CN109836176B - 一种永磁铁氧体磁瓦的除锈工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种永磁铁氧体磁瓦的除锈工艺，属于永磁铁氧体磁瓦生产技术领域。它包括以下步骤：步骤S101、将表面生锈的磁瓦进行收集并装入托盘中；步骤S102、将托盘中的磁瓦放置在热处理设备；步骤S103、热处理；步骤S104、冷却处理；步骤S105、将冷却后的磁瓦由热处理设备中取出，放置仓库中。在保证磁瓦尺寸、性能基本不变的前提下，通过热处理的方式将磁瓦表面的铁锈进行去除，且磁瓦表面的铁锈可以完全去除，存放过程中，不会再次形成铁锈，保证磁瓦的品质符合出厂要求。
Description
技术领域
本发明属于永磁铁氧体磁瓦生产技术领域，更具体地说，涉及一种永磁铁氧体磁瓦的除锈工艺。
背景技术
永磁铁氧体磁瓦是电机的重要组成部分，与电磁式电机通过励磁线圈产生磁势源不同，永磁电机是以永磁材料产生恒定磁势源，因此永磁铁氧体磁瓦代替电励磁具有可使电机结构简单、维修方便、重量轻、体积小、使用可靠、用铜量少、铜耗低、能耗小等优点，永磁铁氧体磁瓦被广泛应用到小汽车上。随着人们生活水平的提高，用于小汽车上的启动电机磁瓦用量也随之大幅增加。
目前铁氧体磁瓦在完成压制成型、烧结工序后，进入磨加工工序，磁瓦的磨加工工艺步骤包括：1)用双端面磨床磨削轴长两端面；2)用单工位磨床磨削磁瓦的弦宽和底平面；3)用四工位自动倒角磨床磨削轴长两端面的内、外圆弧倒角；4)用双工位通过式瓦形磁体磨床粗磨磁瓦内、外弧；5)用单工位通过式瓦形磁体磨床精磨磁瓦内弧；6)用单工位通过式瓦形磁体磨床精磨磁瓦外弧；7)对磁瓦成品倒4R角。然而在湿压永磁铁氧体磁瓦在磨加工过程中，为了降温需要带水作业，磁瓦与磨砂轮之间高速接触，会产生大量的热量，磁瓦的温度急剧上升，导致磁瓦表面的SrO6Fe2O3等发生分解，在仓库存放过程中，由于空气中的湿度较大，Fe2O3在水分较充足的条件下，吸水后造成磁瓦表面形成一层铁锈，影响磁瓦的品质。
为了解决上述的问题，目前常用的方法有以下几类：1)酸洗：将表面生有铁锈的磁瓦，用酸进行清洗，但是酸洗解决锈迹不彻底，且酸遗留较多时会造成磁瓦表面的进一步腐蚀，导致磁瓦不合格；2)防锈处理，包括物理的和化学的：例如中国专利申请号：201711387547.1，申请日2017年12月20日，发明名称为：一种铁氧体永磁材料的配方以及制配方法，包括以下重量百分比的组成分：铁红60％～80％、碳酸钡10％～15％、二氧化硅5％～10％、碳酸钙3％～8％、硫酸锶5％～10％、二氧化钛15％～20％、除锈剂5％～10％，添加二氧化钛和除锈剂，有利于对铁氧体永磁材料表面的锈迹进行去除，防止锈迹对磁性的影响；中国专利申请号：201120102564.8，申请日2011年4月9日，发明名称为：一种防锈软磁条，在软磁条的表面设置防锈保护层，防锈保护层可以是热缩管、漆包层或塑胶层，热缩管可以为EVA材质热缩管，由于在软磁条外面增加一层防锈保护层，使软磁条隔绝与外界空气及物质直接接触，从而起到保护软磁条及防止生锈的作用。不论是物理的还是化学的处理方式，磁瓦表面的铁锈均处理不彻底，存放一段时间后，磁瓦的表面依旧会形成一层铁锈，为了减少磁瓦表面的铁锈，因此急需待解决这一问题。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有磁瓦表面的Fe2O3吸水后造成磁瓦表面形成一层铁锈，影响磁瓦的品质，且目前的处理方式均不能有效地解决铁锈的问题，本发明提供一种永磁铁氧体磁瓦的除锈工艺，在基本不影响磁瓦尺寸、性能的前提下，磁瓦表面的铁锈可以完全去除，且在存放过程中，不会再次形成铁锈，保证磁瓦的品质符合出厂要求。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明的一种永磁铁氧体磁瓦的除锈工艺，包括以下步骤：
步骤S101、将表面生锈的磁瓦进行收集并装入托盘中；
步骤S102、将托盘中的磁瓦放置在热处理设备；
步骤S103、热处理：具体的热处理工艺如下：室温升温至200℃，升温时间为2-3小时；200℃升温至500℃，升温时间为1.5-2小时；500℃升温至850℃，升温时间为1-1.5小时；850℃升温至1000℃，升温时间为1.5-2小时；1000℃升温至1180℃，升温时间为1.5-2小时；1180℃，保温1.5-2小时；
步骤S104、冷却处理：具体的冷却处理工艺如下：1180℃降温至1000℃，降温时间为1.5-2小时；1000℃降温至300℃，降温时间为3-4小时；300℃降温至室温，降温时间为1-1.5小时；
步骤S105、将冷却后的磁瓦由热处理设备中取出，放置仓库中。
于本发明一种可能的实施方式中，在所述步骤S102中，相邻磁瓦排放的间距为2-3mm，磁瓦竖立平行放置。
于本发明一种可能的实施方式中，在所述步骤S102中，所述的热处理设备为辊道窑，其加热元件为电热丝棒、硅碳棒、硅钼棒、煤气/柴油/重油燃烧室，辊道窑低温处的辊子由镍铬合金钢制成，高温处的辊子由陶瓷制成。
于本发明一种可能的实施方式中，所述辊道窑包括推板，磁瓦放置在推板上，其中推板的上表面形成有透气槽口。
于本发明一种可能的实施方式中，热处理工艺如下：室温升温至200℃，升温时间为2小时；200℃升温至500℃，升温时间为1.5小时；500℃升温至850℃，升温时间为1小时；850℃升温至1000℃，升温时间为1.5小时；1000℃升温至1180℃，升温时间为1.5小时；1180℃，保温1.5小时。
于本发明一种可能的实施方式中，冷却处理工艺如下：1180℃降温至1000℃，降温时间为1.5小时；1000℃降温至300℃，降温时间为3小时；300℃降温至室温，降温时间为1小时。
于本发明一种可能的实施方式中，所述的推板为刚玉材料制作而成。
于本发明一种可能的实施方式中，所述的推板上表面的透气槽口形状为圆形、方形或三角形。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明的一种永磁铁氧体磁瓦的除锈工艺，在保证磁瓦尺寸、性能基本不变的前提下，通过热处理的方式将磁瓦表面的铁锈进行去除，且磁瓦表面的铁锈可以完全去除，存放过程中，不会再次形成铁锈，保证磁瓦的品质符合出厂要求；
(2)本发明的一种永磁铁氧体磁瓦的除锈工艺，相邻磁瓦排放的间距为2-3mm，磁瓦竖立平行放置，可以增强磁瓦之前的换气效果，加速铁锈反应的进行；
(3)本发明的一种永磁铁氧体磁瓦的除锈工艺，热处理设备为辊道窑，其加热元件为电热丝棒、硅碳棒、硅钼棒、煤气/柴油/重油燃烧室，辊道窑低温处的辊子由镍铬合金钢制成，高温处的辊子由陶瓷制成，设备的使用效率高，投资少，同时耐高温耐磨性好，使用寿命长；
(4)本发明的一种永磁铁氧体磁瓦的除锈工艺，推板为刚玉材料制作而成，具有较高的耐磨性能，在高温状态下，不易变形，具有较长的使用寿命；
(5)本发明的一种永磁铁氧体磁瓦的除锈工艺，推板上表面的透气槽口形状为圆形、方形或三角形，透气槽口可以使得磁瓦下端面的铁锈基本去除。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步说明。
实施例1
本实施例的一种永磁铁氧体磁瓦的除锈工艺，包括以下步骤：
步骤S101、将仓库中表面生锈的磁瓦进行收集并装入托盘中；
步骤S102、将托盘中的磁瓦放置在辊道窑中，相邻磁瓦排放的间距为2-3mm，磁瓦竖立平行放置，辊道窑的加热元件为煤气燃烧室，辊道窑低温处的辊子由镍铬合金钢制成，高温处的辊子由陶瓷制成；辊道窑包括由刚玉材料制作而成的推板，磁瓦放置在推板上，其中推板的上表面形成有透气槽口，透气槽口形状为圆形、方形或三角形；
步骤S103、热处理：具体的热处理工艺如下：室温升温至200℃，升温时间为2小时，可以去除物理结合水；200℃升温至500℃，升温时间为1.5小时，可以去除化学结合水；500℃升温至850℃，升温时间为1小时；850℃升温至1000℃，升温时间为1.5小时；1000℃升温至1180℃，升温时间为1.5小时；1180℃，保温1.5小时；在此过程中，发生了以下的反应：SrO+6Fe2O3·H2O＝SrO6Fe2O3+6H2O，该反应可以使得铁锈转变为较为稳定的SrO6Fe2O3；
在该过程中，将溶解有碳酸锶的碳酸铵溶液涂覆在磁瓦的表面，每平米的涂覆量为10mL，碳酸锶在高温时分解为SrO，可以与铁锈反应，可以解决高温处理时造成磁瓦的尺寸收缩，对磁瓦的尺寸收缩进行补偿，保证磁瓦的尺寸符合使用要求，例如永磁铁氧体磁瓦的外R、内R、轴高、弦长、厚度及拱高的尺寸误差为±0.02mm。
具体的碳酸锶的添加比例为碳酸铵的0.4-0.5wt％(碳酸铵溶液为饱和溶液)，本实施例的比例为0.4w％，碳酸铵在高温下全部分解为氨气和二氧化碳，不会对磁瓦的尺寸造成影响；同时碳酸铵及碳酸锶分解产生的氨气和二氧化碳在磁瓦的表面局部形成一个保护气体层，有利于形成致密的SrO6Fe2O3表层，有效提高了磁瓦的质量。
步骤S104、冷却处理：具体的冷却处理工艺如下：1180℃降温至1000℃，降温时间为1.5小时；1000℃降温至300℃，降温时间为3小时；300℃降温至室温，降温时间为1小时；
其中冷却处理工艺中的降温时间在不添加溶解有碳酸锶的碳酸铵溶液时，可以参考目前的正常生产工艺；若是添加溶解有碳酸锶的碳酸铵溶液时，降温时间有所调整：
具体的冷却处理工艺如下：1180℃降温至1000℃，降温时间t1为1.4小时；1000℃降温至300℃，降温时间t2为2.8小时；300℃降温至室温，降温时间t3为52min。
步骤S105、将冷却后的磁瓦由热处理设备中取出，放置仓库中。
经过除锈工艺的永磁铁氧体磁瓦，对其尺寸及性能进行对比测试，得到以下表1和表2的数据。
表1永磁铁氧体磁瓦除锈前后尺寸对比
表2永磁铁氧体磁瓦除锈前后性能对比
由上述表中数据可知，进行二次热处理的磁瓦的尺寸基本无变化，本实施例得到的磁瓦的尺寸误差为0.01mm，性能也无明显的变化。
实施例2
本实施例的一种永磁铁氧体磁瓦的除锈工艺，包括以下步骤：
步骤S101、将仓库中表面生锈的磁瓦进行收集并装入托盘中；
步骤S102、将托盘中的磁瓦放置在辊道窑中，相邻磁瓦排放的间距为2-3mm，磁瓦竖立平行放置，辊道窑的加热元件为煤气燃烧室，辊道窑低温处的辊子由镍铬合金钢制成，高温处的辊子由陶瓷制成；辊道窑包括由刚玉材料制作而成的推板，磁瓦放置在推板上，其中推板的上表面形成有透气槽口，透气槽口形状为圆形、方形或三角形；
步骤S103、热处理：具体的热处理工艺如下：室温升温至200℃，升温时间为2小时；200℃升温至500℃，升温时间为1.5小时；500℃升温至850℃，升温时间为1小时；850℃升温至1000℃，升温时间为1.5小时；1000℃升温至1180℃，升温时间为1.5小时；1180℃，保温1.5小时；
在该过程中，将溶解有碳酸锶的碳酸铵溶液涂覆在磁瓦的表面，碳酸锶在高温时分解为SrO，可以与铁锈反应，可以解决高温处理时造成磁瓦的尺寸收缩，对磁瓦的尺寸收缩进行补偿，保证磁瓦的尺寸符合使用要求，例如永磁铁氧体磁瓦的外R、内R、轴高、弦长、厚度及拱高的尺寸误差为±0.02mm。
具体的碳酸锶的添加比例为碳酸铵的0.4-0.5wt％(碳酸铵溶液为饱和溶液)，本实施例的比例为0.45w％，碳酸铵在高温下全部分解为氨气和二氧化碳，不会对磁瓦的尺寸造成影响；同时碳酸铵及碳酸锶分解产生的氨气和二氧化碳在磁瓦的表面局部形成一个保护气体层，有利于形成致密的SrO6Fe2O3表层，有效提高了磁瓦的质量。
步骤S104、冷却处理：具体的冷却处理工艺如下：1180℃降温至1000℃，降温时间为1.5小时；1000℃降温至300℃，降温时间为3小时；300℃降温至室温，降温时间为1小时；
步骤S105、将冷却后的磁瓦由热处理设备中取出，放置仓库中。
经过除锈工艺的永磁铁氧体磁瓦，对其尺寸及性能进行对比测试，得到以下表3和表4的数据。
表3永磁铁氧体磁瓦除锈前后尺寸对比
表4永磁铁氧体磁瓦除锈前后性能对比
由上述表中数据可知，进行二次热处理的磁瓦的尺寸基本无变化，性能也无明显的变化。
实施例3
本实施例的一种永磁铁氧体磁瓦的除锈工艺，包括以下步骤：
步骤S101、将仓库中表面生锈的磁瓦进行收集并装入托盘中；
步骤S102、将托盘中的磁瓦放置在辊道窑中，相邻磁瓦排放的间距为2-3mm，磁瓦竖立平行放置，辊道窑的加热元件为煤气燃烧室，辊道窑低温处的辊子由镍铬合金钢制成，高温处的辊子由陶瓷制成；辊道窑包括由刚玉材料制作而成的推板，磁瓦放置在推板上，其中推板的上表面形成有透气槽口，透气槽口形状为圆形、方形或三角形；
步骤S103、热处理：具体的热处理工艺如下：室温升温至200℃，升温时间为2小时；200℃升温至500℃，升温时间为1.5小时；500℃升温至850℃，升温时间为1小时；850℃升温至1000℃，升温时间为1.5小时；1000℃升温至1180℃，升温时间为1.5小时；1180℃，保温1.5小时；
在该过程中，将溶解有碳酸锶的碳酸铵溶液涂覆在磁瓦的表面，碳酸锶在高温时分解为SrO，可以与铁锈反应，可以解决高温处理时造成磁瓦的尺寸收缩，对磁瓦的尺寸收缩进行补偿，保证磁瓦的尺寸符合使用要求，例如永磁铁氧体磁瓦的外R、内R、轴高、弦长、厚度及拱高的尺寸误差为±0.02mm。
具体的碳酸锶的添加比例为碳酸铵的0.4-0.5wt％(碳酸铵溶液为饱和溶液)，本实施例的比例为0.5w％，碳酸铵在高温下全部分解为氨气和二氧化碳，不会对磁瓦的尺寸造成影响；同时碳酸铵及碳酸锶分解产生的氨气和二氧化碳在磁瓦的表面局部形成一个保护气体层，有利于形成致密的SrO6Fe2O3表层，有效提高了磁瓦的质量。
步骤S104、冷却处理：具体的冷却处理工艺如下：1180℃降温至1000℃，降温时间为1.5小时；1000℃降温至300℃，降温时间为3小时；300℃降温至室温，降温时间为1小时；
步骤S105、将冷却后的磁瓦由热处理设备中取出，放置仓库中。
经过除锈工艺的永磁铁氧体磁瓦，对其尺寸及性能进行对比测试，得到以下表5和表6的数据。
表5永磁铁氧体磁瓦除锈前后尺寸对比
表6永磁铁氧体磁瓦除锈前后性能对比
由上述表中数据可知，进行二次热处理的磁瓦的尺寸基本无变化，性能也无明显的变化。
Claims (8)
1.一种永磁铁氧体磁瓦的除锈工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S101、将表面生锈的磁瓦进行收集并装入托盘中；
步骤S102、将托盘中的磁瓦放置在热处理设备；
步骤S103、热处理：具体的热处理工艺如下：室温升温至200℃，升温时间为2-3小时；200℃升温至500℃，升温时间为1.5-2小时；500℃升温至850℃，升温时间为1-1.5小时；850℃升温至1000℃，升温时间为1.5-2小时；1000℃升温至1180℃，升温时间为1.5-2小时；1180℃，保温1.5-2小时；
将溶解有碳酸锶的碳酸铵溶液涂覆在表面生锈的磁瓦的表面，每平米的涂覆量为10mL；
步骤S104、冷却处理：具体的冷却处理工艺如下：1180℃降温至1000℃，降温时间为1.5-2小时；1000℃降温至300℃，降温时间为3-4小时；300℃降温至室温，降温时间为1-1.5小时；
步骤S105、将冷却后的磁瓦由热处理设备中取出，放置仓库中。
2.根据权利要求1所述的永磁铁氧体磁瓦的除锈工艺，其特征在于，在所述步骤S102中，相邻磁瓦排放的间距为2-3mm，磁瓦竖立平行放置。
3.根据权利要求2所述的永磁铁氧体磁瓦的除锈工艺，其特征在于，在所述步骤S102中，所述的热处理设备为辊道窑，其加热元件为电热丝棒、硅碳棒、硅钼棒、煤气/柴油/重油燃烧室，辊道窑低温处的辊子由镍铬合金钢制成，高温处的辊子由陶瓷制成。
4.根据权利要求3所述的永磁铁氧体磁瓦的除锈工艺，其特征在于，所述辊道窑包括推板，磁瓦放置在推板上，其中推板的上表面形成有透气槽口。
5.根据权利要求4所述的永磁铁氧体磁瓦的除锈工艺，其特征在于，热处理工艺如下：室温升温至200℃，升温时间为2小时；200℃升温至500℃，升温时间为1.5小时；500℃升温至850℃，升温时间为1小时；850℃升温至1000℃，升温时间为1.5小时；1000℃升温至1180℃，升温时间为1.5小时；1180℃，保温1.5小时。
6.根据权利要求5所述的永磁铁氧体磁瓦的除锈工艺，其特征在于，冷却处理工艺如下：1180℃降温至1000℃，降温时间为1.5小时；1000℃降温至300℃，降温时间为3小时；300℃降温至室温，降温时间为1小时。
7.根据权利要求4所述的永磁铁氧体磁瓦的除锈工艺，其特征在于，所述的推板为刚玉材料制作而成。
8.根据权利要求7所述的永磁铁氧体磁瓦的除锈工艺，其特征在于，所述的推板上表面的透气槽口形状为圆形、方形或三角形。
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