的成分，所以最大能够以3.00％的量包含Co。顺便提及，在包含Co的情形中，理想地，每一种以0.5％以上的量包含以充分地实现它的作用。

B：0.01质量％以下

B导致固溶强化，并且还能够预期通过微细氮化物实现的强化。因此，B提高强度和韧性，从而根据需要包含B。然而，当过度地包含B时，B形成粗糙的氮化物，并且氮化物成为减小韧性的因素。因此，能够在0.01％以下的范围中包含它。顺便提及，在包含它的情形中，理想地，每一种以0.003％以上的量包含以充分地实现它的作用。

不可避免的杂质

C：0.3质量％以下

在制造中不可避免地包含C，但是，因为它使耐腐蚀性恶化，所以其上限被设定在0.3质量％。由于相同的原因，上限进一步理想地被设定在0.2％以下。

P、S：0.03质量％以下

P和S对于延韧性还有热加工性具有影响。因此，理想的是每一种以0.03％以下的量包含P和S。

制造步骤

对于本发明的马达转子支撑件，制造步骤不限于特定的步骤，并且能够经由热加工材料或冷加工材料的机械加工获得该支撑件。能够经由通常的熔化和凝固过程获得原材料。具体地，其实例包括二次精炼方法诸如钢包精炼方法、底注浇铸方法、顶注浇铸方法、真空铸造方法和电渣重熔方法。另外，可以通过连续铸造方法直接制造坯材。

热加工、热轧和热锻诸如热模锻能够被作为代表性实例描述，并且它们能够以通常的方式执行。热加工温度是例如从800℃到1200℃。作为用于通过热加工获得支撑件形状材料的方法，存在通过连续铸造制造的坯材或钢坯的热模加工的方法。热模加工不被特别限制，而是能够通过执行模加工一次或多次而执行该加工，以形成与通过热压得到的支撑件形状接近的形状。而且，关于用于模加工的模具，可以使用一种或数种模具。进而，用于热模加工的模加工温度等于上述热加工温度。

在获得支撑件形状材料之前的热加工材料或在冷加工之前的热加工材料可以经受固溶处理。用于固溶处理的条件不被特别限制，但是作为示例，1000℃以上、作为保持时间的5分钟以上以及作为冷却方法的水冷却、油冷却和包括风扇冷却的空气冷却。

而且，在固溶处理之后，能够通过执行时效处理实现转子支撑件的强度的进一步增加。用于时效处理的条件能够是从600℃到1000℃和0.5小时以上。顺便提及，在执行冷加工的情形中，可以在固溶处理之后并且在冷加工之前执行时效处理，或者可以在固溶处理之后在冷加工期间执行时效处理。

在此后不执行冷强加工的情况下，热加工材料能够提供产品形状。

热加工材料能够进一步经受冷加工。作为冷加工，可以提到冷轧、冷锻等，并且它们能够以通常的方式被执行。能够通过冷加工的加工强化实现强度的进一步增加。

能够例如以5％到40％的加工率执行冷加工。当加工率低时，没有充分地实现加工强化，并且当加工率高时，不能充分地获得延韧性。

而且，在冷加工中，最终片厚度的实例包括从1.0mm到4mm。当片厚度被设定在1.0mm到4mm时，能够直接获得作为成形原材料的片厚度。顺便提及，在这里使用的“冷”意味着在不超过再结晶温度的温度范围中的加工，并且例如可以根据需要在小于450℃的范围中进行加热。优选的是：在使得不形成回火色的250℃以下进行加热。

在本发明中机械加工不限于特定的一种，并且包括从成形原材料的制作直至精整为止。例如，可以提到雕刻、冷冲压、切割、激光加工、放电加工、深拉和焊接。

而且，为了获得最终形状，部件可以被组装和焊接。用于通过焊接组装的焊接方法不被特别限制，但是TIG焊接是优选的，其中热输入小并且屏蔽特性高。在焊接之后，根据需要可以执行在300℃到600℃的应力消除退火。而且，可以根据需要在支撑件形状材料上执行精整。

通过这些方法，制造适合于马达转子特别是轴向间隙马达的转子的支撑件成为可能，该支撑件能够可应用于大规模生产，并且能够以经济上廉价的方式被制造。

发明的有利效果

根据本发明，能够获得一种马达转子支撑件，该马达转子支撑件能够获得足够低的相对磁导率和高的强度，并且能够在维持非磁性特性的情况下实现高强度，而对于制造步骤没有限制。

附图简要说明

[图1]图1(a)和图1(b)是示出本发明的一个实施例的马达转子支撑件的绘图，其中图1(a)是前视图，并且图1(b)是沿着图1(a)中的线I-I截取的剖视图。

[图2]图2(a)和图2(b)是示出马达转子支撑件的绘图，在该马达转子支撑件上设置永久磁体，其中图2(a)是前视图，并且图2(b)是沿着图2(a)中的线II-II截取的剖视图。

[图3]图3(a)和图3(b)是示出制造步骤的流程图。

[图4]图4是示出将通过焊接组装的在制造中间的马达转子支撑件的绘图。

[图5]图5是示出在实例中的样本材料的一部分中在冷轧加工率和在室温的0.2％屈服强度之间的关系的曲线图。

[图6]图6是示出在实例中的样本材料的一部分中在冷轧加工率和在室温的延伸率之间的关系的曲线图。

[图7]图7是示出在实例中的样本材料的一部分中在冷轧加工率和相对磁导率之间的关系的曲线图。

具体实施方式

以下将基于图1和2描述本发明的一个实施例的马达转子支撑件。

该实施例的马达转子支撑件1由热加工材料或冷加工材料构造，该热加工材料或该冷加工材料由非磁性钢组成。热加工材料具有相对磁导率小于1.005、在室温的0.2％屈服强度是550MPa以上且延伸率是30％以上的特性，并且冷加工材料具有相对磁导率小于1.005、在室温的0.2％屈服强度是600MPa以上且延伸率是10％以上的特性。作为非磁性钢，适当地使用18Mn-18Cr非磁性钢。

如在图1(a)和图1(b)中所示，马达转子支撑件1被形成为完全薄片圆盘形状，并且马达转子支撑件1具有轴承部3，该轴承部3在中心处形成有轴孔2。在轴承部3的外周侧处成间距地形成环形肋4，并且在最外周缘处形成外缘环5。进而，从轴承部3通过环形肋4直至外缘环5以等角度间隔放射状形成分隔壁6(在本发明的该实施例中16个分隔壁)。

被分隔壁6、6、环形肋4和外缘环5包围的空间被分配给磁体容纳部7。如在图2(a)和图2(b)中所示，在该磁体容纳部7中容纳永久磁体10，该永久磁体10在轴线方向上的两个表面处具有不同极性的磁极。永久磁体10被布置成使得在周方向上相邻的永久磁体10具有相互不同的磁极。在图中没有示出的旋转轴被附接到马达转子支撑件1的轴孔2，并且因此整体能够被用作装配有转子的马达转子支撑件。顺便提及，马达转子支撑件1可以被原样地用作转子。

在以上，作为将被马达转子支撑件支撑的磁性体仅描述了永久磁体，但是，另外，可以使用支持各种强磁性体诸如压粉铁芯的结构的磁性体。

在本发明中，磁性体意味着在磁场中容易磁化的物质，并且磁性体可以包括稀土磁体、非稀土磁体、压粉铁芯等。稀土磁体的实例包括钕铁硼磁体，并且非稀土磁体的实例可以包括铁氧体磁体。

在输出等方面，该实施例的马达转子支撑件不被特别限制，但是特别地，它能够适当地在5kW以上的马达中被使用。它能够可应用于大规模生产，能够被以经济廉价的方式制造，并且能够特别地被用作适合于轴向间隙马达的转子的支撑件。

接着，将基于图3(a)和图3(b)的流程图描述马达转子支撑件1的制造步骤。

如在图3(a)中所示，通过制备为如上所述的18Mn-18Cr非磁性钢的组成并且通过通常的熔化和铸造方法生产锭。作为熔化和铸造方法，能够采用钢包精炼方法、底注浇铸方法、顶注浇铸方法、真空铸造方法、电渣重熔方法等，但是在本发明中该方法不限于特定的方法。

锭通过作为热加工的热锻等被中间模制成坯，并进一步经受诸如热轧的热加工。能够通过将原材料加热到800℃到1200℃而执行热加工。

而且，能够不通过上述熔化和铸造方法而是通过连续铸造方法直接获得坯。在该实施例中，连续铸造方法的种类不被特别限制，并且能够以通常的方式执行该方法。

在热加工中，能够通过热模锻实现成形原材料形式的加工。具有成形原材料形式的材料然后能够通过精整而被加工成产品形状。例如，能够通过对由连续铸造获得的坯的热模锻而高效地制造产品。

理想地，通过热加工获得的热加工材料经受固溶处理，在该固溶处理中，材料在1000℃以上被加热5分钟以上。由此，实现了成分的均一化，并且还使奥氏体稳定。

理想地，经受了固溶处理的热加工材料在600℃到1000℃和0.5小时以上的条件下进一步经受时效处理。通过时效处理，能够进一步提高强度。

在本发明中，省去上述固溶处理和时效处理也是可行的。顺便提及，在执行时效处理的情形中执行固溶处理。

热加工材料经由进一步的机械加工被转变成产品形状。

机械加工包括雕刻、冷冲压、切割、激光加工、放电加工、深拉、焊接等。机械加工包括精整。

在该实施例中获得的马达转子支撑件1具有小于1.005的相对磁导率和550MPa以上的在室温的0.2％屈服强度，并且因此具有优良的非磁性特性并且还具有高的强度，从而支撑件能够稳定地支撑处于高速旋转的磁性体。而且，理想地，马达转子支撑件1具有30％以上的在室温的延伸率。

而且，在本发明中，关于用于制造马达转子支撑件1的方法，还能够在非磁性钢经受热加工之后通过冷加工获得冷加工材料。

以下将描述包括冷加工的制造步骤。

如在图3(b)中所示，首先，通过制备为如上所述的18Mn-18Cr非磁性钢的组成并且通过通常的熔化和铸造方法生产锭。锭通过作为热加工的热锻等被中间模制成坯，并进一步经受诸如热轧的热加工。能够通过将原材料加热到800℃到1200℃而执行热加工。

而且，能够通过连续铸造方法直接获得坯。

理想地，通过热加工获得的热加工材料经受固溶处理，在该固溶处理中，材料在1000℃以上被加热5分钟以上。理想地，经受了固溶处理的热加工材料在600℃到1000℃和0.5小时以上的条件下进一步经受时效处理。通过时效处理，能够进一步提高强度。顺便提及，在本发明中，省去上述固溶处理和时效处理也是可行的。

热加工材料能够进一步经受诸如冷轧的冷加工。在冷加工中，能够在5％到40％的冷加工率执行加工。顺便提及，如上所述，冷加工意味着在不超过再结晶温度的温度范围中的加工，并且在超过再结晶温度的温度范围中的加工被称为热加工。在加工之后，为了消除应力的目的，可以执行在300℃到450℃的应力消除退火。要求的机械特性不受应力消除退火影响。

经受冷加工的冷加工材料经由进一步的机械加工被转变成产品形状。

机械加工包括雕刻、冷冲压、切割、激光加工、放电加工、深拉、焊接等。机械加工包括精整。

所获得的马达转子支撑件具有小于1.005的相对磁导率和600MPa以上的在室温的0.2％屈服强度，并且因此具有优良的非磁性特性并且还具有高的强度，从而支撑件能够稳定地支撑处于高速旋转的磁性体。而且，理想地，马达转子支撑件具有10％以上的在室温的延伸率。

在高旋转下使用的转子支撑件由于离心力等而变形。因为用于对该力的耐久性的延韧性也是必要的，在热加工材料和冷加工材料的任一情形中，延伸率理想地是10％以上。在认为延伸率重要的情形中，由于高的延伸率，如与冷加工材料相比较，热加工材料是有利的。

另外，机械加工可以具有将部件相互组装和焊接以获得产品形状的步骤。

图4示出在焊接过程中的半制品，其中分隔壁22被布置在外环20和轴承部21之间，并且它们通过TIG焊接等而被焊接。23是焊接部。能够通过在必要的位置处以必要的个数布置分隔壁22并且将它们焊接而获得产品。顺便提及，在本实施例中，在焊接中每一个部件的数目、每一个部件的形状等能够被适当地选择而不被特别限制。

在本发明中，可以通过使用单材构造或者可以通过层叠多个单材构造马达转子支撑件。从防止成本增加的观点，优选地通过使用单材作为单层构造支撑件。

实例

作为将在本实例中使用的18Mn-18Cr非磁性钢，制备具有表格1所示组成的那些非磁性钢(残余部分：Fe和不可避免的杂质，P：0.025％以下，S：0.005％以下)(钢No.1到15)。

实例1(从热加工材料制造支撑件形状材料的情形)

表格1中所示五十千克的每一种18Mn-18Cr非磁性钢(钢No.1到9)通过VIM(真空感应熔化)被熔化，并且经受模铸以获得50kg的测试钢锭。通过从测试钢锭切割冒口获得的主要部分在1200℃经受热锻，并且以表格2和3中所示的热轧加工率经受热轧以形成具有4mm的厚度的测试材料。作为比较例，使用在商业上可获得的SUS304不锈钢(钢No.15)和在商业上可获得的SUS316不锈钢(钢No.14)以相同的方式获得测试材料。

这些测试材料在1050℃经受水冷却固溶处理3小时。进而，测试材料的一部分在900℃经受时效处理1小时。

通过冷压在室温执行冷冲压从这些测试材料获得与支撑件形状材料对应的样本材料。在室温从样本材料采样在JIS Z 2201中描述的JIS14A测试片，并且JIS14A测试片基于JIS Z 2241经受拉伸测试，并且执行通过磁秤方法进行的相对磁导率的测量。

实例2(从冷加工材料制造支撑件形状材料的情形)

表格1中所示五十千克的每一种18Mn-18Cr非磁性钢(钢No.1到9)通过VIM(真空感应熔化)被熔化，并且经受模铸以获得50kg的测试钢锭。通过从测试钢锭切割冒口获得的主要部分在1200℃经受热锻，并且以表格2和3中所示的热轧加工率经受热轧以形成具有4mm到6mm的厚度的测试材料。作为比较例，使用具有在本发明的范围之外的组成的非磁性钢(钢No.10到No.13)、在商业上可获得的SUS304不锈钢(钢No.15)和在商业上可获得的SUS316不锈钢(钢No.14)以相同的方式获得测试材料。

这些测试材料在1050℃经受水冷却固溶处理3小时。进而，测试材料的一部分在900℃经受时效处理1小时。

进而，这些测试材料经受表格2和3中所示从5％到50％的冷轧，以获得具有2mm到5mm的厚度的测试材料。通过冷压在室温执行冷冲压从这些测试材料获得与支撑件形状材料对应的样本材料。以与在实例1中相同的方式从样本材料采样测试片，并且在室温执行拉伸测试和相对磁导率的测量。

在以上实例1和2中样本材料(No.1到68)的制造条件和测量结果一起在表格2和3中被示出。顺便提及，在不执行冷轧的情形(实例1)中，冷轧加工率被示为“-”。

实例3(热模加工的情形)

使用测试钢锭(钢No.1到9)，通过使用实例1所示的方法制作具有6mm的厚度的测试材料。测试材料在1200℃被加热并且通过热压经受热模加工，以获得模拟支撑件形状的圆盘形状样本材料。如在表格4中所示，这些圆盘形状样本材料在1050℃经受水冷却固溶处理3小时。进而，样本材料的一部分在900℃经受时效处理1小时。在固溶处理之后或者在时效处理之后从样本材料(No.70到78)采样测试片，并且以与在实例1中相同的方式在室温执行拉伸测试和相对磁导率的测量。

作为比较例，具有在本发明的范围之外的组成的测试钢锭(钢No.10到No.13)、在商业上可获得的SUS304不锈钢(钢No.15)和在商业上可获得的SUS316不锈钢(钢No.14)还在表格4中所示的条件下经受固溶处理或者经受固溶处理和时效处理，以获得样本材料(No.79到No.84)。

测试结果在表格4中被示出。

实例4(通过焊接组装的情形)

表格1中所示五十千克的每一种18Mn-18Cr非磁性钢(钢No.1到No.14)通过VIM(真空感应熔化)被熔化，并且经受模铸以获得50kg的测试钢锭。通过从测试钢锭切割冒口获得的主要部分在1200℃经受热锻，并且经受热轧以形成具有4mm的厚度和200mm的宽度的测试材料。测试材料以10％的冷轧加工率经受冷轧。

通过冷冲压从测试材料制作环材料和片材料，并且环材料和片材料经受焊接测试。对于焊接，采用TIG焊接。

在本实例中，不制作使用SUS304不锈钢的比较材料。

根据测试结果，在实例1中，认识到：发明实例的样本材料确保550MPa以上的0.2％屈服强度，并且相对磁导率也是足够低的。另一方面，除了钢No.12之外，在比较例中的0.2％屈服强度在小于400MPa的水平上，并且钢No.12具有高的0.2％屈服强度，但是还具有高的相对磁导率，并且因此在非磁性非磁导性上是低劣的。因而，认为比较例的材料不适合于马达转子支撑件。

在实例2中，认识到：即使当执行冷加工时发明实例的样本材料的相对磁导率仍然不呈现变化，并且不存在通过应变感应到铁氧体或马氏体的相变。另一方面，在比较例的样本材料中，随着冷轧加工率增加，相对磁导率增加，并且示出了应变感生相变的发生，从而认识到：相对于发明实例的样本材料而言，比较例的样本材料在非磁性非磁导性上是低劣的。

在实例3中，虽然在热模加工和热轧之间存在差异，但是它们落入热加工的范畴内，如与实例1中的那些结果相比较获得了大约相同的结果。从这些结果，确认了：即使通过热模加工，仍然获得了具有足够性能的马达转子支撑件。

在实例4中，使用冷轧材料执行通过焊接组装的测试，但是未确认由焊接引起的裂纹等，并且没有获得特别存在问题的结果。冷轧材料呈现比热轧材料和热模加工材料的延伸率小的延伸率，但是充分地能够通过焊接组装。因此，能够充分地推测：将通过焊接的组装应用于如与冷轧材料相比较具有高延伸率的热轧材料和热模加工材料是可行的。

另外，在以上样本材料中，基于钢No.2、8、11和14的数据，准备示出在冷轧加工率和0.2％屈服强度、延伸率和相对磁导率之间的关系的曲线图，并且在图5、6和7中示出这些曲线图。

如在图5中所示，在所有的样本材料中，随着冷轧加工率增加，0.2％屈服强度增加。然而，认识到：不管冷轧加工率如何，本申请的发明实例的样本材料如与比较例的样本材料相比较具有大的0.2％屈服强度，并且因此在强度上优良。

而且，如在图6中所示，在所有的样本材料中，随着冷轧加工率增加，延伸率减小。然而，如与比较例的钢No.11相比较，直至大约40％的冷轧加工率为止，本申请的发明实例的样本材料具有高的延伸率。

进而，如在图7中所示，即使当冷轧加工率增加时，本申请的发明实例的样本材料仍然呈现相对磁导率几乎不变，并且因此具有稳定的非磁性特性。另一方面，在比较例的样本材料中，当冷轧加工率增加时，相对磁导率急剧地增加，从而认识到相对磁导率不利地受到影响。

从这些点认识到：在比较例的样本材料中难以在维持非磁性特性的情况下通过冷加工增强强度，但是在发明实例的样本材料中能够在维持非磁性特性的情况下通过冷加工增强强度。

[表格1]

[表格2]

[表格3]

[表格4]

虽然已经详细地并且参考本发明的具体实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将会清楚，能够在不偏离其精神和范围的情况下在其中作出各种改变和修改。本申请基于在2012年3月29日提交的日本专利申请特愿2012-77891，并且其内容在此通过引用而被并入。

附图标记列表

1：马达转子支撑件

2：轴孔

3：轴承部

4：环形肋

5：外缘环

6：分隔壁

7：磁体容纳部

10：永久磁体

Claims (20)

1.一种马达转子支撑件，所述马达转子支撑件用于支撑被设置在马达的转子上的磁性体，

其中所述马达转子支撑件由非磁性钢构造，并且具有小于1.005的相对磁导率和550MPa以上的在室温的0.2％屈服强度，

其中所述马达转子支撑件被构造为单层，并且所述马达转子支撑件具有圆盘形状，并且

其中所述马达转子支撑件具有：

轴承部，所述轴承部在所述圆盘形状的中心处形成有轴孔；

在所述轴承部的外周侧处成间距地形成的环形肋；

在所述圆盘形状的最外周缘处形成的外缘环；

从所述轴承部通过所述环形肋直至所述外缘环以等角度间隔放射状形成的分隔壁；和

磁体容纳部，所述磁体容纳部被分配到被所述分隔壁、所述环形肋和所述外缘环包围的空间。

2.根据权利要求1所述的马达转子支撑件，其中所述非磁性钢是热加工材料。

3.根据权利要求1所述的马达转子支撑件，其中所述非磁性钢是冷加工材料，并且具有小于1.005的相对磁导率和600MPa以上的在室温的0.2％屈服强度。

4.根据权利要求1至3中任何一项所述的马达转子支撑件，其中所述非磁性钢是18Mn-18Cr非磁性钢。

5.根据权利要求2所述的马达转子支撑件，其中在所述热加工之后所述热加工材料经受在1000℃以上的固溶处理5分钟以上，并且此后经受时效处理。

6.根据权利要求1所述的马达转子支撑件，其中包括稀土磁体或非稀土磁体作为所述磁性体。

7.根据权利要求6所述的马达转子支撑件，其中所述非稀土磁体是铁氧体磁体。

8.根据权利要求1所述的马达转子支撑件，其中包括压粉铁芯作为所述磁性体。

9.一种用于制造马达转子支撑件的方法，所述马达转子支撑件用于支撑被设置在马达的转子上的磁性体，所述方法包括：

使非磁性钢经受热加工，以获得热加工材料，并且使所述热加工材料经受机械加工，以获得具有小于1.005的相对磁导率和550MPa以上的在室温的0.2％屈服强度的支撑件，

其中所述马达转子支撑件被构造为单层，并且所述马达转子支撑件具有圆盘形状，并且

其中所述马达转子支撑件具有：

轴承部，所述轴承部在所述圆盘形状的中心处形成有轴孔；

在所述轴承部的外周侧处成间距地形成的环形肋；

在所述圆盘形状的最外周缘处形成的外缘环；

从所述轴承部通过所述环形肋直至所述外缘环以等角度间隔放射状形成的分隔壁；和

磁体容纳部，所述磁体容纳部被分配到被所述分隔壁、所述环形肋和所述外缘环包围的空间。

10.根据权利要求9所述的用于制造马达转子支撑件的方法，其中所述热加工包括热轧或热模加工的步骤。

11.根据权利要求9所述的用于制造马达转子支撑件的方法，其中在所述热加工之后执行在1000℃以上的固溶处理5分钟以上，并且此后执行在600℃到1000℃的时效处理0.5小时以上。

12.根据权利要求9所述的用于制造马达转子支撑件的方法，其中所述机械加工包括雕刻、冷冲压、切割、激光加工、放电加工、深拉和焊接中的任何一个或更多个步骤。

13.根据权利要求9所述的用于制造马达转子支撑件的方法，其中通过连续铸造制造在所述热加工之前的所述非磁性钢。

14.根据权利要求9至13中任何一项所述的用于制造马达转子支撑件的方法，其中所述非磁性钢是18Mn-18Cr非磁性钢。

15.一种用于制造马达转子支撑件的方法，所述马达转子支撑件用于支撑被设置在马达的转子上的磁性体，所述方法包括：

使非磁性钢经受热加工，在所述热加工之后使所述热加工材料经受固溶处理，并且随后使所述热加工材料经受冷加工，以获得冷加工材料，并且使所述冷加工材料经受机械加工，以获得具有小于1.005的相对磁导率和600MPa以上的在室温的0.2％屈服强度的支撑件形状材料，

其中所述马达转子支撑件被构造为单层，并且所述马达转子支撑件具有圆盘形状，并且

其中所述马达转子支撑件具有：

轴承部，所述轴承部在所述圆盘形状的中心处形成有轴孔；

在所述轴承部的外周侧处成间距地形成的环形肋；

在所述圆盘形状的最外周缘处形成的外缘环；

从所述轴承部通过所述环形肋直至所述外缘环以等角度间隔放射状形成的分隔壁；和

磁体容纳部，所述磁体容纳部被分配到被所述分隔壁、所述环形肋和所述外缘环包围的空间。

16.根据权利要求15所述的用于制造马达转子支撑件的方法，其中所述冷加工包括冷轧步骤。

17.根据权利要求15所述的用于制造马达转子支撑件的方法，其中所述冷加工的冷加工率是从5％到40％。

18.根据权利要求15所述的用于制造马达转子支撑件的方法，其中所述机械加工包括雕刻、冷冲压、切割、激光加工、放电加工、深拉和焊接中的任何一个或更多个步骤。

19.根据权利要求15所述的用于制造马达转子支撑件的方法，其中通过连续铸造制造在所述热加工之前的所述非磁性钢。

20.根据权利要求15至19中任何一项所述的用于制造马达转子支撑件的方法，其中所述非磁性钢是18Mn-18Cr非磁性钢。