提高软磁合金材料磁性和热处理后尺寸精度的方法
一种软磁材料退火热处理方法
一种软磁材料退火热处理方法摘要:在非密封环境下对软磁材料进行连续地退火热处理,能够极大地提高退火效率;通过这种方法在各温区形成的退火曲线,能够改善软磁材料的显微结构,将各晶粒易磁化轴排列在同一方向;磁畴织构使磁畴沿磁场方向取向,从而提高软磁材料的磁导率,降低软磁材料的矫顽力;软磁材料经过退火热处理后,具备高磁导率、低矫顽力,能快速地响应外磁场变化;软磁材料在低矫顽力条件下,提高电磁产品的灵敏性。
关键词:退火热处理;退火曲线;灵敏性一、引言软磁材料,指的是当磁化发生在Hc不大于1000A/m,这样的材料称为软磁材料。
典型的软磁材料,可以用最小的外磁场实现最大的磁化强度。
软磁材料易于磁化,也易于退磁,广泛用于电工设备和电子设备中。
应用最多的软磁材料是铁硅合金以及各种软磁铁氧体等。
软磁材料在加工成零部件后必须经过退火热处理才能获得好的软磁性能,消除加工应力。
目前,传统的退火方式,一般是将一个批次的软磁材料置于密封的气氛炉中,软磁材料随炉加热、保温与冷却,具体热处理的保护条件为860℃~930℃,保温4小时后随炉冷却。
经过这种退火热处理之后,软磁材料矫顽力HC为39.8~95.5A/m,传统的退火方式一方面效率极其低下,只能一炉一炉地退火,耗电又耗时;而且退火的温度不能根据软磁材料进行及时调节,影响软磁性能。
这种软磁材料退火热处理方法与传统方法相比,传统方法24小时可以产出1000套;本方法24小时可以产出4000套零部件,并且由于连续进料、连续出料,每小时耗电量仅10KW,并且将退火热处理后的零部件,通过样棒测试DT4EHC≤48A/m;DT4C HC≤32A/m。
能够使得软磁材料具有高磁导率和低矫顽力,提高了电磁产品的灵敏性。
二、退火热处理方法1、采用超声波清洗机对软磁材料进行除锈处理;2、采用超声波清洗机对软磁材料进行去油防锈处理;3、采用干燥箱将软磁材料烘干;4、采用链式炉对软磁材料进行退火处理。
提高软磁合金材料磁性和热处理后尺寸精度的方法
提高软磁合金材料磁性和热处理后尺寸精度的方法
孙军艳;汤健明
【期刊名称】《有色金属工程》
【年(卷),期】2011(063)001
【摘要】分析和研究热应力对软磁合金磁性热处理后的尺寸精度影响和机加应力对磁性能的影响,提出综合改善软磁合金热处理后磁性能和尺寸精度的方法.先对材料半精加工,单边留一定的加工余量,再进行磁性热处理,磁性能要求满足后对材科精加工,并留一定的公差余量,最后进行磁性恢复处理,满足磁性能要求后复测零件的最终尺寸.采用该方法可显著提高软磁合金材料零件加工的合格率.
【总页数】4页(P43-46)
【作者】孙军艳;汤健明
【作者单位】陕西科技大学机电工程学院,西安,710021;航天16所,西安,710100【正文语种】中文
【中图分类】TG132.2
【相关文献】
1.改善软磁合金热处理后综合性能的方法研究 [J], 孙军艳;汤健明
2.直流焦耳热处理提高铁基非晶合金的软磁性能及耐腐蚀性研究 [J], 王信凝;盛振华
3.提高纳米晶带材热处理后磁性能的工艺研究 [J], 梁晓凤
4.不同热处理方法对1J50合金软磁性能影响研究 [J], 张燕阳;王德义;詹晓梅;谭常灵
5.覆铜热处理对Fe_(80)Si_(9)B_(11)非晶铁芯软磁性能的影响:一种改善非晶铁芯温度分布的方法 [J], 潘琳茹;李雪莲;王丽;孙禄涛;魏彬彬;郭春生
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软磁合金BYR1热处理工艺及磁性能研究
软磁合金BYR1热处理工艺及磁性能研究闫操;张勇【摘要】为了满足液体火箭发动机新型电磁阀更强环境适应能力和工作可靠性的要求,通过优化软磁合金BYR1的热处理制度来确保电磁阀工作的稳定性和可靠性.采用三因素三水平的正交试验对软磁合金的热处理制度进行优化,并对不同热处理制度下合金的磁性能和金相组织进行对比分析.结果表明:软磁合金BYR1的饱和磁感应强度值较稳定,基本不随退火温度和保温时间的变化而改变;而矫顽力对退火温度和保温时间较敏感,随着退火温度和保温时间的增加,矫顽力值有明显下降.合金组织的孪晶、晶粒度及析出相均对合金磁性能有一定的影响,孪晶数量越少、晶粒尺寸越大、晶内析出相越少,合金的磁性能越好.根据磁性能的试验结果得到了较优的热处理制度:1 200℃×360 min,至600℃后的冷却速度为150℃/h.【期刊名称】《火箭推进》【年(卷),期】2016(042)005【总页数】6页(P98-103)【关键词】软磁合金;热处理;磁性能【作者】闫操;张勇【作者单位】西安航天发动机厂,陕西西安710100;西安航天发动机厂,陕西西安710100【正文语种】中文【中图分类】V463-34采用软磁合金材料制作的阀芯、挡铁、导向筒及线圈骨架等是火箭发动机电磁阀上的主要零部件,其制造工艺的好坏直接影响电磁阀功能的实现[1]。
在液体火箭发动机某型号快响应动力系统中,新型电磁阀流量大,阀口直径较大。
为了实现线圈结构的小型化,降低产品结构的重量,同时又能提高电磁阀的响应速度,在此系统中的电磁阀使用了具有饱和磁感应强度高、矫顽力小的BYR1软磁合金。
在前期的预研工作中,BYR1软磁合金基本满足了实际的工作需求,但是在产品转型阶段仍存在以下问题需要解决:1)产品转型过程中热处理工艺参数的优化。
在预研阶段,BYR1软磁合金采用氢气保护退火工艺,热处理工艺为1 180℃×5 h退火,之后以100℃/h速度冷至700℃,再以400℃/h速度冷至200℃以下出炉。
热处理工艺优化金属材料的磁化特性和电子性能
热处理工艺优化金属材料的磁化特性和电子性能热处理工艺优化金属材料的磁化特性和电子性能热处理是一种常见的金属材料处理技术,通过调控材料的结构和性能,使其具备所需的特性。
在热处理过程中,对金属材料的磁化特性和电子性能进行优化是非常重要的,可以提高材料的导电性、磁导率等电子性能,并对材料的磁化特性进行调控。
首先,热处理可以对金属材料的晶体结构进行调控,从而影响其磁化特性。
磁性金属材料的磁化特性与其晶体结构密切相关。
通过热处理,可以改变晶体的晶格参数、晶粒大小和晶界结构等,从而对材料的磁化特性进行优化。
例如,通过调节退火温度和退火时间,可以控制晶粒的生长和晶界的消除,从而提高材料的磁导率和磁饱和磁感应强度。
其次,热处理还可以改变金属材料的电子性能。
金属材料的电子性能主要包括导电性、电阻率和热电性能等。
通过热处理,可以改变材料的晶体结构和缺陷状态,从而影响其导电性和电阻率。
例如,采用固溶处理和时效处理,可以提高合金材料的电导率和强化效果。
同时,热处理还可以改变材料的禁带宽度和能带结构,从而影响其热电性能。
通过合适的热处理工艺,可以提高材料的热电导率和Seebeck系数,进而提高材料的热电转换效率。
最后,热处理还可以改变金属材料的组织形态和微观结构,进一步影响其磁化特性和电子性能。
金属材料的磁性和电性主要受材料的晶粒和晶界的限制。
通过热处理,可以改变材料的晶粒尺寸和晶粒形貌,从而调整其磁化和电性能。
例如,通过冷变形和再结晶退火,可以使材料的晶粒尺寸细化,提高材料的磁导率和电导率。
综上所述,热处理工艺可以优化金属材料的磁化特性和电子性能,提高材料的导电性、磁导率等电子性能,并对材料的磁化特性进行调控。
通过调节材料的晶体结构、晶粒尺寸和晶界结构等因素,可改善材料的磁化特性和电子性能,满足不同领域的需求。
因此,热处理工艺在金属材料研究和应用中具有广泛的应用前景。
此外,热处理还可以对材料的相变行为进行调控,从而进一步优化金属材料的磁化特性和电子性能。
热处理对于提高金属材料的磁性能的意义
热处理对于提高金属材料的磁性能的意义磁性在现代科技和工业生产中扮演着重要的角色,而金属材料的磁性能则直接影响到电子设备、电动机和磁性材料的性能。
为了提高金属材料的磁性能,热处理技术被广泛应用。
本文将探讨热处理对于提高金属材料的磁性能的意义,从晶格结构和磁畴结构两个方面进行分析。
一、热处理对晶格结构的影响热处理是通过控制金属材料的加热和冷却过程,改变材料的晶格结构,以达到优化磁性能的目的。
热处理常用的方法包括退火、淬火和时效处理等。
1. 退火处理退火处理是将金属材料加热至一定温度,然后缓慢冷却至室温,以消除材料中的内应力和晶格缺陷。
研究表明,退火处理可以促使晶格结构重新排列,增加晶界的移动,进而提高金属材料的磁导率和饱和磁化强度。
这是因为退火处理可以消除晶界的位错和晶格缺陷,使磁性原子在晶体内部排列得更加有序,从而提高磁性材料的磁化率。
2. 淬火处理淬火处理是将金属材料加热至临界温度,然后迅速冷却。
淬火处理可以快速冷却金属材料,使其形成固溶体或马氏体结构。
在淬火处理过程中,晶体的晶格结构发生扭转和变形,从而改变了材料的磁性能。
淬火处理可以提高金属材料的韧性和强度,同时也会增加其磁导率和磁饱和感应强度。
3. 时效处理时效处理是将金属材料在高温下保温一定时间后再进行冷却。
通过时效处理,金属材料的晶体结构会进一步演变,形成更加稳定的晶格结构。
研究表明,时效处理可以提高金属材料的导磁率和饱和磁感应强度,改善其磁性能。
这是因为时效处理可以使晶粒重新长大并排列得更加有序,减少晶粒的界面能量,提高材料的磁化率。
二、热处理对磁畴结构的影响热处理还可以通过改变金属材料的磁畴结构,进一步优化其磁性能。
磁畴是由大量磁性原子组成的微观磁区,在没有外界磁场时呈现出自发磁化状态。
金属材料的磁性能与磁畴的大小和排列密度有着密切的关系。
通过热处理,可以改变金属材料中磁畴的尺寸和排列方式。
例如,退火处理可以使金属材料中的磁畴逐渐增大和排列得更加有序,从而提高材料的剩余磁感应强度和矫顽力。
软磁合金热处理标准
软磁合金热处理标准
一、固溶处理
1.加热:将合金放入加热炉中,以10-20℃/min的速度加热至所需温度。
2.保温:在达到所需温度后,保持合金在炉中保温一段时间,以确保所有组
成元素充分溶解。
3.淬火:将合金迅速淬入水中,以获得饱和的固溶体组织。
4.冷却:将淬火后的合金进行风冷或水冷,以防止过度热处理导致的晶粒长
大。
二、时效处理
1.加热:将经过固溶处理的合金再次放入加热炉中,以5-10℃/min的速度加
热至所需时效温度。
2.保温:在达到所需温度后,保持合金在炉中保温一段时间,以促进合金的
析出硬化。
3.空冷:将加热后的合金空冷至室温,以避免淬火导致的晶粒长大。
4.回火:在某些情况下,可能需要进行回火处理以调整合金的磁性能和机械
性能。
回火温度和时间需根据合金的具体类型和性能要求进行确定。
需要注意的是,软磁合金的热处理过程应严格控制温度、时间和冷却速度,以避免产生过热、过冷或组织不均匀等问题。
同时,热处理设备应保持清洁,避免杂质和氧化物对合金性能的影响。
优化热处理工艺参数 提高材料韧性方法
优化热处理工艺参数提高材料韧性方法要提高材料的韧性,可以通过优化热处理工艺参数来实现。
以下是一些建议的步骤和因素,有助于通过优化热处理工艺参数来提高材料的韧性:1. 材料成分选择●元素添加与配比:选择适当的合金元素,通过调整元素的添加量和配比,优化材料的组织结构和性能。
例如,添加适量的硼元素可以强化晶界,从而提高材料的韧性。
2. 热处理温度控制●适当的高温处理:在适当的高温下进行热处理,可以促进材料的微观结构变化,如晶粒细化、相变等,从而提高韧性。
●精确的温度控制:确保热处理过程中温度控制的准确性,以避免温度过高或过低对材料韧性的影响。
3. 冷却速率调整●控制冷却速率:在淬火过程中,通过控制冷却速率来调整材料的组织结构。
较快的冷却速率可能导致材料的脆性增加,而较慢的冷却速率则有助于提高韧性。
因此,需要根据材料类型和需求选择适当的冷却速率。
4. 多步热处理工艺●复合热处理:采用多步热处理工艺,如淬火、回火、退火等。
通过合理安排各步骤的工艺参数,可以调整材料的组织结构和性能,从而提高韧性。
●回火处理:回火处理是淬火后的重要步骤,通过调整回火温度和时间,可以进一步优化材料的韧性和硬度。
5. 环境气氛控制●气氛选择:在某些热处理过程中,控制气氛中的氧、氮、氢等气体成分可以影响材料的氧化、氮化、氢化等反应,从而影响材料的韧性和性能。
选择合适的气氛可以提高材料的韧性。
6. 重复热处理●重复淬火与回火:通过多次重复淬火和回火的过程,可以进一步改善材料的组织结构和性能,从而提高韧性。
7. 冷却介质选择●选择合适的冷却介质:淬火过程中选择的冷却介质对材料的冷却速率和组织结构有重要影响。
选择合适的冷却介质可以提高材料的韧性。
8. 后续处理●塑性变形:在热处理后对材料进行塑性变形处理,如拉伸、弯曲等,可以促进材料内部组织的进一步优化,从而提高韧性。
通过上述步骤和因素的综合应用,可以优化热处理工艺参数,有效提高材料的韧性。
热处理对金属材料的磁导率的提升效果
热处理对金属材料的磁导率的提升效果磁导率是描述材料在磁场中响应及传导磁感应强度的物理量。
在许多工业应用中,提高金属材料的磁导率对于提高设备性能至关重要。
热处理是一种常用的方法,可以显著改善金属材料的性能,包括磁导率的提升。
本文将探讨热处理对金属材料磁导率的影响及其提升效果。
一、热处理的原理及基本过程热处理是通过控制金属材料温度和时间,使其处于一定的热力学状态,并通过固溶、析出、相变等过程来改变其微观结构和性能。
常见的热处理工艺包括退火、淬火、回火等。
在热处理过程中,材料中的晶体颗粒发生重新结晶,晶界及晶内缺陷得以消除,其他相的析出或溶解也发生变化。
热处理不仅可以提高金属材料的力学性能,还对其导电性、导热性和磁性等性能起到一定的调控作用。
二、热处理对磁导率的影响磁导率是描述材料导磁性能的重要指标,受到材料的晶体结构、化学成分、热处理等因素的影响。
热处理对金属材料磁导率的影响主要表现在以下几个方面:1. 晶体结构的改变:热处理过程中,晶体结构发生改变,晶界及晶内缺陷减少,晶粒尺寸得到细化。
这些变化可以提高磁导率,减小磁化损耗。
2. 化学成分的变化:热处理可以引起材料中其他相的析出或溶解,改变材料的化学成分。
这些化学变化会影响材料的磁导率,使其提高或降低。
3. 短时效效应:通过快速冷却、保温和再快速冷却的处理方法,可以在材料中形成超细晶体结构或纳米晶体结构。
这些微观结构改变可以显著提高磁导率。
4. 持久效应:部分热处理方法可引起金属材料的晶体结构发生固态相变或析出相的形成,这些相变或析出相的存在可以长时间维持,使得磁导率保持在较高水平。
三、热处理对金属材料磁导率的提升效果热处理对金属材料磁导率的提升效果取决于材料的初始状态、处理工艺以及处理参数等因素。
然而,通过适当的热处理方法,可以实现对金属材料磁导率的有效提升,从而提高其在电磁器件等领域的应用性能。
具体的提升效果如下:1. 磁导率的增加:热处理后,材料中的晶体结构得到改善,晶界及晶内缺陷减少,晶粒细化,从而减小了磁化损耗。
热处理工艺对材料磁性和导电性能的控制
热处理工艺对材料磁性和导电性能的控制热处理工艺是通过控制材料的加热和冷却过程,以改变材料的组织结构和性能。
在热处理过程中,材料的磁性和导电性能也会受到影响。
首先,我们来讨论热处理工艺对材料磁性能的控制。
对于铁磁材料来说,经过适当的热处理可以改变其磁性能。
常见的磁性材料有铁、镍、钴等,它们的磁性是由其中的原子磁矩相互作用而形成的。
在加热过程中,原子磁矩会发生重新排列,从而改变材料的磁性能。
例如,对于一种非常软磁的材料,例如钕铁硼磁铁,通过加热材料到其居里温度以上,可以使其磁性完全消失。
这是因为居里温度以上的高温会破坏材料内部的磁区,使其丧失磁性。
而在负磁性材料,例如反铁磁材料,通过适当的热处理工艺,也可以调整其磁性能。
其次,热处理工艺对材料导电性能也有一定的影响。
导电性是材料中电子在外电场作用下迁移的能力。
在材料的加热过程中,晶格结构会发生变化,从而影响材料的电子迁移能力。
例如,对于金属材料,通过加热可以提高其导电性。
这是因为加热会使材料的晶格结构变得更加有序,电子能更容易在材料中迁移,从而提高导电性能。
另一方面,对于半导体材料来说,通过特定的热处理工艺也可以控制材料的导电性能。
热处理可以调整半导体材料的杂质浓度和晶格结构,从而改变其导电性能。
总的来说,热处理工艺可以通过对材料的加热和冷却过程的控制,调整材料的组织结构和性能。
对于磁性材料来说,热处理工艺可以改变材料的磁性能,使其具备特定的磁性。
而对于导电性材料来说,热处理工艺可以提高材料的导电性能。
热处理工艺对材料磁性和导电性能的控制是通过改变材料的晶格结构、杂质浓度等方式实现的。
这种控制能力为材料的研发和应用提供了更多的可能性,促进了科技的发展。
除了可以通过热处理工艺来控制材料的磁性和导电性能,还可以进一步优化这些性能。
在热处理过程中,通过调整加热和冷却的速度以及持续时间,可以获得不同的材料结构和性能。
对于磁性材料来说,热处理可以改变晶格结构、磁区排列以及晶体尺寸等方面的性质。
真空与磁场热处理改善FeCo合金的软磁性能
北京航空航天大学学报 Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics
October 2004 Vol. 30 No110
真空与磁场热处理改善 FeCo 合金的软磁性能
- 3
Pa. 达到预定真空
度后 ,试样采用随炉升温方式 . 真空热处理温度范 围为 500~850 ℃,恒温时间为 1~4 h. 磁场热处理 4 时外加磁场强度在 1184 ×10 AΠ m ( 230 Oe ) 范围 内 ,磁场附加方式为 , 升温到达所需温度后 , 开始 附加磁场直至冷却至 300 ℃ . 采用 LDJ9600 型 VSM 测试系统对真空热处 理前后的样品进行磁性能测试 . 采用电阻应变仪 测量合金的磁致伸缩性能 , 所使应变仪型号为
Abstract : Microstructures and soft magnetic properties of FeCo alloy were investigated in an attempt to improve its soft magnetic properties. Microstructural dependence of the magnetic properties was studied by vacuum annealing at various temperatures. Magnetic field annealing was performed to study the dependence of the coerecivity on the magnetic filed applied during annealing. The field annealing effect was observed only for the alloys after recrystalli2 4 zation , and was increased with increasing the applied field within the range of 210 × 10 AΠ m ( 250 Oe) . Coercivity 4 ( ) of the FeCo alloys was decreased to 72 AΠ m 019 Oe after annealing with a magnetic field of 1176 ×10 AΠ m ( 220 Oe) at 850 ℃ . The microscopic mechanism of the field annealing effect was also discussed in terms of magne2 tostrictive characterizations. Key words : magnetic field effects ; magnetostriction ; FeCo alloy ; soft magnetic properties
软磁材料热处理
软磁材料热处理软磁材料是一类在外加磁场下表现出良好磁导率和低磁滞回线的材料,常用于电感、变压器和其他电磁设备中。
软磁材料的热处理过程对其磁性能和微观结构有着重要的影响。
下面是关于软磁材料热处理的一些主要方面,涵盖了基本概念、方法和影响因素。
1. 软磁材料热处理概述软磁材料热处理是通过加热和冷却等方式,改变材料的结晶结构和晶粒大小,从而调控其磁性能。
主要目标是优化材料的磁导率、磁滞回线和饱和磁感应强度。
2. 热处理方法2.1 时效处理时效处理是通过在适当的温度下保持一定时间,使软磁材料达到热平衡,有助于消除残余应力和提高磁导率。
2.2 气氛热处理气氛热处理通常在控制的气氛环境中进行,以防止氧化和碳化等不良反应。
气氛热处理可以在氮气、氢气或其他保护性气氛中进行。
2.3 快冷处理快冷处理可以通过迅速冷却软磁材料,控制晶粒生长,达到微观结构的优化,从而改善磁性能。
3. 影响因素3.1 温度热处理温度是影响软磁材料性能的关键因素。
过高或过低的温度可能导致晶粒长大或晶界不完善,影响磁性能。
3.2 时间保持时间是热处理的另一个关键参数。
过短或过长的保持时间都可能导致磁性能的下降。
3.3 冷却速率冷却速率直接影响软磁材料的微观结构,快冷处理可以得到细小的晶粒,从而提高磁导率。
4. 热处理对软磁材料性能的影响4.1 提高磁导率合理的热处理过程可以消除或减小软磁材料中的缺陷,提高磁导率。
4.2 降低磁滞回线通过优化微观结构,热处理可以降低软磁材料的磁滞回线,提高其磁响应速度。
4.3 改善饱和磁感应强度合适的热处理过程可以改善软磁材料的饱和磁感应强度,使其在外加磁场下更容易达到饱和状态。
总体而言,软磁材料的热处理是一项复杂的工艺,需要根据具体材料和应用来确定最佳的处理方案。
对于不同类型的软磁材料,可能需要采用不同的热处理工艺来达到最佳的性能。
在进行热处理前,需要仔细分析软磁材料的特性和要求,以制定合适的处理方案。
软磁合金热处理
软磁合金热处理软磁合金是一种具有优良磁性能和热稳定性的材料,广泛应用于电力传感器、变压器、电感器等领域。
然而,软磁合金在使用过程中需要进行热处理,以获得理想的磁性能和微观组织结构。
本文将介绍软磁合金热处理的原理、方法以及对材料性能的影响。
软磁合金的热处理是指在一定的温度和时间条件下,通过加热和冷却过程对材料进行处理,以改善材料的磁性能和机械性能。
软磁合金的热处理通常包括固溶处理、时效处理和磁场处理等步骤。
固溶处理是指将软磁合金加热至固溶温度,保持一定时间后迅速冷却。
固溶处理可以消除软磁合金中的析出相,使其达到均匀固溶状态,从而提高材料的饱和磁化强度和磁导率。
同时,固溶处理还能改变材料的晶粒尺寸和晶界结构,进而影响材料的磁性能和热稳定性。
时效处理是指将固溶处理后的软磁合金再加热至一定温度,保持一定时间后再进行冷却。
时效处理可以促使材料中的析出相再次析出和生长,从而调控材料的磁性能和机械性能。
通过时效处理,可以增加软磁合金的矫顽力和剩磁,提高材料的饱和磁化强度和磁导率,改善材料的磁滞回线和磁导率频率特性。
磁场处理是指在固溶或时效处理的过程中施加一定的磁场,以改变软磁合金的磁性能和磁导率。
磁场处理可以通过改变材料中的磁畴结构和磁畴壁运动方式,降低材料的磁滞损耗和磁耗,提高材料的磁导率和磁饱和感应强度。
软磁合金热处理对材料的性能有着重要的影响。
首先,热处理可以改变软磁合金的晶粒尺寸和晶界结构,进而影响材料的磁滞回线和磁导率频率特性。
其次,热处理可以调控软磁合金中的析出相,从而改变材料的磁导率、饱和磁化强度和矫顽力。
此外,热处理还可以降低软磁合金的磁滞损耗和磁耗,提高材料的磁导率和磁饱和感应强度。
因此,合理的热处理工艺可以使软磁合金获得理想的磁性能和热稳定性。
软磁合金的热处理是提高材料磁性能和热稳定性的重要手段。
通过固溶处理、时效处理和磁场处理等步骤,可以改变软磁合金的晶粒尺寸和晶界结构,调控材料的磁性能和机械性能。
热处理工艺对铁合金材料的磁导率和韧磁性能的提高
热处理工艺对铁合金材料的磁导率和韧磁性能的提高热处理工艺是一种通过对材料进行加热和冷却的工艺,以改善材料的性能和性能指标。
在铁合金材料中,磁导率和韧磁性能是其重要的性能参数,通过热处理工艺可以有效地提高这些性能。
首先,磁导率是指材料在磁场中导磁的能力。
铁合金材料的磁导率可以通过热处理工艺进行改善。
一种常用的热处理工艺是回火处理。
回火是在材料经过淬火处理后进行的一个加热过程,在这个过程中,材料会逐渐降低硬度,提高磁导率。
这是因为回火会使材料中的马氏体转变为铁素体,并在晶界周围生成退火球化的结构,从而改善了材料的磁导率。
此外,热处理中的温度和时间也会对铁合金材料的磁导率产生影响。
通常情况下,提高回火温度可以提高材料的磁导率。
而延长回火时间可以使材料内部的应力得到释放,进一步改善磁导率。
因此,在热处理过程中,适当选择回火温度和时间是提高铁合金材料磁导率的关键。
其次,韧磁性能是指材料在磁场中具有抗磁饱和能力的能力。
提高铁合金材料的韧磁性能也可以通过热处理工艺来实现。
一种常见的方法是通过热处理改变材料的组织结构。
举个例子,减小晶粒尺寸可以提高材料的韧磁性能。
回火处理可以通过晶粒细化来实现这一目标。
另外,热处理中的冷却速率也会对材料的韧磁性能产生影响。
快速冷却可以促使材料形成细小的晶粒和均匀的组织结构,从而提高材料的韧磁性能。
缓慢冷却则有利于消除材料中的残余应力,提高其强度和韧性,同时也对韧磁性能的提升有积极的影响。
综上所述,热处理工艺对铁合金材料的磁导率和韧磁性能的提高有着显著的效果。
通过适当的回火处理和正确的温度、时间控制,可以改善材料的磁导率。
同时,通过调节冷却速度和改变组织结构,可以提高材料的韧磁性能。
这些工艺对于铁合金材料在磁性材料和电机领域的应用具有重要意义,可以提高产品的性能和可靠性。
此外,除了回火处理,还有其他热处理工艺可以用于提高铁合金材料的磁导率和韧磁性能。
其中最常见的是淬火工艺。
淬火是将材料加热到临界温度后迅速冷却,使其形成马氏体结构,从而提高材料的硬度和磁导率。
金属软磁材料及其热处理
金属软磁材料及其热处理金属软磁材料是一类具有良好磁导特性的材料,广泛应用于电子、电力、通信等领域。
热处理是其中一种常用的加工方法,可改善金属软磁材料的磁导性能。
本文将介绍金属软磁材料的特性及其热处理方法,并探讨其在实际应用中的重要性。
金属软磁材料具有较低的矫顽力和高的磁导率,能够在外加磁场下迅速磁化和消磁。
这使得金属软磁材料在电感元件、变压器、电动机等设备中得到广泛应用。
常见的金属软磁材料包括硅钢、镍铁合金、铁镍合金等。
然而,金属软磁材料的磁导性能受到多种因素的影响,如晶粒尺寸、晶界结构和磁畴壁等。
为了提高金属软磁材料的性能,热处理成为一种常用的方法。
热处理可以通过改变材料的晶粒尺寸和晶界结构,调控材料的磁畴行为,从而提高磁导性能。
常见的热处理方法包括退火、时效和热压缩等。
退火是最常用的热处理方法之一,通过加热材料至一定温度并保持一段时间后,缓慢冷却至室温。
退火能够消除材料内部的应力,促进晶粒长大和晶界结构的重排,从而提高材料的磁导率。
时效是在一定温度下保持材料一段时间,使材料中的溶质元素扩散到晶界附近,形成纳米尺度的沉淀相,提高材料的磁导性能。
热压缩则是通过加热和压制的方式,使材料的晶粒细化并提高材料的磁导率。
在实际应用中,金属软磁材料的热处理是非常重要的。
首先,热处理可以显著提高材料的磁导率,降低材料的能耗。
这对于电力设备和电子器件的性能和效率至关重要。
其次,热处理还可以改善材料的稳定性和耐腐蚀性能,延长材料的使用寿命。
此外,热处理还可以调控材料的磁性能,满足不同应用场景下的需求。
然而,金属软磁材料的热处理也存在一些挑战。
首先,不同材料的热处理工艺参数不同,需要根据具体材料和应用要求进行优化设计。
其次,热处理过程中需要控制好温度、时间和冷却速率等参数,以避免产生不良的相变和组织结构,影响材料性能。
此外,热处理还会对材料的尺寸和形状产生一定影响,需要进行后续加工和精密控制。
金属软磁材料及其热处理在电子、电力、通信等领域具有广泛应用。
热处理工艺对金属材料的晶界清晰度和晶粒尺寸的调节
热处理工艺对金属材料的晶界清晰度和晶粒尺寸的调节热处理工艺是一种通过控制金属材料的加热和冷却过程,以改善其性能和微观结构的方法。
在热处理过程中,晶界清晰度和晶粒尺寸是两个重要的参数,对最终材料的性能、强度和耐腐蚀性能有重要影响。
通过合适的热处理工艺,可以对金属材料的晶界清晰度和晶粒尺寸进行有效调节和控制。
首先,热处理工艺可以通过晶界清晰度控制改善金属材料的力学性能。
晶界是相邻的晶粒之间的界面区域,其质量和清晰度对材料的性能具有重要影响。
晶界的存在可能导致位错的堆积和扩散,从而使材料的塑性和延展性降低,而且晶界也容易作为裂纹的起始点,降低材料的强度。
在热处理过程中,通过控制加热和冷却速率,可以改善晶界清晰度。
高温下的慢冷却可以使晶界扩散更加充分,溶解不稳定的晶界,并使晶界迁移,从而得到更清晰的晶界。
此外,热处理中的固溶作用也可以改善晶界清晰度。
例如,固溶处理可以将带有析出物的晶界转变为均匀的固溶体,并消除一些晶界的化学偏析,从而改善晶界的清晰度。
其次,热处理工艺还可以通过控制晶粒尺寸来改善金属材料的性能。
晶粒是金属内部的晶体区域,其尺寸对材料的性能具有重要影响。
晶粒尺寸越小,晶界的体积就越小,晶界清晰度也随之提高。
小晶粒材料具有更高的强度和硬度,并且因为晶粒尺寸小,显微硬度的差异也较小,因此具有更好的韧性。
通过热处理工艺,可以改变金属材料的晶粒尺寸。
在加热过程中,晶粒会随着温度的升高而成长,通过控制加热温度和时间,可以得到所需的晶粒尺寸。
较高的加热温度和较长的加热时间可以促进晶粒的长大,而较低的温度和较短的时间可以得到较小的晶粒尺寸。
此外,热处理中的相变也可以通过改变晶粒尺寸。
例如,淬火可以使材料的晶粒尺寸显著减小,因为迅速冷却将预先形成的晶粒固定。
总之,热处理工艺对金属材料的晶界清晰度和晶粒尺寸的调节作用巨大。
通过控制热处理参数,可以改善晶界的清晰度,减小晶粒的尺寸,从而提高材料的性能和耐腐蚀性能。
软磁材料热处理
软磁材料热处理软磁材料是一类具有优良磁导性能和低磁滞损耗的材料,广泛应用于电机、变压器、传感器等领域。
软磁材料的性能与其组织结构密切相关,热处理是一种重要的工艺手段,可以改善软磁材料的磁导性能。
在软磁材料的热处理过程中,一个关键的参数是温度。
不同的温度可以使材料达到不同的组织结构,从而影响其磁导性能。
通常,软磁材料的热处理温度范围为1000℃到1300℃。
在这个温度范围内,材料会发生晶粒长大、晶格缺陷消除等变化,从而形成优良的磁导性能。
软磁材料的热处理过程可以分为加热、保温和冷却三个阶段。
在加热阶段,软磁材料通过加热到设定的温度,使其达到良好的热稳定性。
在保温阶段,材料需要在设定的温度下保持一定的时间,以便形成良好的晶粒长大和晶格缺陷消除。
保温时间是软磁材料热处理过程中的关键参数之一。
保温时间过短,材料的晶粒长大和晶格缺陷消除将不完全,导致其磁导性能不能得到有效改善。
保温时间过长,将导致磁导性能的提高效果不显著,同时还会浪费能源和时间。
因此,保温时间应根据具体材料和热处理要求进行科学合理的选择。
冷却过程是软磁材料热处理的最后一个环节。
冷却方式可以分为自然冷却和控制冷却两种。
自然冷却是将材料从保温温度快速冷却到室温,冷却速度较快。
控制冷却是通过调节冷却速度来控制材料的组织结构,使其达到最佳的磁导性能。
通常,较慢的冷却速度能够获得较好的磁导性能。
软磁材料的热处理还需要注意一些问题。
首先,热处理过程中需要控制温度的均匀性,避免温度不均匀引起材料变形或产生不良影响。
其次,热处理过程中要保证良好的气氛控制,防止材料氧化或受到其他污染物的污染。
另外,还需要对热处理后的材料进行适当的后续处理,如退火、磁场处理等,以进一步提高其磁导性能。
总之,软磁材料的热处理是一项重要的工艺技术,可以通过改善材料的晶粒长大和晶格缺陷消除等方法来提高其磁导性能。
在热处理过程中,温度、保温时间和冷却方式等参数需要科学合理的选择,同时要注意控制温度均匀性和气氛控制,以及适当的后续处理。
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业 中得到 了普遍 的应 用 。这在 过 去对零 件 最终 尺寸 要 求 不高 , 为保证 其 使 用 状 态 磁性 能 的情 况 下 是 适
用 的, 也是 唯一 的加 工方法 。近年来 , 造技 术水 平 制 不 断发 展 , 品 的小 型 化 、 密 化 程 度 越来 越 高 , 产 精 对 零 件尺 寸公 差和形 位 公 差 的要 求 日益严 格 , 米 级 微
由于 材料 本 身 的组 织 敏 感 特性 , 软磁 合 金 对 环 境 应力 ( 应 力 、 械 应 力 ) 分 敏 感 。 主 要 表 现 热 机 十 为: 经磁 性热 处理 的 软 磁合 金 零 件 在 受 到 机 械 应 力
研 究 , 寻找 出一 套适 合 目前 对 软 磁 合 金 零 件 高精 以
最 大 限度 的发挥 。
0 O 2 m。若 按 常规 的 软 磁 合 金 工 艺 流 程 加 工 , .0 m 无
法 同时保 证两 种零 件 的尺 寸精 度 和磁 性 能 。
因此 , 统 的加 工 方 法 已 不 适 用 于 当 前 对 软 磁 传
合 金 零件 高尺 寸精 度 的要 求 , 要 对 软 磁 合 金 在 热 需 处 理后 的变形 规律 、 加 应 力 对 磁 性 能 的影 响加 以 机
关键词 : 磁性 材料 ; 磁 合 金 ; 性 热 处 理 ; 寸 精 度 ; 法 研 究 软 磁 尺 方
中 图分 类 号 : G 3. 文 献标 识 码 : 文 章 编 号 : 0 — 2 1 2 1 ) 1 04 0 T 1 22 A 1 1 0 1 (0 1 O — 0 3— 4 0
作者简介 : 孙军艳 (9 8 , , 17 一) 女 陕西渭南市人 , 师 , 讲 硕士 , 主要从
度 、 性能 要求 的加 工 方法 。 高
作 用后 , 性 能 出现 明 显 下 降 , 伴 随 一定 的变 形 。 磁 且
因此 , 于软磁 合金 零件 的加 工 工序安 排 , 对 都是 将磁 性热 处理 安排 在最 后 一 道 工 序进 行 , 以便最 大 限度 地保 留热处 理后 的磁 性 能 。这 样 的工序 安 排在各 行
第 6 3卷
第 1期
有
色
金
属
V0 . 163.NO 1 . F b 2 0 l e . 1
201 年 2 月 1
No fro l M e a s n e r t tl s
DOI 1 . 9 9 j is . 0 1—0 1 . 0 1 O . 1 :0 3 6 / .sn 1 0 2 12 1. 10 0
镍系 软磁合 金 ( 17 ,J0 18 ) 铁 铝 系软 磁 合 如 J9 15 ,J 5 、 金 ( 1 1 , J3 11 ) 铁 钴 钒 系 软 磁 合 金 ( 如 J2 11 , J6 和 如 12 ) J2 。这些 软磁 合金 材料 具有 十分 优异 的磁 性 能 , 经过合 理 的磁性 能热 处理 能使 其各 自的磁性 能得 到
提 高 软 磁 合 金材 料磁 性 和热 处 理 后 尺 寸 精 度 的 方 法
孙 军 艳 汤 健 明 ,
( . 西科技 大 学 机 电工程 学 院 , 安 7 0 2 ; 2 航 天 1 1陕 西 1 0 1 . 6所 , 安 7 O 0 ) 西 1 10
摘 要 : 分析和研究 热应力 对软磁合金磁性热处理后 的尺寸精度影 响和机加 应力对磁性 能的影 响 , 出综 合改善软 磁合金 提
具有 高导 磁率 和低 矫 顽 力 , 以用 来 制 造 磁 导体 铁 可
心 、 线 电 通 讯 设 备 的 磁 屏 蔽 , 电力 电 子 、 航 、 无 在 宇 激
光、 自动化 、 算机 、 表 等 工 业 中得 到 了 广泛 的应 计 仪
用 。现在 我 国使 用 的软磁 合金 材 料按成 分 主要 有铁
软磁 合金 是一 种 铁 磁 性 精 密合 金 , 弱 磁 场 中 在
某传 感 器导 磁 环和 陀 螺 转 子 , 材料 均 为 铁 钴 钒 系 软 磁合 金 12 。这两 种 零件 结 构特 殊 : 感 器 导 磁 环 J2 传 属典 型 的薄 壁环 状 零 件 , 陀螺 转 子 则 是 形 状 复 杂 而 的 薄壁零 件 ( 图 1 , 们 的壁 厚 最 小 处 仅 0  ̄ 如 )它 . mm 左右 , 寸 公 差 最 小 为 0 0 5 m, 位 公 差 最 小 为 尺 .0 m 形
收 稿 日期 :0 8—1 20 2—1 1
1 热 应 力 对 软磁 合 金 尺 寸精 度 的影 响
对 常用 的铁 铝 系 、 钴 钒 系和 铁 镍 系三 类 软 磁 铁
合金 材料 相 图进 行 分 析 。 由图 2可 知 , 原 子 百 分 铝 比为 2 % 的铁 铝 系软 磁 合 金 1 1 2 J2由 高 温 冷却 到其 居里 温度 时 , 生磁 性转 变 , 发 合金 中产 生 了 自发 磁化
和 纳 米 级 的 尺 寸 公 差 和 形 位 公 差 相 继 出 现 。磁 性 热 图 1 某 陀 螺 转 子 外 形
Fi.1 Ou sd a ng o n y o r t r g ti e drwi fo e g r —o o
处 理对零 件尺 寸公 差 和形位 公差 的影 响 随着对 零件 尺 寸公差 和形 位公 差要 求 的提高 日益 凸现 出来 。如