[发明专利]一种磁滞环冲片真空回火热处理工装

说明书

本发明公开了一种磁滞环冲片真空回火热处理工装，使用该工装提升了热处理时的传热速度，从而缩短了工艺时间，大大提高了生产效率。该工装包括采用高导热金属材料制成的均温桶、盖板以及芯轴；优选地，均温桶包括沿中轴线开设的通孔以及以通孔为中心沿圆周方向均匀设置的若干放置孔；盖板扣合安装在均温桶上，且位于若干放置孔的开口一侧；芯轴放置所述放置孔内，且芯轴上叠放有若干片待处理磁滞环冲片，其中，芯轴的外径小于待处理磁滞环冲片的内径，待处理磁滞环冲片的外径小于所述放置孔的孔径。

技术领域

本发明属于热处理工艺领域，具体涉及一种磁滞环冲片真空回火热处理工装。

背景技术

磁滞环冲片是由磁滞合金2J4冲制加工而成，是磁滞电机的重要零件。其质量状态，特别是磁性能的优劣直接影响着磁滞电机的性能。磁滞合金2J4具有优良的磁滞性能，决定电机的启动力矩和启动时间，对电机启动可靠性及抗过载能力有重要影响。该材料被广泛用于磁滞电机的转子、电机、陀螺仪等航天航空设备。

磁滞合金2J4的磁性能是通过回火热处理而获得。为保证零件表面无氧化，多采用在真空热处理设备中进行回火处理。由于2J4材料的磁特性对回火温度十分敏感，即热处理温度或设备温度场的变化都会对材料的磁性能产生影响。因此，该材料制成零件在热处理过程中，不同位置的零件，其受热温度差异都会使处理后零件的磁性能产生影响。根据标准要求及实际工作中要求，用于磁滞合金2J4的热处理设备，其控温精度应达到±1℃，回火温度点的炉温均匀性控制在±2℃，方能使热处理后零件的磁性能一致性较好。因而，采用先进的热处理工艺方法和工艺装备是至关重要的。

目前国内外的真空设备的控温精度能达到1‰，可满足磁滞合金2J4热处理工艺要求，但这些设备的有效加热区炉温均匀性却只有均为±5℃，不能满足该材料的热处理工艺要求。为保证其热处理后磁性能一致性较好，应进一步提高零件在热处理过程中受热均匀性。

现有市场上各产品使用的磁滞环冲片，要求零件表面无氧化。为满足设计要求，将该零件放在真空炉中进行热处理。

现有对磁滞环冲片在进行回火热处理时，通常是将零件叠装或堆放在通用工装盒内进行回火处理。现有的工装盒均采用碳钢或不锈钢焊制而成。

在实际生成过程采用以上对磁滞环冲片进行回火热处理时，主要存在以下问题：

1)在现有工装盒表层及外部放置的零件与底部及中心放置的零件的受热状态不一致，热处理出磁滞环冲片的磁性能差异较大。

2)由于工装采用碳钢或不锈钢焊制而成，传热速度较慢，保温性能较差。

3)磁滞环冲片在真空状态下加热速度慢，热处理工艺时间较长，生产效率低。

其原因如下：真空状态下加热是在极稀薄的气氛中进行的，其传热方式为单一的辐射传热。根据斯蒂芬-博尔兹曼定律，即理想灰体传热能力E[(J/(m2h)]与绝对温度的四次方成正比，

式中：

C(4.96ε)----理想灰体辐射系数[J/(m²·h·K⁴)]

ε----灰体黑度

金属材料虽与理想灰体有一定偏差。为方便计算，也可用上述定律。

由此可看出，在低温阶段，升温必然缓慢，因此，真空加热的特点是在800℃以下的真空传热方式以辐射传热为主，而磁滞合金2J4真空回火温度一般在600℃～630℃，加热速度缓慢。热处理工艺时间较长，加热及保温时间需2.5小时，生产效率低。

通过测试采用上述工艺方法处理出的磁滞环冲片磁性能差异在8％～10％。

发明内容