Устройство для термомагнитной обработки магнитных материалов Советский патент 1989 года по МПК C21D1/04 

i3 .15

i

1перметр (индикаторный прибор); 6 понижающий трансформатор ОСУ 40/05, 40 кВт (3-10 В во вторичной цепи) на выходе трансформатора можно полу- чить ток до 4000 А, необходимьгй для создания магнитного потока и нагрева элемента; 7 - шунт В-1, 75 шсм, 6 кА (измерительный шунт для измере- ,ния.падения напряжения на подводящих шинах); 8 - измеритель формы сигнала Ц-4310, в паре с шунтом позволяет определить величину проходящего через намагничивающий (токоведущий) элемент тока, 9 - зажимное устройство, вы-

полненное в виде медных пластин, в углублении которых зажат токоведуш 1й элемент (пластины зажимаются винтом) 10 - токоведущие шины; 11 - токоведущий элемент, одновременно намаг1шчи вающий и нагревающий заготовки; 12 кольцевые.заготовки, подвергаемые термомагнитной обработке с целью получения в них циркулярной магнитной текстуры; 13 - термопара платина - платина родий (ПП-055)

Устройство работает следуюшим образом.

На токоведущий элемент 11 одевают кольцевые заготовки.12, количество которых зависит от длины элемента Концы токоведущего элемента . зажимаются в водоохлаждаемых токоподводах 10. Устанавливается термопара 13. Включается автотрансформатор 1, питающий блок усиления высокоточного регулятора 2 температуры ВРТ-3. Включается сеть измерительного блока 3 ВРТ-3. Переключатель рода работ переводится в положение Дистанционное управление (Д). Регулятором устанавливается необходимый для разогрева режим (в mV). При этом от усилительного блока напряжение поступает на первичную обмотку силового понижающего трансформатора 6. Мощность БРТ(W 13 кВт) позволяет получить на первичной обмотке трансформатора ток 13000 220

ке, к которому подключен токоведу- щий элемент при напряжении V 3 Б ток 1 4300 А. Таким образом, на токоведущий элемент может быть подан регулируемый ток силой до 1 4300 А достаточный для получения циркулярного магнитного поля напряженностью более 800 Э и одновременного разогрева до необходимой темпе1

60 А, а на вторичном вит4

д 5

5

0

5

0

0

5

ратуры в зависимости от сопротивления (материала элемента и его конфигурации) Осуществляется термо- магнитная обработка, т.е. совместное воздействие магнитного поля и температ ьфы; После достижения заданной температуры переключатель рода работ измерительного блока ВРТ-3 переводится на автоматический режим-. Обратная связь (регулировка температуры) осуществляется от термопары 13, установленной в непосредственном контакте с отжигаемыми кольцевыми заготовками 12. После окончания ТМО при- бором ВРТ-3 отключают электрический ток. Р жимают один из зажимов то- коподвода, С шмают заготовки с токо- подводящего элемента„

Получаемые гистерезисные характе ристики Вч; Не. и необходимая прямо- угольность петель зависят от начальной, конечной температуры отпуска и времени охлаждения. Частные циклы пе- тегсь гистерезиса, полученные с помощью предложенного устройства, измерены на образцах после обработки в переменном магнитном поле Н,- 500 Э в области температур 670-520 С в процессе охлаждения в течение 3-6 ч.

Проверка эффективности предлагаемого устройства для ТМО магнитных материалов оценивалась гистерезисными кривыми, измеренными на кольцевых магнитах, полученных с применением предлагаемого устройства, в сравнении с гистерезисными кривыми, измеренными на магнитах, полученных с применением отжиговой печи (прототип). Измерения проводились на образцах в виде полых цилиндров с размером 0 17,,5 л ,5 мм,. изготовленных из сплава Х23К15ГМ (см,таблицу).

Применение предлагаемого устройства по сравнению с известным упрощает технологию обработки и снижает энергозатраты при сохранении высоких маг- нитньш свойств магнитов с Ц11ркулярной магнитной текстурой.

Из технологического процесса ис- ют:ючается собственно отжиговая печь, что ведет к снижению себестоимости обрабатываемых магнитов (за счет стоимости печи, ее монтажа, эксплуатационных расходов,- обслуживания), повышает производительность труда.

В известных устройствах электрический ток силой 2000-2500 А используется только для создания магнитного потока о Существенная часть электроэнергии, вьщеляемая в виде тепла как в муфельной печи, так и от намагничивающего элемента, отводится с водяным охлаждением.

В предлагаемом устройстве прохождение тока через токоведущий элемент позволяет получить циркулярное магнитное поле и одновременно исполь- зовать вьщеляемое тепло для нагрева магнитов до температуры отжига. Таким образом, полностью экономится электроэнергия, затраченная в муфельной печи для нагрева заготовок.

В зависимости от конкретных условий работы: размеров намагничивающего (токоведущего) элемента, температуры его нагрева он может быть изготовлен, например, из жаропрочной или нержавеющей стали, нихрома, никелина, молибдена или вольфрама, меди, сплавов на основе меди с добавками и т.д. В процессе отжига происходит окисление рабочей части нагревательного элемента, уменьшается его сечение, изменяются рабочие характеристики, нарушается стабильность работы устройства.

Выполнение токоведущего элемента хромированным позволяет предотвратить окисление рабочей части нагревателя, функции которого выполняет то- ковед тций элемент, исключает возможность уменьшения его сечения, изменения рабочих характеристик, что приводит к сохранению высоких магнит- -ных свойств изделий. Эффективность работы предлагаемого устройства увеличивается в 10 раз. Формула изобретения

1 , Устройство для термомагнитной обработки магнитных материалов, состоящее из источника тепла, источника магнитного поля и силового питающего трансформатора, отличающееся тем, что, с целью упрощения технологического процесса и снижения энергозатрат, в качестве источника тепла и магнитного поля применяют токоведупщй Стержень, под- ключенньй к силовому хштающему трансформатору,,

2. Устройство поп. 1, о т л и - чающееся тем, что токоведу- щий стержень выполняется хромированНЫМ.

Изобретение относится к металлургии сплавов, а именно к устройствам для термомагнитной обработки магнитных материалов для получения постоянных магнитов кольцевой или цилиндрической формы с циркулярной магнитной текстурой, используемых в электромашиностроении, приборостроении и др.отраслях промышленности. Целью изобретения является упрощение технологического процесса и снижение энергозатрат при сохранении высоких магнитных свойств обрабатываемого материала. Устройство содержит нагревательный и намагничивающий элемент, запитываемый от силового трансформатора. Отличительной особенностью устройства является совмещение в одном токоведущем элементе функций источника тепла и магнитного поля. Для улучшения служебных характеристик токоведущий элемент хромированным. Указанные отличия позволяют отказаться от нагревательной печи, более рационально использовать электроэнергию, увеличить срок службы устройства без изменения рабочих характеристик, при этом качество обрабатываемых изделий сохраняется на высоком уровне. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Вт Тл Вц, Тл HT, А/см Hj, А/см Вц/Вщ

HC /Err,

Блок BPT-J

у.

т

/

// У

ф/

I

Понижающий

ь

V