SU712902A1 - Magnetic core manufacturing method - Google Patents

Magnetic core manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
SU712902A1
SU712902A1 SU782612849A SU2612849A SU712902A1 SU 712902 A1 SU712902 A1 SU 712902A1 SU 782612849 A SU782612849 A SU 782612849A SU 2612849 A SU2612849 A SU 2612849A SU 712902 A1 SU712902 A1 SU 712902A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
magnetic
per hour
sintering
magnetic core
cooling
Prior art date
Application number
SU782612849A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Александрович Тимофеев
Дмитрий Дмитриевич Мишин
Александр Николаевич Болотов
Original Assignee
Калининский Государственный Университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Калининский Государственный Университет filed Critical Калининский Государственный Университет
Priority to SU782612849A priority Critical patent/SU712902A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU712902A1 publication Critical patent/SU712902A1/en

Links

Landscapes

  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Description

Изобретение относится к технологии изготовления электрических машин и может быть использовано в электротехнической промышленности при изготовлении магнитопроводов.The invention relates to the manufacturing technology of electrical machines and can be used in the electrical industry in the manufacture of magnetic cores.

Известен способ изготовления магнитопровода из металлокерамики, при котором магнитопровод спекают, а затем отжигают в среде кварцевого песка при 800—900°С и нормализуют при 900—950°С [1].A known method of manufacturing a magnetic core from cermet, in which the magnetic core is sintered, and then annealed in quartz sand at 800-900 ° C and normalized at 900-950 ° C [1].

Однако при изготовлении магнитопроводов известным способом повышается износостойкость изделия, а магнитные характеристики невысокие.However, in the manufacture of magnetic cores in a known manner, the wear resistance of the product is increased, and the magnetic characteristics are low.

Известен также способ изготовления магнитопровода путем прессования порошка железа с содержанием кремния 6—6,5%, спекания и отжига в защитной среде [2].There is also known a method of manufacturing a magnetic circuit by pressing iron powder with a silicon content of 6-6.5%, sintering and annealing in a protective environment [2].

Данное техническое решение является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.This technical solution is the closest to the invention in terms of technical nature and the achieved result.

При изготовлении магнитопровода данным способом операция отжига обеспечивает повышение механической прочности и лишь восстанавливает магнитные свойства магнитопровода.In the manufacture of the magnetic circuit by this method, the annealing operation provides an increase in mechanical strength and only restores the magnetic properties of the magnetic circuit.

Целью изобретения является улучшение магнитных характеристик магнитопровода.The aim of the invention is to improve the magnetic characteristics of the magnetic circuit.

Цель достигается тем, что прессование производят послойно, каждый слой покрывают водной суспензией на основе ферритового порошка, а спекание и отжиг производят при 1380—1420°С в течение не менее 5 4 ч, затем охлаждают до 840—900°С со скоростью 90—120°С в час, после чего охлаждают до температуры 640—700°С со скоростью 40—60°С в час, а затем охлаждают до 100—20°С со скоростью 120—150°С в час и 10 одновременно производят магнитную обработку в импульсном магнитном поле.The goal is achieved by pressing in layers, each layer is covered with an aqueous suspension based on ferrite powder, and sintering and annealing are carried out at 1380–1420 ° С for at least 5–4 hours, then cooled to 840–900 ° С at a rate of 90– 120 ° С per hour, after which it is cooled to a temperature of 640–700 ° С at a speed of 40–60 ° С per hour, and then it is cooled to 100–20 ° С at a speed of 120–150 ° С per hour and 10 at the same time carry out magnetic treatment in a pulsed magnetic field.

Изготовление магнитопровода осуществляют в следующей последовательности.The manufacture of the magnetic circuit is carried out in the following sequence.

Помол кремнистого железа производят 15 в помольных агрегатах, предварительно налив в камеру дистиллированную воду. Время помола определяется заданной зернистостью порошка. Как только будет достигнута заданная зернистость порошка, 20 с помощью шприца забирают определенную дозу суспензии в количестве, необходимом для получения слоя толщиной 0,2—0,3 мм и помещают в пресс-форму.Silicon iron is milled in 15 grinding units, after pouring distilled water into the chamber. The grinding time is determined by the specified grain size of the powder. As soon as the desired granularity of the powder is reached, 20 using a syringe, a certain dose of suspension is taken in the amount necessary to obtain a layer with a thickness of 0.2-0.3 mm and placed in the mold.

Прессование магнитопровода из влажной 25 шихты, содержащей 92—93% железа и 6— 6,5% кремния, производится слоями, с покрытием каждого слоя водной суспензией на основе ферритового порошка до заданной длины магнитопровода, что позволяет, 30 с одной стороны, значительно уменьшить вихревые токи, так как электрическое сопротивление этого порошка в 106 раз выше, чем для электротехнических сталей, и, с другой стороны, повышает магнитную индукцию магнитопровода, поскольку феррит является магнитным материалом. После прессования производится спекание и отжиг в защитной среде при 1380—1420°С в течение не менее 4 ч с последующим ступенчатым охлаждением. Нижняя темпера- 1 тура спекания 1380°С обусловлена нижним пределом плотности магнитопровода. При температурах меньше 1380°С плотность магнитопровода уменьшается и увеличивается пористость магнитопровода, что приы- 1 ципиально не позволяет получить высоких магнитных свойств: большого значения магнитной проницаемости, малой величины коэрцитивной силы и малой величины потерь энергии при намагничивании магни- 2 топровода. Верхняя температура спекания 1420°С обеспечивает активное удаление примесей кристаллической решетки, но при еще большем увеличении температуры спекания возникает опасность такого размяг- 2 чения сплава, при котором начинается произвольное пластическое течение сплава, нарушающее форму магнитопровода.The magnetic circuit is pressed from a wet 25 mixture containing 92–93% iron and 6–6.5% silicon, in layers, each layer is coated with an aqueous suspension based on ferrite powder to a predetermined length of the magnetic circuit, which, on the one hand, can significantly reduce 30 eddy currents, since the electrical resistance of this powder is 10 6 times higher than for electrical steels, and, on the other hand, increases the magnetic induction of the magnetic circuit, since ferrite is a magnetic material. After pressing, sintering and annealing are performed in a protective medium at 1380–1420 ° С for at least 4 hours, followed by stepwise cooling. The lower sintering temperature of 1380 ° C is due to the lower limit of the density of the magnetic circuit. At temperatures less than 1380 ° C, the density of the magnetic circuit decreases and the porosity of the magnetic circuit increases, which does not allow one to obtain high magnetic properties: a large value of magnetic permeability, a small value of the coercive force, and a small amount of energy loss during magnetization of the magneto-2 wire. The upper sintering temperature of 1420 ° C ensures active removal of the impurities of the crystal lattice, but with an even greater increase in the sintering temperature, there is a danger of such softening of the alloy, at which an arbitrary plastic flow of the alloy begins, violating the shape of the magnetic circuit.

Первая ступень охлаждения до 840— 900°С со скоростью 90—120°С в час обеспе- 3 чивает максимальное выделение углерода в виде графита, в противном случае углерод выделяется в виде цемента, который приводит к ухудшению магнитных свойств магнитопровода: понижению магнитной 3 проницаемости и повышению коэрцитивной силы. Выше температуры 900°С происходит аллотропическое превращение (фазовый наклеп), вызывающее измельчение структуры. 4'The first stage of cooling to 840–900 ° С at a rate of 90–120 ° С per hour ensures maximum carbon emission in the form of graphite, otherwise carbon is released in the form of cement, which leads to a deterioration in the magnetic properties of the magnetic circuit: a decrease in magnetic permeability 3 and increased coercive power. Above a temperature of 900 ° C, an allotropic transformation (phase hardening) occurs, causing a refinement of the structure. 4 '

Ниже температуры 840°С не наблюдается увеличения величины зерен, а лишь происходит процесс усиленного образования цементита.Below a temperature of 840 ° C, there is no increase in grain size, but only a process of enhanced formation of cementite occurs.

Вторая ступень охлаждения до 640— 4. 700°С со скоростью 40—60°С в час обеспечивает выделение углерода в виде графита без образования механических внутренних напряжений. Выше температуры 700°С магнитопровод немагнитен. Как показывает 5<The second stage of cooling to 640–4.700 ° C at a rate of 40-60 ° C per hour ensures the release of carbon in the form of graphite without the formation of mechanical internal stresses. Above 700 ° C, the magnetic circuit is non-magnetic. As shown by 5 <

опыт, упорядочение, развивающееся в процессе медленного охлаждения ниже температуры 6403С, ухудшает магнитные свойства сплава.experience, ordering, developing in the process of slow cooling below 640 3 C, degrades the magnetic properties of the alloy.

Третья ступень охлаждения до 100— 20°С со скоростью 120—150°С в час .проходит с магнитной обработкой в импульсном электромагнитном поле. Магнитная обработка приводит к распределению при0 месных атомов в направлении магнитного поля. Это сопровождается дополнительно анизотропией, приводящей к дополнительному повышению магнитной проницаемости и понижению коэрцитивной силы.The third stage of cooling to 100–20 ° С at a speed of 120–150 ° С per hour passes with magnetic treatment in a pulsed electromagnetic field. Magnetic treatment leads to the distribution of impurity atoms in the direction of the magnetic field. This is additionally accompanied by anisotropy, leading to an additional increase in magnetic permeability and a decrease in coercive force.

Затем магнитопровод пропитывают в ингибированной смазке, которая позволяет закрепить магнитные свойства.Then the magnetic core is impregnated in an inhibited lubricant, which allows fixing the magnetic properties.

Изобретение позволяет повысить магнитные характеристики магнитопровода за 0 счет изготовления магнитопровода послойным прессованием из влажной шихты с содержанием железа 92—93% и кремния 6—6,5% и последующего высокотемпературного спекания и медленного отжига.EFFECT: invention makes it possible to increase the magnetic characteristics of the magnetic circuit due to the manufacture of the magnetic circuit by layer-by-layer pressing from a wet mixture with an iron content of 92–93% and silicon 6–6.5% and subsequent high-temperature sintering and slow annealing.

..

Claims (2)

вихревые токи, так как электрическое сопротивление этого порошка в 10 раз выше, чем дл  электротехнических сталей, и, с другой стороны, повышает магнитную индукцию магнитопровода, поскольку феррит  вл етс  магнитным материалом. После прессовани  производитс  спекание и отжиг в заш,итной среде при 1380-1420°С в течение не менее 4 ч с последуюидим ступенчатым охлаждением. Нижн   температура спекани  1380°С обусловлена нижним пределом плотности магнитопровода. При температурах меньше 1380°С плотность магнитопровода уменьшаетс  и увеличиваетс  пористость магнитопровода, что принципиально не позвол ет получить высоких магнитных свойств: большого значени  магнитной проницаемости, малой величины коэрцитивной силы и малой величины потерь энергии при намагничивании магиитопровода . Верхн   температура спекани  1420°С обеспечивает активное удаление примесей кристаллической решетки, но при еше большем увеличении температуры спекани  возникает опасность такого разм гчени  сплава, при котором начинаетс  произвольное пластическое течение сплава, нарушаюшее форму магнитопровода. Перва  ступень охлаждени  до 840- 900°С со скоростью 90-120°С в час обеспечивает максимальное выделение углерода в виде графита, в противном случае углерод выдел етс  в виде цемента, который приводит к ухудшению магнитных свойств магнитопровода: понижению магнитной проницаемости и повышению коэрцитивной силы. Выше температуры 900°С происходит аллотропическое превраш,ение (фазовый наклеп), вызываюш,ее измельчение структуры . Ниже температуры 840°С не наблюдаетс  увеличени  величины зерен, а лишь происходит процесс усиленного образовани  цементита. Втора  ступень охлаждени  до 640- 700°С со скоростью 40-60°С в час обеспечивает выделение углерода в виде графита без образовани  механических внутренних напр жений. Выше температуры 700°С магнитопровод немагнитен. Как показывает опыт, упор дочение, развиваюшеес  в процессе медленного охлаждени  ниже температуры , ухудшает магнитные свойства сплава. Треть  ступень охлаждени  до 100- 20°С со скоростью 120-150°С в час .проходит с магнитной обработкой в импульсном электромагнитном поле. Магнитна  обработка приводит к распределению примесных атомов в направлении магнитного пол . Это сопровождаетс  дополнительно анизотропией, привод и ей к дополнительному повышению магнитной проницаемости и понижению коэрцитивной силы. Затем магнитопровод пропитывают в ингибированной смазке, котора  позвол ет закрепить магнитные свойства. Изобретение позвол ет повысить магнитные характеристики магнитопровода за счет изготовлени  магнитопровода послойным прессованием из влалсной шихты с содержанием железа 92-93% и кремни  6-6,5% и последуюш.его высокотемпературного спекани  и медленного отжига. Формула изобретени  Способ изготовлени  магнитопровода путем прессовани  порошка железа с содержанием кремни  6-6,5%, спекани  и отжига в зашитной среде, отличаюшийс  тем, что, с целью улучшени  магнитных характеристик магнитопровода, прессование производ т послойно, каждый слой покрывают водной суспензией на основе ферритового порошка, а спекание и отжиг производ т при 1380-1420°С в течение не менее 4 ч, затем о.хлаждают до 840-900°С со скоростью 90-120С в час, после чего охлаждают до 640-700°С со скоростью 40-60°С в час, а затем охлаждают до 100-20°С со скоростью 120-150°С в час и одновременно производ т магнитную обработку в импульсном магнитном поле. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 360151, кл. В 22F 41/02, 1971. eddy currents, since the electrical resistance of this powder is 10 times higher than for electrical steels, and, on the other hand, increases the magnetic induction of the magnetic core, since ferrite is a magnetic material. After pressing, sintering and annealing is carried out in a safe environment at 1380-1420 ° C for at least 4 hours, followed by step cooling. The lower sintering temperature of 1380 ° C is due to the lower limit of the density of the magnetic circuit. At temperatures below 1380 ° C, the magnetic core density decreases and the porosity of the magnetic core increases, which in principle does not allow to obtain high magnetic properties: a large value of magnetic permeability, a small amount of coercive force and a small amount of energy loss during magnetization of the magnetowire. The upper sintering temperature of 1420 ° C provides active removal of crystal lattice impurities, but with a further increase in sintering temperature, there is a danger of alloy softening, at which an arbitrary plastic flow of the alloy begins, which violates the shape of the magnetic core. The first stage of cooling to 840–900 ° C at a rate of 90-120 ° C per hour provides maximum carbon evolution in the form of graphite, otherwise carbon is released in the form of cement, which leads to a deterioration of the magnetic properties of the magnetic circuit: a decrease in magnetic permeability and an increase in the coercivity strength Above a temperature of 900 ° C, allotropic transformation occurs (phase hardening), causing it to shred its structure. Below 840 ° C, no increase in the grain size is observed, but only a process of enhanced formation of cementite occurs. The second stage of cooling to 640-700 ° C at a rate of 40-60 ° C per hour ensures the release of carbon in the form of graphite without the formation of mechanical internal stresses. Above 700 ° C, the magnetic circuit is non-magnetic. As experience shows, the ordering, which develops in the process of slow cooling below temperature, impairs the magnetic properties of the alloy. The third stage of cooling to 100-20 ° C at a speed of 120-150 ° C per hour. It passes with magnetic treatment in a pulsed electromagnetic field. Magnetic processing leads to the distribution of impurity atoms in the direction of the magnetic field. This is accompanied by an additional anisotropy, the drive and it to an additional increase in magnetic permeability and a decrease in the coercive force. The magnetic core is then impregnated in an inhibited lubricant which allows the magnetic properties to be fixed. The invention allows to increase the magnetic characteristics of the magnetic circuit due to the manufacture of the magnetic circuit by layer-by-layer pressing from a high-pressure charge with an iron content of 92-93% and silicon of 6-6.5% and subsequent high-temperature sintering and slow annealing. The invention method of manufacturing a magnetic core by pressing iron powder with a silicon content of 6-6.5%, sintering and annealing in a protective environment, characterized in that, in order to improve the magnetic characteristics of the magnetic core, pressing is performed layer-by-layer, each layer is coated with an aqueous suspension based on ferrite powder, and sintering and annealing at 1380-1420 ° C for at least 4 hours, then cool the o.p to 840-900 ° C at a rate of 90-120 ° C per hour, and then cool to 640-700 ° C. speed of 40-60 ° C per hour, and then cooled to 100-20 ° C soon 120-150 ° C per hour and at the same time produce a magnetic treatment in a pulsed magnetic field. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number 360151, cl. In 22F 41/02, 1971. 2.Кипарисов С. С. Либенсон Г. А. Порошкова  металлурги . М., «Металлурги , 1972, с. 428-432.2. Kiparisov S. S. Libenson G. A. Poroshkova metallurgists. M., “Metallurgists, 1972, p. 428-432.
SU782612849A 1978-04-03 1978-04-03 Magnetic core manufacturing method SU712902A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782612849A SU712902A1 (en) 1978-04-03 1978-04-03 Magnetic core manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782612849A SU712902A1 (en) 1978-04-03 1978-04-03 Magnetic core manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU712902A1 true SU712902A1 (en) 1980-01-30

Family

ID=20763421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782612849A SU712902A1 (en) 1978-04-03 1978-04-03 Magnetic core manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU712902A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102658367A (en) * 2012-05-16 2012-09-12 上海大学 Method and device for preparing high-silicon silicon steel sheet in static magnetic field with powder sintering method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102658367A (en) * 2012-05-16 2012-09-12 上海大学 Method and device for preparing high-silicon silicon steel sheet in static magnetic field with powder sintering method
CN102658367B (en) * 2012-05-16 2014-12-10 上海大学 Method and device for preparing high-silicon silicon steel sheet in static magnetic field with powder sintering method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007012994A (en) Method for manufacturing insulating soft magnetic metal powder molding
CN105014065A (en) Fe-Si-Al soft magnetic powder
US6171408B1 (en) Process for manufacturing tape wound core strips and inductive component with a tape wound core
SU712902A1 (en) Magnetic core manufacturing method
Wang et al. Magnetic properties and core loss behavior of Fe-6.5 wt.% Si ribbons prepared by melt spinning
Vasilenko et al. Microstructure and properties of Nd–Fe–B alloys produced by strip casting and of permanent magnets fabricated from them
US3769100A (en) Method for manufacturing semi-hard magnetic material
KR102268103B1 (en) Fe BASED NANO-STRUCTURED SOFT MAGNETIC ALLOY RIBBON AND METHOD FOR PREPARING THE SAME
KR101387961B1 (en) Iron based nanocrystalline soft magnetic alloy powder cores and preparation thereof
JPS5644746A (en) Amorphous magnetic alloy material for magnetic core for accelerating or controlling charged particle and its manufacture
KR830001401A (en) Fe-Cr-Co permanent magnet alloy and alloy treatment method
Olekšáková et al. Low frequency core losses components of FeNiMo powder compacted materials
Nosenko et al. DC bias immune nanocrystalline magnetic cores made of Fe 73 Nb 3 Cu 1 B 7 Si 16 ribbon with induced transverse magnetic anisotropy
Nakano et al. Ultra-low iron loss in new non-oriented silicon steel sheets
Ebeling et al. Effects of macrostructure on the performance of Alnico permanent magnets
CN115141981B (en) FePCBCUM nanocrystalline alloy and preparation method thereof
US2110569A (en) Magnetic material
JPS6360264A (en) Production of amorphous co alloy
KR102357270B1 (en) {100}&lt;0uv&gt; ELECTRICAL STEEL SHEET METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
Jez et al. Magnetic Properties of Composites Based on Amorphous Iron Alloys Produced with the Use of a Non-Magnetic Binder and Covered with High Temperature Varnish
Minakawa et al. Warm consolidation of amorphous metallic powder composites for AC applications
KR20230144726A (en) Soft magnetic composite and method of producing soft magnetic composite
Quan et al. A study of flash-annealed FeMnSiB amorphous cores
JPS5942069B2 (en) Method for manufacturing amorphous alloy with high effective magnetic permeability
JPS5813462A (en) Method and device for production of iron core