微电机铁心的热处理
陈志方 （贵阳华烽电器总厂 550009）
1引言
航空用交流伺服测速机组中，伺服电动机采用鼠笼转子结构，交流测速发电机采用空心杯转子。整个机组两个定子、一个转子的导磁材料采用铁镍软磁合金或铁铝软磁合金。我厂的交流伺服测速机组铁心均采用铁铝软磁合金。其工艺过程是将钢片冲制成冲片，热处理．叠压成定子、转子铁心(见图1)。本文介绍铁铝软磁合金IJ6的热处理方法。
2电机对1J6铁心的磁性要求
交流伺服测速机组电机对铁心IJ6的要求是：
a．机组主要是在自动控制系统中作为积分和反馈元件使用，电机的线性度高，零位电势小，要求导磁材料有较高的导磁率。
b．电机灵敏度高、反应快、不自转。要求导磁材料有较小的矫顽力H．和各向导磁均匀。
c．为了提高电机的效率，要求导磁材料的铁损小。
d．要求电机导磁材料的磁性对机械应力不敏感。
在磁化曲线中（见图2），电机铁心用的合金是热处理。热处理的目的是提高弱磁场下的磁感应强度，也就是使基本磁化曲线C点以前的斜率大。
3符合磁性能要求的热处理工艺
在GB。203-88标准中，对0.1～0. 5mm厍的冷轧带材规定的磁性能为Bsoo、Biooo、B2500和Hc，推荐的试样热处理工艺，也是为了保证上述性能要求的。
微电机铁心要求的磁性能为B23. 57、B31。 79、B55.7、B79.58、B119.37、Bl39.1 5等。按照推荐的热处理工艺，很难使热处理磁性合格。
针对微电机对铁心磁性能的要求，摸索出一套满足磁性能要求的热处理工艺。采用了如图3所示的热处理工艺，得到了符合要求的磁性能。
热处理时，采用真空电阻炉，真空度为1. 33～0. 133Pa (N/m2)。1J6合金真空热处理的效果取决于真空度。在真空条件下溶解在材料中的气体原子在高温下很容易从材料表面溢出，溢出的气体和金属离子形成化合物，该化合物在高温、高真空下容易分解而挥发。这是升温时真空度下降的原因，所以真空热处理对去除杂质有显著的效果，能改善磁性能。真空度越高，清除杂质的效果就越好。
为了使炉内的温度均匀．采用几组热电偶，定时用校温仪器进行校正，以调节炉内各部分的温度。
热处理前，零件要仔细清洗，清洗零件表面的油污或其它有机物，防止碳在真空退火时渗入零件、降低磁性能。用干净汽油将零件浸泡一段时间后，用刷子清洗，在空气中静置，待汽油完全挥发后，再放入烘箱，升温到120+C左右进行烘干。
经清洗烘干的 步进电机驱动器零件装入用不锈钢制造的料盘中，送入真空炉进行热处理。零件装入料盘时，防止零件之间的粘结，真空加热，零件之间产生粘结，用力撕开之后，零件被拉变形。为了防止粘结，用氧化铝粉将零件之间隔开．或者将氧化铝粉用酒精调成浆糊状，涂敷在零件上。在装箱时，每一个零件都应摆平整．不能悬空或斜置．景好采用夹具固走。变形还与加热温度、冷却速度有关。还应保证炉内零件一致的冷却速度。装炉量不要太多，如果过多，冷却时，仪表的指示温度与零件温度不一致，零件实际冷却慢。撒氧化铝粉不要太多，只要起到不粘结就行，更不要把零件用氧化铝粉埋起来，因为埋起来，零件实际冷却速度低。 氧化铝粉(A1203)是最常用的一种防粘结剂。市售的瓶装氧化铝粉在使用前应经1000℃焙烧，以去除结晶水。氧化铝粉可以反复使用，但应定期的筛选、除去杂质。
高温退火的目的是为了消除内应力，实践证明，IJ6合金退火温度采用1150±10℃。
一般，升温速度的快慢对磁性影响不大，所以多为随炉升温。但在再结晶温度750℃附近，以50℃/h升温，能提高弱磁场下的磁感应值。
保温的目的是使零件充分加热，其作用与退火温度差不多，通常取4～5h，有时采用6. 5h。如果退火温度低时，可适当延长保温时间。但实践证明，退火温度高一些，保温时间长一些，可以提高导磁率，降低矫顽力。
快速冷却比慢速冷却好，能提高弱磁场下的磁性能。在实际选择冷却速度时，只要不产生大的热应力，就可大些，IJ6合金冷却速度选160℃/h，甚至选用了200℃/h冷却，但受到炉子的制约．不能进一步提高。
出炉温度过高，如500℃、600℃会产生大量氧化与变形。出炉温度低，可以提高导磁率，降低矫顽力，采用了小于200℃出炉。
4结语
合金作为微电机铁心．其热处理的目的不是提高机械性能，而是提高磁性能。针对我厂的产品，主要是提高弱磁场的磁性能。为此，探索了一套热处理工艺．实践证明，效果良好。
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