[发明专利]冲片在退火炉中的退火氧化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冲片的退火方法，特别涉及一种如电机或变压器的冲片在退火炉中的退火氧化方法。

背景技术

电机、变压器和其他的电子设备一般含有一个由钢质冲片叠加而成的磁极，通过这些钢质冲片叠加在一起的磁极形成的磁路来传递磁通量。为了得到良好的磁性能，通常需要将钢质冲片在带有连续辊子的箱式炉中经过退火处理。

常用的退火炉包括加热和冷却区，随后是一个净化区和氧化区。在现有的冲片退火工艺中，是将成排的冲片装载在托盘上通过带连续辊子的箱式炉来处理。但是，随着冲片尺寸和形状的不同和变化，需要特别的装载方式作为操作和防范措施来保证退火操作过程中的热处理的一致性。

众所周知，现有的工艺有净化或转移通道来把受控的冷却和高温区的气氛与四周的环境分开。在冷却区的气氛包含除碳混合气，它会与空气混合后会点燃或爆炸。净化或转移通道的功能就是提供一种惰性的气氛障碍，使冲片冲有潜在爆炸混合气体中转移而不接触空气。净化或转移通道的操作条件需要静态压力其值保持略微高与受控冷却区的静态压力，这样有潜在爆炸性气体的泄露减少到最低。

在现有的工艺中，冲片在经过冷却区和净化区后，在随后的氧化区中，冲片受控于冲片表面产生或形成一层兰/灰色层的氧化物(氧化物的成分是由Fe₂O₃和Fe₃O₄形成的混合物)，这层氧化物提供给每个冲片一种电绝缘层。

但是，经过上述工艺处理的冲片含碳量相对来说还很高，致使冲片的磁性还无法达到理想的效果，以及形成的氧化物的绝缘性也无法达到理想效果。另外，在炉中控制冲片外表均匀颜色很重要，现有的工艺也很难取得。

发明内容

本发明的目的是提供一种冲片在退火炉中的退火氧化方法，本发明的方法能够使钢质冲片脱碳，可提高冲片的磁性等级；以及生成优质的氧化物层以提高绝缘性。

实现本发明目的的技术方案如下：

退火炉包含一个传输装置来传输冲片的托盘，该传输装置依次从穿过退火炉的预热区、高温区、冷却区、净化区、氧化区，通过以下步骤进行退火氧化：

先将冲片输送到375℃-425℃的温度环境中进行预热，将冲片烘干和除油；将预热除油后的冲片输送到高温区进行退火，在高温区的气氛环境中通入氮气、氢气和少量的空气在该高温区中流动，使冲片脱碳、回复再结晶以及去除内应力；将冲片输送到冷却区将冲片冷却到600-1000°F的温度范围；输送冲片到净化区，通过净化区将冷却区与氧化区的气氛隔离，再将冲片输送到氧化区；在氧化区的气氛环境中通入氮气和空气在该氧化区中流动，氧化区中设置有若干个气氛注射管，每个气氛注射管有众多的气氛喷射装置，气氛喷射装置紧靠着输送装置的托盘，气氛喷射装置使氧化气氛形成紊流，用于打乱冲片的迟钝气氛的分界层，以及为冲片表面提供反应成分，并补充在冲片间氧化所需反应成分。

采用了上述方案，在高温区的气氛环境中通入氮气和氢气在该高温区中流动，使冲片脱碳、回复再结晶以及去除内应力，通过这样的处理可提高冲片的磁性等级。通过精确控制从冷却区进入净化区的冲片的温度，其中，氧化区内的气氛喷射装置是为了能够仍氧化物在冲片的表面扩散，使得冲片表面形成蓝/灰氧化物层。在氧化区中的改良受控的蓝/灰氧化物层。通过提供进入氧化区冲片的温度(600到1000°F)，冲片外观能够得到改良。此外，气氛喷射装置提供氧化气体紊流来打断迟钝分界的层和给喷口提供了额外成分，同时也提供额外冷却，因此，给更高进入氧化区温度的补偿，增强的过冷表面，从而提高生产效率。还由于气氛喷射装置安装在传输辊子间的，能够在成叠的冲片和单个冲片间产生氧化气氛紊流。这个紊流打乱在成叠冲片的迟钝的分界层，这个过程提供氧化的氧化气氛和额外的一致的冷却是由于喷口之间靠近底部并和冲片托盘侧面很靠近，最终使冲片间的氧化层的一致性和渗透性得到重大提升。

另外，氧化区内设有带叶片的循环风扇来彻底混合和循环氧化性气氛。通过循环风扇速度变化来调节和气氛喷射装置速度变化导致托盘冲片(那里气氛)的紊流来可以达到过程控制过程控制。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明的退火炉净化区和氧化区的部分侧视图；

图2为沿图1中的II-II线的剖视图。