[发明专利]一种航空航天用高可靠性伺服阀永磁元件的制备方法

说明书

本发明公开了一种航空航天用高可靠性伺服阀永磁元件的制备方法，属于航空航天技术领域。本方法包括：1)通过配料、熔炼、退火、磁场热处理工序制备毛坯材料；2)将毛坯材料进行第一次磁性能测试，并进行第一次筛选，将符合条件的毛坯材料作为制作伺服阀用永磁元件的材料；3)将永磁元件加工成形；4)对上述永磁元件进行模拟航天航空实验和性能、质量测试，包括：4‑1)对永磁元件进行热老化处理；4‑2)退磁处理，并进行第二次磁性能测试和第二次筛选；4‑3)振动测试和X射线探伤，进行第三次筛选；4‑4)将筛选后符合要求的永磁元件进行第三次磁性能测试，并进行第四次筛选。本发明为航空航天领域提供了稳定性好、可靠性高的永磁元件。

技术领域

本发明属于航空航天技术领域，涉及一种航空航天用高可靠性伺服阀永磁元件的制备方法。

背景技术

随着我国航天航空事业的快速发展，其对材料的性能要求越来越高，尤其是控制系统使用的永磁性材料，要求其具有高磁性能的同时，还要求高精度、高可靠性。伺服阀专用磁元件是航天航空伺服阀重要的电磁转换功能元件，大量应用我国航空航天领域，是实现飞行器自动精密及地面远程测控空间飞行器必不可少的电磁转换功能器件，其飞行姿态的精密测控，决定空间飞行器飞行成败关键，这些元件不仅要求高尺寸精度和高磁性能，且要求其在航天航空环境中(即一定的温度变化范围内和振动环境中)保持较好的磁性能的高可靠性。

在航天航空环境中(在超重力加速度(Acc>20g)和温度-65℃—250℃特殊恶劣环境下)，要求该磁性功能零件提供一个恒定、可靠的静态磁场，因为运载火箭飞行姿态的控制依靠该专用零件产生的静态磁场来实现，因此需要该元件的磁性能具有高可靠性，即是在航天环境中磁性能保持稳定。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种航空航天用高可靠性伺服阀永磁元件的制备方法，为航空航天环境提供可靠性高的永磁元件。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种航空航天用高可靠性伺服阀永磁元件的制备方法，包括以下步骤：

1)通过配料、熔炼、退火、磁场热处理工序制备毛坯材料；

2)将毛坯材料进行第一次磁性能测试，并进行第一次筛选，将符合条件的毛坯材料作为制作伺服阀用永磁元件的材料，按磁能积大小分类备用；

3)将永磁元件加工成形；

4)对永磁元件进行模拟航天航空实验和性能、质量测试，包括：

4-1)对永磁元件进行热老化处理；

4-2)退磁处理，并进行第二次磁性能测试和第二次筛选；

4-3)振动测试和X射线探伤，然后进行第三次筛选；

4-4)将筛选后符合要求的永磁元件进行第三次磁性能测试，并进行第四次筛选。

进一步的，所述第一次磁性能测试、第二次磁性能测试、第三次磁性能测试均按照GB/T3217-2013永磁材料磁性试验方法进行。

进一步的，所述第一次筛选的条件为矫顽力(Hcb)范围为102～150KA/m，剩余磁化强度(Br)为0.85～1.1T，最大磁能积((BH)max)为32～90KJ/m3。

进一步的，所述永磁元件的热老化处理的方法具体为：将永磁元件充磁饱和后，进行高低温处理，放入280℃±5℃高温箱内，保温1h，取出放入-65℃±5℃低温试验箱保温1h为一循环，连续循环四次，实现了在-65℃—250℃温度范围内使永磁元件的材料磁畴结构变化引起的磁时效，以及显微组织变化引起的组织时效相对稳定，使其材料处于温度可逆状态。

进一步的，所述第二次筛选的条件为：矫顽力(Hcb)变化范围0～0.01％，剩余磁化强度(Br)变化范围-0.02～0％，最大磁能积((BH)max)变化范围-0.03～0％。