УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МАГНИТОВ Российский патент 1997 года по МПК B22D27/00 

Устройство относится к устройствам для прецизионной термической обработки магнитов, в частности к устройствам для термомагнитной и термической обработки, применяемой при изготовлении постоянных магнитов и заключающейся в изотермической выдержке или охлаждении с контролируемой скоростью в магнитном поле и ступенчатой термической обработке без магнитного поля.

Известны камерные печи, состоящие из металлического корпуса, футеровки, нагревателей и муфеля [1, 2]
Известные печи имеют существенные недостатки, конструкция печей, состоящая из муфеля, огнеупорной керамики из-за их теплопередающей способности должны включать в себя нагревательные элементы, источник электроэнергии, систему автоматического регулирования температуры нагрева нагревателей в заданном температурном интервале термической обработки магнитов. Кроме того для известных устройств необходимо затрачивать электроэнергию на проведение режимов термической обработки и на получение постоянного магнитного поля.

Технический результат, который позволит получить предлагаемое изобретение, состоит из экономии электроэнергии на всех стадиях термической обработки, в получении источника постоянного магнитного поля, обеспечении заданного режима термической обработки без автоматического регулирования и контроля режимами термической обработки магнитов, что позволяет сэкономить средства на приобретение дорогостоящих приборов, термопар, нагревателей и электронных систем автоматического регулирования температуры в печи.

Технический результат достигается тем, что устройство, содержащее муфель и источник магнитного поля, снабжено термостатом, изготовленным из листовой нержавеющей стали, между стенками которого имеется вакуум, литейной формой и источником постоянного магнитного поля, создаваемого постоянными магнитами.

Постоянные магниты соединены между собой таким образом, что между полосами магнитной системы образуются разноименные полюса, которые создают постоянное магнитное поле в зазоре 200 мм, равное 2000 Э, что позволяет максимально использовать эффект магнитного поля в получении при термомагнитной обработке анизотропных магнитов с высокими значениями магнитных характеристик.

Совокупность предлагаемых существенных признаков позволит получать анизотропные магниты высокого качества, исключить полностью затраты на электроэнергию, используемую на получение постоянного магнитного поля, исключить регулирование степени нагрева нагревателей при термомагнитной обработке и отпуска, исключить затраты на изготовление электромагнитов, на приобретение нагревателей, приборов, термопар, средств автоматического регулирования температуры в печи.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство для термической обработки магнитов отличается наличием новых элементов: пустостенным термостатом, внутри которого имеется вакуум, литейной формой, постоянными магнитами, установленными в полостях магнитопровода и соединенными между собой магнитопроводом в верхней и нижней части его.

На чертеже представлена конструкция предлагаемой установки для термической обработки магнитов. Установка содержит магнитопровод из ферромагнитного материала 1, с полюсными наконечниками 2, боковые полости магнитопровода заполнены постоянными магнитами 3, изготовленными из ферритобариевого материала, соединенными между собой магнитопроводом, между полюсами магнитной системы расположен термостат 4, между термостатом и постоянными магнитами расположен термостат 5. В термостате помещена литейная форма 6, литейная форма снабжена литниковой системой 7.

Установка работает следующим образом. Через литниковую систему 7 литейной формы 6 заливают расплав магнитного сплава. Расплав, отдавая тепло литейной форме 6, внутренней стенке термостата 4 и изолятору 5, начинает охлаждаться в магнитном поле, образуемом между полюсными наконечниками 2 магнитной системы, создаваемом постоянными магнитами 3, соединенными между собой магнитопроводом 1. Начинает охлаждаться от 900^oC до 500^oC с переменной скоростью, изменяющейся от 26 до 0,5^oC/мин по экспоненте , что позволяет получать без отпуска на магнитах из сплава ЮН16ДК19С высокий уровень магнитных свойств: B_ч 1,22 1,35 Tл; H_св 48,6 53 кА/м; (BH)_макс. 18 20,4 кДж/м³.

Проведенные испытания магнитных параметров позволяют оценить качество литых магнитов, полученных в муфельных печах с программным управлением режимами термомагнитной обработки, помещенных в межполюсный зазор электромагнита и в заявленном устройстве. Данные представлены в таблице.

Сравнение магнитных характеристик образцов из сплавов типа ЮНДК24 и ЮНДК18, изготовленных в различных устройствах, показывает преимущество заявленного устройства, в котором обеспечивается заданный режим термической обработки без сложных и дорогостоящих систем программного управления режимами термической обработки и определяется самой конструкцией печи (массой расплава и степенью вакуума термостата), экономится электроэнергия, снижаются затраты на приобретение специального оборудования (электромагнитов), нагревателей, приборов, дорогостоящих термопар и систем программного управления режимами термической обработки, сокращения обслуживающего персонала (термистов, прибористов и электриков), при этом обеспечивается стабильный строго заданный режим термической обработки и как следствие этого, высокий уровень магнитных свойств.

Изобретение относится к устройствам для прецизионной термической обработки магнитов, в частности к устройствам для термомагнитной и термической обработки, применяемой при изготовлении постоянных магнитов и заключающейся в изотермической выдержке или охлаждении с контролируемой скоростью в магнитном поле и ступенчатой термической обработке без магнитного поля. Устройство, содержащее муфель и источник магнитного поля, снабжено термостатом из листовой нержавеющей стали, между стенками которого имеется вакуум, литейной формой и источником постоянного магнитного поля, создаваемого постоянными магнитами. Установка работает таким образом, что заливаемый в форму расплав магнитного сплава, отдавая тепло литейной форме и внутренней стенке термостата, начинает охлаждаться с переменной скоростью, изменяющейся по экспоненте . Эту скорость получают путем подбора массы расплава и степени вакуума в термостате. 1 ил., 1 табл.

Устройство для изготовления отливок магнитов, содержащее магнитопровод с разноименными полюсными наконечниками, в межполюсном зазоре между которыми размещена литейная форма, окруженная муфелем, отличающееся тем, что оно снабжено термостатом, выполненным с двойными стенками, в зазоре между которыми создан вакуум, а также постоянными магнитами, установленными между магнитопроводами, с двух сторон от муфеля и термостата, в рабочем пространстве которого размещена литейная форма.