[发明专利]减少其反复磁化损耗的部件以及其制造方法

说明书

本发明涉及一种用于制造由原材料(1)和涂层制成的减少其反复磁化损耗的部件的方法。该原材料的矫顽磁场强度H_c小于20 A/cm，并含有49‑99.97重量%的铁、0‑7重量%的硅、0‑20重量%的铬和0‑50重量%的钴。此外，该原材料(1)含有0.03‑2.00重量%的碳和0‑5重量%的其它元素。该原材料(1)涂覆有涂层(2)，该涂层含有0‑90重量%的铁、0‑90重量%的硅、0‑100重量%的铬、0‑100重量%的磷、0‑100重量%的钼、0‑100重量%的钨、0‑100重量%的钛、0‑100重量%的镍、0‑100重量%的钴、0‑100重量%的硫和0‑5重量%的其它元素。在原材料(1)中和在改性粉末(2)中所述成分的总和分别为100重量%。该涂层(2)特别是以改性粉末形式施涂。对该经涂覆的原材料进行热处理，从而得到本发明的减少其反复磁化损耗的部件。

技术领域

本发明涉及一种用于制造减少其反复磁化损耗 (“损耗减少”) 的部件的方法，以及一种借助该方法能够制造的减少其反复磁化损耗的部件。

背景技术

电工钢片通常由铁硅合金组成，并经其后紧接退火的冷轧制工艺制造。在电气机械中使用该钢片时，该片材的电阻对铁损耗有很大影响。该电阻主要由合金中的硅含量或铝含量确定。标准电工钢片中的硅含量至多为3.5重量%的硅。其相应于比电阻为约0.45 µΩm。

因为硅含量超过4重量%的钢片是脆性的且不可冷成型，所以尽管其具有高的电阻也不作为电工钢片使用。然而可再借助于气体离析处理和热处理对硅含量约为3.0重量%的铁硅带材进行改性，以使硅含量提高到至多6.5重量%。其结果是达到明显更高的比电阻即为约0.8 µΩm。但这又导致降低的磁饱和度。

为使该电工钢片具有软磁特性 (即矫顽磁场强度H_c小于10 A/cm) 和特别是在低频下具有小的铁损耗，由含Si或Al成份的贫碳铁基合金制造该电工钢片。这使该电工钢片具有均匀的电阻。另一种具有高碳含量的成本很低的铁基钢片具有低的电阻。由于该钢片中的均匀的碳含量，其还具有由高的矫顽磁场强度表明的差的软磁特性。因此，这种铁基钢片仅在具有低效率要求的低成本电动机中使用。

非片状的实心部件如爪极发电机的转子需具有高的电阻和优良的软磁特性，这例如可通过使用基于贫碳铁基合金的高合金钢实现。另一方面，由于运行中的高的铁损耗可导致尤其在高转数时出现的高频交变场成份，该高频交变场成份在转子材料中产生涡流，该涡流可导致局部升温。

发明内容

本发明的方法可制造一种特别是软磁性的减少其反复磁化损耗 (“损耗减少”)的部件，其用在执行器中、用在电气机械的软磁转子或定子中、用作电工钢片或用在传感器中。该制造从由矫顽磁场强度H_c小于20 A/cm的原材料制成的部件开始实施，特别是从矫顽磁场强度H_c小于10 A/cm的软磁性原材料制成的部件开始实施。所提供的原材料含有49-99.97重量%的铁、0-7重量%的硅、0-20重量%的铬和0-50重量%的钴。因此，钝铁材料和铁钴材料都适合用作原材料。此外，该原材料还含有0.03-2.00重量%的碳，优选含有0.06-2.00重量%的碳，特别优选含有0.06-1.00重量%的碳。所以，其是一种低成本的富碳原材料。该原材料可含有0-5重量%的其它元素。这些元素特别选自锰、钼、钨、钒、硫和磷，因此选自通常与铁伴生出现的那些元素。在原材料中这些成分的总和为100重量%。

由该原材料制成的部件特别是经改性粉末涂覆有涂层。该涂层含有0-90重量%的铁、0-90重量%的硅、0-100重量%的铬、0-100重量%的磷、0-100重量%的钼、0-100重量%的钨、0-100重量%的钛、0-100重量%的镍、0-100重量%的钴、0-100重量%的硫和0-5重量%的其它元素。优选地，其含有0-90重量%的铁、0-90重量%的硅、0-100重量%的铬、0-20重量%的磷和0-5重量%的其它元素。该其它元素特别选自如原材料中的那些其它元素。在改性粉末中这些成分的总和为100重量%。