Способ термомагнитной обработки деталей

Способ термомагнитной обработки деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнк

Соцналнстнческн к

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.1271 (21) 1729421/22-02 с присоединением заявки Ph— (33) Иркоритет— (43) Опубликовано 050278. Бтоллетеи,лз 5 (Я) N. Кл.

С 21 9 1/04

Гв йзриипий вюпнт

Свевн Меавтреа 90Ер

II ДМ1М IIIIPI7I5g

I IrI WIi (53) УДК621.785.616..9 (088. 8) (45) Дата оп бликования описания il9.01.78 (72) Авторы изобретения

К.М.Тулепов и Г.Д.Козлов

Pl} Заявитель (54 ) СПОСОБ ТЕРМОМАГНИТНОЯ ОБРАБОТКИ

ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к способам термической обработки в присутствии магнитного поля различных деталей иэ магнитных материалов, например, магнитопроводов, применяемых н устройствах автоматики и электротехники.

Термомагнитная обработка (TMOj, состоящая в отжиге и охлаждении деталей в магнитном поле, производится для воспроизведения высоких магнитных свойств, заложенных в нексторых магнитных материалах, в особенности, обладающих перминварным эффектом (1).

В результате термомагнитной обработки эа счет атомарной перестройки в материале при температурах ниже температуры Кюри, но достаточно высоких, чтобы обеспечивалась ;одвижность атомов, индуцируется ось легкого намагничивания, направление которой определяется магнитным потоком, протекающим в объеме детали при обработке. Свойства детали после термомагнитной обработки приобретают ярко выраженную анизотропию — петля гистерезиса замеренная . вдоль индуцированной.оси легкого намагничивания, имеет прямоугольный вид, а замеренная в поперечном направлении имеет линейный вид.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ термомагнитной обработки, включающий отжиг в безокнслительной среде и последующее охлаждение с оптимальной для материала скоростью при воздействии двух взаимно ортогональных магнитных полей f 21. Комбинация двух взаимно ортогональных полей тп позволяет в широких пределах варьировать направление и режим изменения суммарного магнитного поля, а значит и магнитного потока, пронизывающего объем детали. Известный способ позво1в ляет получать магнитопроводы с заданными, однородными по всему объему детали свойствами материала, характеризуемыми петлей гистерезиса любого ви" да от прямоугольного до линейного.

96 Недостатком известного способа яв:ляется ограничение по количеству перекрещивающихся магнитных полей, что создает гомогенное однородное улучшение характеристик деталей.

25 Известный способ термомагнитной о0работки разработан с целью получения монолитных, однородных по составу деталей с заданной неоднородностью свойств по объему.

80 Предложенный способ включает йзввст» ные операции выдержки деталей в защитной среде при температуре в области температуры Кюри и охлаждении нх с оптимальной для материала скоростью при воздействии перекрещивающихся магнитных полей. Отличается способ тем, что при термомагнитной обработке общий магнитный поток в детали разделяют на отдельные неколлннеарные магнитные рукава, пронизывающие различные участки детали под заданными углами от 0 до 90 . Число источников внешних магнитных полей, создающих при обработке неколлинеарный магнитный поток в детали не ограничено. 8 результате такой обработки отдельные части детали находятся в различных по направлению и режиму изменения магнитных потоках, что и приводит к неколлинеарности осей легкого намагничивания по объему детали, а значит и к неоднородности магнитных свойств.

На чертеже изображено устройство в трех проекциях для термомагнитной обработки деталей предложенным способом. Яб

Кольцевой образец 1 нз сплава, например 34НКМП или 40НКМПЛ, прошедший

ТМО в двух магнитных полях и имеющий . у астки 2 с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ) и участки 3 с линейной петлей (ЛПГ) . Участки с ППГ обработаны в концентрическом магнитном поле, создаваемом током через стержни контейнера, а участки с ЛПГ обработаны в поперечном поле, создаваемом 35 током через соленоиды контейнера. На

Участках 3 поперечный магнитный поток, создаваемый соленоидами контейнера, обусловлен как величиной тока через соленоид, так и геометрией и матери- 40 алом перемычек из магнитно-мягкого материала, применяемых в контейнере.

На участках 2 этот поперечный магнит-, ный поток прерывают, для чего или снимают перемычки совсем, или применяют 45 перемычки из немагнитной стали. Величина поперечного магнитного поля выбирается недостаточной для намагнививания образца в этом направлении, в ко тором велико раэмагничивающее поле, Э обусловленное геометрией детали. Таким путем осуществляют независимость перекрещивающихся магнитных. потоков, пронизывающих образец 1, когда в области участка 2 поток лежит в плоскости образца, а в области участка 3пронизывает образец в направлении, поперечном плоскости.

Для термомагнитной обработки образца в двух взаимно перпендикулярных магнитных полях его устанавливают в защитную обойму 4 так, чтобы области участка 2 с ППГ находились бы между перемычками 5 из немагнитной стали, а области участка 3 с ЛПà — между перемычками 6 из магнитно-мягкой стали. В состав обоймы входят основания 7 иэ магнитно-мягкой стали и упоры 8 иэ немагнитной стали, последние служат.для предохранения от излишних механических давлений..Образец, зафиксированный описанным образом в защитной обойме, помещают в контейнер для термомагнитной обработки, .Устанавливают по оси соленоидов 9 контейнера. При этом токоведущие стержни 10 пронизывают обойму

4 с деталью. Поперечный магнитный поток в контейнере замыкается через шайбу 11 из магнитно-мягкой стали. Таким образом, образец в контейнере находится под воздействием двух перекрещивающихся магнитных полей, одно иэ которых создается током через стержни контейнера, а второе — током через соленоиды контейнера. Эти магнитные поля создают в образце перекрещивающиеся магнитные потоки, обуславливающие магнитную текстуру детали после термомагнитной обработки..Степень и распределение текстуры,по образцу определяются геометрией и материалом перемычек и: тепловым режимом ТМО. Так, быстрое охлаждение некоторых материалов при

ТМО, например сплава ЭЛ-61 (ЗЗНКМС), позволяет получать в детали участки 3 с высокими значениями проницаемости при ЛПГ (5-6 тыс.).

Применение предложенного способа термомагнитной обработки в перекрещивающихся магнитных полях, создающих в детали неколлинеарные магнитные потоки, позволяет получить магнитопроводы с неоднородными по объему свойствами, причем сами магнитопроводы могут быть монолитны и однородны по составу, т.е. изготовлены из одной заготовки.

Ранее подобные детали с неоднородными свойствами изготавливали композиционным способом, составляя части из разных материалов. Предложенный способ позволяет также усилить неоднородность свойств и композиционных деталей эа счет обработки каждой части в магнитом поле нужного направления.

Формула изобретения

Способ термомагнитной обработки деталей, включающий термическую обработку в перекрещивающихся магнитных полях, отличающийся тем, что, с целью обеспечения неоднородных свойств в деталях, термомагнитную обработку производят в неоднородном магнитном поле, векторное распределение которого по объему детали устанавливают выделением .на выбранных участках независимых магнитных потоков с о ориентацией под углом от О. до 90

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент ClOA М 2982948, кл.340-174, 1965.

2.Авторское свидетельство СССР Р 474562, кл. С 22 F 1/00,1975, Редактор Ю.Чем канов

Составитель Г.ДУдяк

Техред A. Алатырев Корректор C малова

Заказ 538/23

ЦНИИПИ Г

Тираж Подписное ос>чарствеиного комитета Совета Министров СССР.по делам изобретений и открытий

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Пат чт, г,Ужгород, ул.йроектнан, .4