提高低碳钢导磁材料磁性能的热处理方法技术

本发明专利技术公开一种提高低碳钢导磁材料磁性能的热处理方法。本发明专利技术提供的提高低碳钢导磁材料磁性能的热处理方法，依次包括加热、保温和退火工艺，其中，加热步骤为将低碳钢导磁材料置于加热炉内，升温至600‑850℃；退火步骤为增加外磁场进行磁场退火，将所述低碳钢软磁材料冷却至100℃以下出炉。本发明专利技术提供的提高低碳钢导磁材料磁性能的热处理方法，通过增加外磁场进行退火工艺，使低碳钢导磁材料内部的磁畴在加热后的缓慢冷却中，沿着外加磁场方向排列，从而获得与外磁场方向一致的磁织构，经过磁场热处理后可以使低碳钢导磁材料在原外加磁场方向上磁化获得高的磁导率和更高的矩形比，从而提高了低碳钢导磁材料的磁性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属材料热处理
，具体涉及一种提高低碳钢导磁材料磁性能的热处理方法。
技术介绍
在微型扬声器等产品中，要求灵敏度较高，以降低功率放大器的耗电量。为提高微型扬声器的灵敏度，需使气隙中磁感应强度B值越大越好。扬声器结构包括磁钢和收容所述磁钢的导磁板，其中导磁板采用软磁材料制成，提高微型扬声器的灵敏度，需提高导磁板的磁性能。扬声器中磁路设计基本方程式： B g 2 = ( - H m B m ) v m v g μ 0 k r k f ]]>其中，kf为漏磁系数，kr为磁阻系数，为了提高扬声器气隙中磁场强度Bg，需减少漏磁系数kf与磁阻系数kr。根据单磁路扬声器等效电路可得出基尔霍夫方程组：其中，F、r为磁体的总磁通、总磁动势和内阻，R为磁体与轭铁的接触磁阻以及轭铁本身的磁阻，P为总磁导，Rb为气隙上下边沿的磁阻，上下边沿的磁阻，Rg为气隙磁阻，Rj为磁体外侧面的磁阻。对于扬声器来说，由于磁体和各磁路元件的形状尺寸已经固定，因此磁导pg、pb、pj都是固定的，为了提高气隙中的磁场强度Bg，只能降低R值即降低磁体与轭铁的接触磁阻与轭铁本身磁阻。而磁阻定义的公式为： R m = 1 μ ι m s m ]]>从上述公式可以看出，为了降低导磁板的磁阻，在导磁板形状与尺寸固定的情况下只能增加导磁板的磁导率。同时，磁性材料具有磁晶各向异性，即磁化曲线的形状与单晶体的晶轴方向有关。在同一个单晶体内，由于磁晶各向异性的存在，磁化强度随磁场的变化随方向的不同而有差别。在某些方向容易磁化而在另一些方向上则不容易磁化，定义容易磁化的方向称为易磁化方向，不容易磁化的方向称为难磁化方向，在易磁化方向上其磁导率与矩形比Mr/Ms(其中，Mr表示剩余磁化强度，Ms表示饱和磁化强度)比难磁化方向上磁导率与矩形比要大很多。对于低碳钢导磁材料来说，矩形比越大，材料的磁性能越强。因此，提高导磁板的磁导率、矩形比，且降低其漏磁可有效提高导磁板的磁性能，从而提高扬声器的灵敏度。提高软磁材料的磁性能，需要改变材料的晶体结构、晶粒尺寸等参数，而热处理是提高软磁材料磁性能的一种重要手段。相关技术中，低碳钢导磁材料热处理主要体现在提高其力学性能方面，对于提高其磁性能方面的热处理工艺暂无相关报道。因此，有必要提供一种提高低碳钢导磁材料磁性能的热处理方法，进而提高扬声器等产品的灵敏度。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述技术问题，提供一种提高低碳钢导磁材料磁性能的热处理方法。本专利技术的技术方案是：一种提高低碳钢导磁材料磁性能的热处理方法，包括如下步骤：加热：将低碳钢导磁材料置于加热炉内，升温至600-850℃；保温：保温一定时间；退火：增加外磁场进行磁场退火，将所述低碳钢导磁材料冷却至100℃以下出炉，所述外磁场的强度大于所述低碳钢导磁材料最大磁感应强度对应的磁场强度。优选的，在所述加热步骤之前还包括对所述软磁材料进行预处理，所述预处理包括对所述低碳钢导磁材料进行冲压成型。优选的，所述退火步骤中，所述低碳钢导磁材料的冷却速度为50-135℃/h。优选的，所述退火工艺中，增加的外磁场的磁场强度为500Oe-3500Oe。优选的，所述加热步骤中，将所述低碳钢导磁材料升温至600-800℃。优选的，所述保温步骤中，保温时间为0.5-4h。与相关技术相比，本专利技术提供的提高低碳钢导磁材料磁性能的热处理方法，具有如下有益效果：一、热处理工艺中，将低碳钢导磁材料升温至600-850℃后保温，再进行磁场退火，不仅通过热处理来改善低碳钢导磁材料内部的晶粒尺寸、晶体缺陷、参杂物分布等因素的基础上改善其磁导率、矫顽力等磁性能；而且还通过增加外磁场进行退火工艺，使低碳钢导磁材料内部的磁畴在加热后的缓慢冷却中，沿着外加磁场方向排列，从而获得与外磁场方向一致的磁织构，经过磁场热处理后可以使低碳钢导磁材料在原外加磁场方向上磁化获得高的磁导率和更高的矩形比。因此，本专利技术提供的热处理方法能有效的提高低碳钢导磁材料的磁性能。二、热处理工艺中，外加磁场可改善冷却速度较快情况下晶体微观组织的不均匀性，从而使矫顽力降低，提高低碳钢导磁材料的磁性能。【附图说明】图1为本专利技术提供的提高低碳钢导磁材料磁性能的热处理方法的流程示意图；图2为本专利技术提供的提高低碳钢导磁材料磁性能的热处理方法中在600℃热处理温度条件下增加不同外磁场进行退火工艺后得到的低碳钢导磁材料磁畴结构图；图3为本专利技术提供的提高低碳钢导磁材料磁性能的热处理方法中在800℃热处理温度条件下增加不同外磁场进行退火工艺后得到的低碳钢导磁材料磁畴结构图。【具体实施方式】下面将结合附图和实施方式对本专利技术作进一步说明。请参阅图1，为本专利技术提供的提高低碳钢导磁材料磁性能的热处理方法的流程示意图。一种提高低碳钢导磁材料磁性能的热处理方法，包括如下步骤：步骤S1：加热将低碳钢导磁材料置于加热炉内，升温至600-850℃；其中，低碳钢导磁材料为低碳钢软磁材料，牌号为SPCD低碳钢，具体表示冲压用冷轧碳素钢薄板或钢带，具体的，热处理温度可选择为600℃、650℃、700℃、720℃、750℃、800℃或850℃，或者600-850℃范围内的其它热处理温度；步骤S2：保温一定时间保温0.5-4h，具体可以为0.5h、1h、2h、3h、4h，或0.5-4h范围内的其它保温时间；步骤S3：退火增加外磁场进行磁场退火，将所述低碳钢软磁材料冷却至100℃以下出炉；其中，增加的外磁场择为500-3500Oe范围内的磁场强度。优选的，在所述加热步骤之前还包括对所述软磁材料进行预处理，所述预处理包括对所述软磁材料进行冲压成型，例如冲压成扬声器的磁碗或导磁板的对应形状。以下通过具体的实施例详细描述热处理温度、外磁场等工艺参数对低碳钢导磁材料磁性能的影响，且以下实施例中低碳钢导磁材料均为低碳钢软磁材料，牌号为SPCD低碳钢。实施例1-2在热处理温度为600℃、保温时间为2h条件下，分别进行一般退火工艺和磁场退火工艺，得到实施例1-2。并将实施例1-2经热处理的低碳钢导磁材料进行磁性能测试，测试结果如表1：表1：600℃保温2h后不同退火工艺对磁性能的影响其中，Ms表示饱和磁化强度，Mr表示剩余磁化强度，Hc表示低碳钢导磁材料的矫顽力。通过600℃保温2h后135℃/h冷却时不加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高低碳钢导磁材料磁性能的热处理方法，其特征在于，包括如下步骤：加热：将低碳钢导磁材料置于加热炉内，升温至600‑850℃；保温：保温一定时间；退火：增加外磁场进行磁场退火，将所述低碳钢导磁材料冷却至100℃以下出炉，所述外磁场的强度大于所述低碳钢导磁材料最大磁感应强度对应的磁场强度。

【技术特征摘要】
1.一种提高低碳钢导磁材料磁性能的热处理方法，其特征在于，包括如下步骤：加热：将低碳钢导磁材料置于加热炉内，升温至600-850℃；保温：保温一定时间；退火：增加外磁场进行磁场退火，将所述低碳钢导磁材料冷却至100℃以下出炉，所述外磁场的强度大于所述低碳钢导磁材料最大磁感应强度对应的磁场强度。2.根据权利要求1所述的软磁材料的热处理方法，其特征在于，在所述加热步骤之前还包括对所述软磁材料进行预处理，所述预处理包括对所述低碳钢导磁材料进行冲压成型。3.根据权利要求1所述的提高低碳钢导磁材料磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：李犇，占方伟，徐萌萌，汪剑桥，章曙，
申请(专利权)人：瑞声科技新加坡有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG