[发明专利]一种能够抑制电机定子焦耳加热的铁合金及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料领域，涉及电机用铁合金，具体是指一种能够抑制电机定子焦耳加热的铁合金及制备方法。

背景技术

电机的工作原理是，转子在定子内旋转，定子包括若干导体，当转子在定子内旋转时，转子在这些导体中产生了交流电，从而在该定子和转子之间的狭窄气隙中产生旋转磁场。

定子结构中，磁通由端匝产生并且平行于该机器的纵向轴线而指向板的主面。该磁通在板中引起大量的涡流，该涡流在板中产生相当大量的焦耳加热，且结果产生对定子凸缘的加热。定子的交变磁场还会在定子凸缘中引起涡流，从而导致对凸缘的进一步加热。除了降低该机器效率的能量损失之外，在该定子端部附近对板和凸缘的加热可足以引起局部过热，该过热对机器的运行是有害的。

发明内容

本发明的目的是提供一种定子部件用铁合金材料，其成分和工艺过程使该部件能够沿轴向压挤该定子的磁性板，并且抑制焦耳加热。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种能够抑制电机定子焦耳加热的铁合金，其组成按重量百分比为，3.05-3.1％的碳、3.5-3.55％的硅、4.3-4.4％的镍、0.22-0.24％的锰、0.001-0.003％的氮、0.01-0.03％的镁、低于0.02％的磷、低于0.02％的硫，余量为铁及不可避免的杂质。

一种能够抑制电机定子焦耳加热的铁合金的制备方法是：

配料，按重量百分比为，3.05-3.1％的碳、3.5-3.55％的硅、4.3-4.4％的镍、0.22-0.24％的锰、0.001-0.003％的氮、0.01-0.03％的镁、低于0.02％的磷、低于0.02％的硫，余量为铁及不可避免的杂质配料；

熔炼，在炉内温度加热到1340-1380℃，保温30-60分钟后浇成铸件；

冷却，采用分阶段冷却方式冷却铸件，第一阶段为恒温匀速冷却，冷却速度不高于30℃／分钟，冷却到740-780℃后，采用第二阶段冷却，冷却速度为50-120℃／分钟的匀速冷却，冷却至180-220℃后进行热处理；

热处理包括两个阶段，将铸件加热到880-930℃的浸渍温度下进行2-4小时的恒温热处理；匀速降温到670-710℃的浸渍温度进行5-7小时的第二热处理，然后随炉匀速冷却至常温，冷却速度不高于50℃／分钟。本发明的有益效果是：

通过本技术方案生产的铁合金，并由该铁合金生产的定子部件，能够沿轴向压挤该定子的磁性板，并且抑制焦耳加热。

具体实施方式

一种能够抑制电机定子焦耳加热的铁合金，其组成按重量百分比为，3.05-3.1％的碳、3.5-3.55％的硅、4.3-4.4％的镍、0.22-0.24％的锰、0.001-0.003％的氮、0.01-0.03％的镁、低于0.02％的磷、低于0.02％的硫，余量为铁及不可避免的杂质。

能够抑制电机定子焦耳加热的铁合金的制备方法是：

配料，按重量百分比为，3.05-3.1％的碳、3.5-3.55％的硅、4.3-4.4％的镍、0.22-0.24％的锰、0.001-0.003％的氮、0.01-0.03％的镁、低于0.02％的磷、低于0.02％的硫，余量为铁及不可避免的杂质配料；

熔炼，在炉内温度加热到1340-1380℃，保温30-60分钟后浇成铸件；

冷却，采用分阶段冷却方式冷却铸件，第一阶段为恒温匀速冷却，冷却速度不高于30℃／分钟，冷却到740-780℃后，采用第二阶段冷却，冷却速度为50-120℃／分钟的匀速冷却，冷却至180-220℃后进行热处理；

热处理包括两个阶段，将铸件加热到880-930℃的浸渍温度下进行2-4小时的恒温热处理；匀速降温到670-710℃的浸渍温度进行5-7小时的第二热处理，然后随炉匀速冷却至常温，冷却速度不高于50℃／分钟。

实施例1

一种能够抑制电机定子焦耳加热的铁合金，其组成按重量百分比为，3.05％的碳、3.5％的硅、4.3％的镍、0.22％的锰、0.001％的氮、0.01％的镁、低于0.02％的磷、低于0.02％的硫，余量为铁及不可避免的杂质。

实施例2

一种能够抑制电机定子焦耳加热的铁合金，其组成按重量百分比为，3.1％的碳、3.55％的硅、4.4％的镍、0.24％的锰、0.003％的氮、0.03％的镁、低于0.02％的磷、低于0.02％的硫，余量为铁及不可避免的杂质。

实施例3

一种能够抑制电机定子焦耳加热的铁合金，其组成按重量百分比为，3.08％的碳、3.52％的硅、4.35％的镍、0.23％的锰、0.0015％的氮、0.015％的镁、低于0.02％的磷、低于0.02％的硫，余量为铁及不可避免的杂质。