CN109666787A - 一种铁基合金带材固化前热处理方法 - Google Patents

一种铁基合金带材固化前热处理方法 Download PDF

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李蓓
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Abstract

本发明涉及一种铁基合金带材固化前热处理方法，其采用有限氧化法热处理，无需使用氮气等惰性保护气体，直接充入少量的空气，在热处理的温度下少量的空气不会引起铁基合金带材表面的完全氧化生锈，而是磁芯表面部分氧化，使磁芯表面硬化不易变形，同时经试验测试，有限氧化也不会影响磁芯的磁电性能，满足电路需求。由于空气无成本且来源广泛，从而大大降低生产成本，而且，磁芯表面硬化不易变形更有利于后续的批量固化工艺，提高后续铁基合金带材固化效率。

Description

一种铁基合金带材固化前热处理方法
技术领域
本发明涉及磁芯制备技术领域，特别是涉及一种铁基合金带材固化前热处理方法。
背景技术
目前，铁基合金带材以其高饱和磁感应强度、高磁导率、低矫顽力、低损耗等优点，广泛运用于电子、电力、通讯等领域中。在实际应用中，为防止软磁磁芯器件在工作过程中晃动、变形或进行切割加工工序时，一般对带材绕制的磁芯进行固化处理。由于合金带材退火后较为脆软，在批量固化过程中容易产生变形、脱落等不良现象。铁基合金带材中铁元素含量一般在90%以上，在高温条件下铁基合金带材很容易因空气气氛而发生氧化。合金带材发生氧化后，一方面带材表面有锈迹从而降低材料的耐蚀性；另一方面氧化层会影响材料的磁性能。因此目前在铁基合金带材热处理过程中通常使用氮气等惰性气体作为保护气氛，防止带材氧化，但是的操作不仅工艺复杂、生产条件要求高，从而导致生产成本高。
因此，针对现有技术中的存在问题，亟需提供一种在不影响现有铁基合金带热处理的前提下有效提高生产效率及降低生产成本的技术显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种在不影响现有铁基合金带热处理的前提下有效提高生产效率及降低生产成本的铁基合金带材固化前热处理方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种铁基合金带材固化前热处理方法，包括有以下步骤：
（1）卷绕：将铁基合金带材绕制成环形磁芯；
（2）装料：将卷绕好的环形磁芯放入热处理炉；
（3）抽真空：将热处理炉内抽真空至-0.2~-0.08Mpa；
（4）加热升温：在3.5~4.5h内加热升温至400~450℃；
（5）有限氧化：维持步骤（4）的温度保温1.2~1.8h，停止抽真空，充入空气至气压值为-0.06~-0.04 Mpa，在400~450℃温度下继续保温1.0~1.8h；
（6）出炉：停止加热，自然冷却至180~220℃，取出环形磁芯。
优选的，步骤（1）选取厚度为20-30um、宽度为10mm的铁基非晶带材，采用自动卷芯机绕成32mm*20mm*10mm的环形磁芯；
优选的，步骤（3）抽真空：将热处理炉内抽真空至-0.1Mpa。
优选的，步骤（4）加热升温：在4h内加热升温至430℃。
优选的，步骤（5）有限氧化：维持步骤（4）的温度保温1.5h，停止抽真空，充入空气至气压值为-0.05 Mpa，在430℃温度下继续保温1.5h。
优选的，步骤（6）出炉：自然冷却至200℃，取出环形磁芯。
本发明的有益效果：
为了防止带材表面生锈以及铁锈影响材料的磁性能，现在技术在热处理中往往需要使用氮气等保护气氛使带材与氧气隔绝以达到防止带材氧化的目的，但此种操作不仅工艺条件要求高，需要购买特定的设备，而且纯氮气或者其他惰性气体价格高，增加了铁基合金带材的生产成本。与现有技术相比，本发明的铁基合金带材固化前热处理方法采用有限氧化法热处理，无需使用氮气等惰性保护气体，直接充入少量的空气，在热处理的温度下少量的空气不会引起铁基合金带材表面的完全氧化生锈，而是磁芯表面部分氧化，使磁芯表面硬化不易变形，同时经试验测试，有限氧化也不会影响磁芯的磁电性能，满足电路需求。由于空气无成本且来源广泛，从而大大降低生产成本，而且，磁芯表面硬化不易变形更有利于后续的批量固化工艺，提高后续铁基合金带材固化效率。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例的铁基合金带材固化前热处理方法，包括有以下步骤：
（1）卷绕：选用厚度为20um、宽度为10mm的铁基非晶带材，采用自动卷芯机绕成32mm*20mm*10mm的环形磁芯；
（2）装料：检查热处理炉，清理炉膛，将卷绕好的环形磁芯在铁盘中依次摆放整齐，装填炉膛；
（3）抽真空：开启真空泵，将热处理炉内抽真空至-0.2Mpa；
（4）加热升温：开启加热电源，在3.5内加热升温至400℃；
（5）有限氧化：维持步骤（4）的温度保温1.2h，停止抽真空，充入空气至气压值为-0.06Mpa，在400℃温度下继续保温1.8h；
实施例2
本实施例的主要技术方案与实施例1基本相同，在本实施例中未作解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的不同之处在于，
步骤（1）选材：步骤（1）选取厚度为25um、宽度为15mm的铁基合金带材；
步骤（3）：将热处理炉内抽真空至-0.1Mpa；
步骤（4）：在4h内加热升温至430℃；
步骤（5）：维持步骤（4）的温度保温1.5h，停止抽真空，充入空气至气压值为-0.05 Mpa，在430℃温度下继续保温1.5h；
步骤（6）：停止加热，自然冷却至200℃，取出环形磁芯。
实施例3
本实施例的主要技术方案与实施例1或者实施例2基本相同，在本实施例中未作解释的特征，采用实施例1或者实施例2中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的不同之处在于，
步骤（1）选材：步骤（1）选取厚度为30um、宽度为18mm的铁基合金带材；
步骤（3）：将热处理炉内抽真空至-0.08Mpa；
步骤（4）：在4.5h内加热升温至450℃；
步骤（5）：维持步骤（4）的温度保温1.8h，停止抽真空，充入空气至气压值为-0.04 Mpa，在450℃温度下继续保温1.2h；
步骤（6）：停止加热，自然冷却至220℃，取出环形磁芯。
对比例1
对比例1与实施例1的不同之处在于，本对比例不经过抽真空，磁芯直接在空气中进行热处理。
对比例2
对比例1与实施例1的不同之处在于，热处理过程中充入氮气作为保护气氛，防止磁芯氧化。
将上述实施例1至3与对比例1、对比例2得到的磁粉芯用LCR数字电桥和软磁测量仪测定单圈电感和损耗，具体测量结果见表1。
表1
最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案说明而非对权利要求保护范围的限制。本领域的普通技术人员参照较佳实施例应当理解，并可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，但属于本发明技术方案的实质相同和保护范围。

Claims (6)

1.一种铁基合金带材固化前热处理方法，其特征在于，包括有以下步骤：
（1）卷绕：将铁基合金带材绕制成环形磁芯；
（2）装料：将卷绕好的环形磁芯放入热处理炉；
（3）抽真空：将热处理炉内抽真空至-0.2~-0.08Mpa；
（4）加热升温：在3.5~4.5h内加热升温至400~450℃；
（5）有限氧化：维持步骤（4）的温度保温1.2~1.8h，停止抽真空，充入空气至气压值为-0.06~-0.04 Mpa，在400~450℃温度下继续保温1.0~1.8h；
（6）出炉：停止加热，自然冷却至180~220℃，取出环形磁芯。
2.根据权利要求1所述的一种铁基合金带材固化前热处理方法，其特征在于，步骤（1）选取厚度为20-30um、宽度为10mm的铁基非晶带材，采用自动卷芯机绕成32mm*20mm*10mm的环形磁芯。
3.根据权利要求1所述的一种铁基合金带材固化前热处理方法，其特征在于，步骤（3）抽真空：将热处理炉内抽真空至-0.1Mpa。
4.根据权利要求1所述的一种铁基合金带材固化前热处理方法，其特征在于，步骤（4）加热升温：在4h内加热升温至430℃。
5.根据权利要求4所述的一种铁基合金带材固化前热处理方法，其特征在于，步骤（5）有限氧化：维持步骤（4）的温度保温1.5h，停止抽真空，充入空气至气压值为-0.05 Mpa，在430℃温度下继续保温1.5h。
6.根据权利要求1所述的一种铁基合金带材固化前热处理方法，其特征在于，步骤（6）出炉：自然冷却至200℃，取出环形磁芯。
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