Способ определения температуры спекания ферритовых изделий

Способ определения температуры спекания ферритовых изделий

Реферат

 

Изобретение относится к технологии производства ферритовых изделий и может быть использовано при уточнении температур спекания ферритовых изделий из различных марок ферритов. С целью повышения выхода годных ферритовых изделий по показателю качества Y после спекания предложен способ точного определения температуры спекания, по которому из партии отпрессованных ферритовых изделий отбирают три представительных выборки, которые спекают при температурах t₁, t₂, t₃, связанных соотношением t₂=0,5(t₁+t₃). На спеченных изделиях контролируют показатель качества на изделиях каждой выборки, определяют его среднее арифметическое значение и затем рассчитывают оптимальную температуру спекания всей партии изделий. Расчетная формула выведена из условия нормального распределения показателя качества в партиях изделий. Использование способа позволяет повысить выход годных изделий после спекания на 0,76% для феррита 6С41, на 8% для феррита 105П и на 5% для феррита 28СА250.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеканию ферритовых изделий, и может быть использовано в технологии изготовления ферритовых изделий. Целью изобретения является повышение выхода годных ферритовых изделий по показателю качества Y после спекания. Изобретение основано на экспериментально установленном факте, что в производственных партиях готовых ферритовых изделий (после спекания) показатели качества, как правило, распределены по законам, с достаточной точностью близким к нормальному. Связь между средним арифметическим значением показателя качества Y в производственной партии ферритовых изделий и температурой спекания этой партии t, в пределах фактического изменения температуры спекания от t₁ до t₃, с достаточной точностью описывается многочленом второго порядка: =at²+bt+c где среднее арифметическое значение показателя качества Y в партии; a, b, c коэффициенты, существенно отличающиеся для различных партий. При нормальном распределении показателя качества изделий после спекания минимальный объем представительной выборки ферритовых изделий может быть определен по формуле n (1) где Z коэффициент, зависящий от допустимой вероятности ошибки определения среднего арифметического значения показателя качества; величина Z выбирается из таблиц (Шор Я.Б. Статистические методы анализа и контроля качества и надежности. М. Советское радио, 1962, с.493); _y среднее арифметическое значение дисперсии показателя качества Y в партии; максимальная допустимая величина погрешности при выборочной оценке значения . Поскольку связь между средним арифметическим значением показателя качества Y в партии спеченных ферритовых изделий с температурой спекания описывается многочленом второго порядка, для получения зависимости показателя качества данной партии от температуры ее спекания достаточно провести три пробных спекания представительных выборок при различных температурах t₁, t₂, t₃. Зависимость от температуры спекания может быть определена по формуле y₁ + y₂ + y₃ Решение данного уравнения относительно температуры (t) при подстановке значения Y_о (оптимальное значение показателя качества) позволяет получить расчетную формулу для определения оптимальной температуры спекания всей партии ферритовых изделий: t_{сп 1,2}= _ + 4 + + Y + + . (2) Из двух значений t_сп, определяемых по формуле, выбирается то, которое не противоречит физическому смыслу операции спекания, т.е. входит в интервал температур спекания данного типа ферритовых изделий. Способ осуществляют следующим образом. Из партии отпрессованных изделий отбирают три выборки, объем каждой из которых n определяется по формуле (1). Выборки спекают на трех разных температурах t₁, t₂, t₃, где t₁ и t₃- соответственно минимальная и максимальная допустимые температуры спекания ферритовых изделий данного типа, причем температура t₂ 0,5 (t₁ + t₃). Измеряют показатель качества Y всех изделий в выборках после спекания. Определяют средние арифметические значения показателя качества Y в выборках у₁, у₂, у₃, спеченных соответственно при температурах t₁, t₂, t₃. Определяют температуру спекания t_сп всех изделий данной партии по формуле (2), после чего партию спекают при температуре t_сп. П р и м е р 1. На операцию спекания поступает партия отпрессованных ферритовых стержней марки 6С41. Качество каждого стержня оценивается с помощью комплексного показателя Y D, причем 0 D 1. Значение D 1 означает наилучшее качество стержня. Значение D 0 означает, что стержень является негодным. Чем ближе значение D к единице, тем лучше качество стержня. Известно, что в данном технологическом процессе у 0,431. Установлено, что = 0,05, Z 1,96. Берут три выборки объемом n штук каждая. В соответствии с формулой n 284 шт Выборки спекают при температурах: t₁ 1250^оС; t₂ 1300^оС; t₃= 1350^оС. Измеряют параметры всех спеченных стержней в выборках. Определяют средние арифметические значения показателя качества D в выборках: d₁ 0,120, d₂ 0,905, d₃ 0,906. По формуле (2) определяют оптимальную температуру спекания стержней данной партии, при которой среднее арифметическое значение показателя качества D D_o 1. Получают: t_сп1 1320^оС; t_сп2 1330^оС. Обе эти температуры допустимы для спекания ферритовых изделий данной марки. Выбирают температуру спекания t_сп 1320^оС. Получают стержни со средним арифметическим значением показателя D в данной партии D_о 1. При этом выход годных изделий определяют статистическим методом по формуле P(d₁) e dx=- где _d значение при выборке d; D_н, D_в нижняя и верхняя границы допустимого изменения показателя D. В рассматриваемом случае D_н 0, D_в + (значения D > 1 не имеют физического смысла, поэтому на практике все значения D > 1 принимаются равными 1). В рассматриваемом примере P(D_o)=_o(+)-=0,9898 При спекании известным способом при температуре t₃ 1350^оС получают партию стержней с выходом годных изделий P(d₃)=_o(+)-=0,9822 Таким образом, по сравнению с известным способом спекание ферритовых стержней при температуре, определяемой по изобретению, позволяет получить повышение выхода годных изделий в партии на 0,76% ([P(D_o) P(d₃)] 100% 0,76%). П р и м е р 2. На операцию спекания поступает партия заготовок сердечников из феррита с ППГ марки 105П. Качество каждого сердечника оценивается по величине коэрцитивной силы (Н_c) и величине максимальной индукции (В_ч). Допуски на указанные параметры соответственно: Н_с 0,80-1,00 Э; В_ч 2040-2760 Гс. Поскольку данный технологический процесс удовлетворяет требованиям к величине В_ч сердечников, подбор температуры спекания осуществляется по величине Н_с. Величина Н_с в партии распределена по закону, близкому к нормальному. Известно также 0,028 Э; _Hc 0,01 Э; Z 1,96. Берут три выборки объемом n штук каждая. В соответствии с формулой (1) n 30 (шт) Выборки спекают при температурах, находящихся в пределах допусков действующей технологии (операционная карта УВ/ПЯ7.137.920/921 ТК) t₁ 1050^оС, t₂ 1150^оС, t₃ 1250^оС. Измеряют коэрцитивную силу спеченных сердечников. Определяют средние арифметические значения Н_с в выборках: H_c1 1,08 Э; H_c2 0,84 Э; H_c30,81 Э. Для данных изделий оптимальной будет температура спекания, при которой среднее арифметическое значение Н_с совпадает с серединой поля допуска, т.е. Y_o H_co 0,9 Э. По формуле (2) определяют оптимальную температуру спекания сердечников данной партии. Получают t_сп 1102^oС. Всю партию спекают при данной температуре. При этом выход годных изделий, определяемый по формуле, приведенной в примере 1, равен P(H)=- 1,0 что подтверждается фактическим измерением. При спекании по известному способу при t₂ 1150^оС выход годных изделий составляет P(H_c)=- 0,92 Таким образом, по сравнению с известным способом спекание сердечников при температуре, определяемой по изобретению, позволяет получить повышение выхода годных изделий в партии на 8% П р и м е р 3. На операцию спекания поступает партия заготовок анизотропных магнитов из феррита марки 28СА250. Качество каждого магнита оценивается по величине двух параметров: максимальной энергии, создаваемой единицей объема магнита (ВН)_макc и по коэрцитивной силе Н_с. Требованиями технических условий обе эти величины ограничены снизу: (ВН)_макс 28 кДж/м³ (3,52 МГсхЭ) и Н_с 250 кА/м (3140 Э). Из предварительного исследования известно, что в области температур спекания, ограниченной действующей технологией (операционная карта УВО. 737,504 ТК) от t₁ 1130^оС до t₃ 1230^оС величина (ВН)_максвозрастает, а величина Н_с убывает, т.е. один параметр магнитов, (ВН)_макс, улучшается с ростом температур, а второй, Н_с, становится хуже. В этом случае вся партия рассматривается как единый объект технологического воздействия, и показателем качества партии является выход годных изделий. Известно также, что объем представительной выборки заготовок магнитов не менее 40 шт. Три выборки заготовок объемом 40 шт. каждая спекают при температурах t₁ 1130^оС, t₂ 1180^оС и t₃ 1230^оС. Измеряют (ВН)_макси Н_с каждого изделия в выборках. Определяют, что в первой выборке 37 шт. годных (У₁ 0,925), во второй выборке 38 шт годных (У₂ 0,950), в третьей выборке 32 шт. годных изделий (У₃= 0,80). В формулу (2) подставляют Y_o 1,0 и определяют по этой формуле оптимальную температуру спекания магнитов данной партии. Получают t_сп1 1150^оС, t_сп2 1169^оС. Выбирают t_сп 1150^оС. При спекании на этой температуре получают партию с выходом годных изделий 100% Как показала выборочная оценка, при спекании по известному способу при t₂1180^оС выход годных изделий составляет 95% Таким образом, по сравнению с известным способом выбор температуры спекания в соответствии с изобретением позволяет повысить выход годных изделий в партии на 5% Как следует из примеров 1-3, предложенный способ определения температуры спекания ферритовых изделий применим для различных типов ферритов и позволяет, в зависимости от марки феррита, повысить выход годных изделий на 0,76-8% Использование изобретения в промышленном производстве ферритовых изделий позволит снизить себестоимость ферритовых изделий за счет уменьшения отбраковки изделий после спекания.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ СПЕКАНИЯ ФЕРРИТОВЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий проведение пробного спекания выборок партии изделий в области температур от t₁ до t₃, где t₁ меньше t₃, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годных изделий по показателю качества Y после спекания,пробное спекание проводят на трех представительных выборках партии изделий при температурах t₁, t₂, t₃, причем t₂ 0,5 (t₁ + t₃), после спекания определяют средние арифметические значений Y₁, Y₂, Y₃ показателя качества Y в выборках, а затем определяют температуру спекания всей партии изделий по формуле где Y₀ наилучшее значение показателя качества.