本发明专利技术提供了一种陀螺仪永磁力矩器用磁温度补偿合金及制备方法，属于永磁力矩器磁温度补偿合金技术领域。合金成分质量百分含量为：Ｎｉ：３４－４０％，Ｍｏ：５－１２％，Ｃ：０．０１－０．０３％，Ｓｉ：０．１－０．４％，Ｍｎ：０．１－０．４％，余量Ｆｅ。采用真空感应炉熔炼，浇铸成棒材，在１０５０℃－１２００℃保温１０－１５分钟锻造，总变形量为３０％－７０％，经１１００℃－１２５０℃真空热处理１－８小时，随炉冷却至２００℃出炉，然后机加工成所需尺寸，最后在氢气气氛下，在６００－８００℃保温１－４小时，随炉冷却至２００℃出炉后使用。本发明专利技术的优点在于：本合金的补偿能力更强，磁感应强度随温度的变化呈现性变化，磁感应强度低，合金性能对镍含量敏感性降低，产品一致性较好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于永磁力矩器磁温度补偿合金
，具体涉及一种。
技术介绍
永磁力矩器是动调陀螺仪的关键部件，其作用是产生力矩，使陀螺仪具有足够的进动速度。陀螺转子所受力矩的大小与工作间隙磁场强度成正比，力矩要尽可能大而且稳定不变，以便用较小的输入电流就可以产生足够大的力矩，而且保证力矩与电流成严格的线性关系。如何在有限的空间建立尽可能强而且稳定的气隙磁场是达到这一要求的关键，这取决于选取合适的永磁材料、合理的设计和必要的稳磁处理。永磁力矩器中所用的永磁材料都存在随温度升高而降低的特点，高精度的陀螺仪通常都采用温度补偿设计来提高力矩器间隙磁场的温度稳定性。磁温度补偿合金是温度补偿设计的关键，目前陀螺仪使用的磁温度补偿合金为1J33合金。该合金还存在以下不足补偿能力较差，ΔB/ΔT最大值＝0.005T/℃，使得要达到一定的温度稳定效果需要使用较多的补偿材料，从而增加了元件的体积；使用温度范围窄，通常为-20℃-+80℃，而陀螺仪要求的使用温度范围为-35℃-+120℃；线性度较差，ΔB/ΔT＝0.002-0.005T/℃，这直接影响力矩与电流之间的线性关系；合金成分对镍含量敏感，镍波动0.2％，居里温度将波动10℃，造成产品一致性差。近期有专利报道“高磁感宽温区线性磁温度补偿合金及生产工艺”(申请号200410040089.0)，该合金的性能特点是(1)使用温度范围-40℃-+80℃；(2)具有高磁感应强度，在20℃时，其磁感应强度为0.8±0.05T；(3)定点温度下磁感应强度值变化小，均为±0.05T；(4)线性度好，为ΔB/ΔT＝0.003-0.005T/℃。该合金的使用温度范围和线性度比1J33合金都有所提高，但是该合金具有高磁感应强度会造成补偿合金分流的磁通量较大，使工作间隙所剩的磁通量明显降低。总之，通过文献调研和专利查阅表明，目前的磁温度补偿合金还不能完全满足高精度大动态陀螺仪的应用要求。开发高性能的陀螺仪力矩器用磁温度补偿合金具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，用于补偿由于环境温度变化导致力矩器永磁环磁性能的改变，使其满足高精度陀螺仪永磁力矩器的应用要求。可以通过以下步骤实现本专利技术合金的成分配比(均为质量比)Ni34-40％，Mo5-12％，C0.01-0.03％，Si0.1-0.4％，Mn0.1-0.4％，余量Fe。本专利技术合金的制备工艺为1、采用真空中频感应炉熔炼，真空度1×10-3Pa-1×10-2Pa，熔炼后浇铸成棒材。2、锻造。锻造的主要任务是解决锻件的成形及其内部组织性能的控制，以获得所需几何形状、尺寸和质量的锻件。在所研究温度补偿合金的制备过程中，热加工的温度不宜过高，时间不宜过长。本专利技术采用的热锻温度为1050℃-1200℃，保温时间10-15分钟，总变形量为30％-70％。3、将锻件作真空热处理，真空度1×10-3Pa-1×10-2Pa，热处理温度为1100℃-1250℃，保温时间为1-8小时，随炉冷却至200℃。4、机加工成陀螺仪永磁力矩器所需圆环片。5、将圆环片在氢气气氛下，600-800℃下，退火处理1-4小时，随炉冷却至200℃出炉后使用。经测试，本合金的性能有较大的提高补偿能力更强，ΔB/ΔT最大值＝0.006T/℃；使用温度范围扩大到-35℃-+130℃；磁感应强度随温度的变化呈现性变化，ΔB/ΔT＝0.004-0.006T/℃；磁感应强度低，25℃为0.6T；合金性能对镍含量敏感性降低，产品一致性较好。目前，没有一种与本专利技术特征相同的磁温度补偿合金。这些性能完全满足陀螺仪的应用要求。将本合金用于陀螺仪力矩器中，具有如下优点1、由于补偿合金的补偿能力强并且磁感应强度低，不仅可以用较少的补偿合金达到要求的温度稳定性，而且还能使工作间隙保持较高的磁场强度，达到有效地提高精度、加矩速率和减少力矩器的体积和重量的效果；2、补偿合金良好的线性度使陀螺仪具有更高的精度；3、补偿合金良好的一致性，有利于提高陀螺仪元件的一致性。另外本合金还可应用于电度表、速度计、角速度计、汽车电压调节器等仪器仪表中。附图说明图1为本专利技术磁温度补偿合金的B-T曲线图。其中，横坐标为温度T，纵坐标为磁感应强度B，H＝7960A/m。具体实施例方式实施例1合金成分为Ni35％，Mo6.8％，C0.02％，Si0.2％，Mn0.4％，余量Fe。采用真空中频感应炉熔炼，真空度5×10-3Pa，浇铸成棒材，在1100℃保温15分钟锻造，变形量为45％，经1100℃真空热处理4小时，真空度1×10-3Pa，机加工，最后在氢气气氛下，在600℃保温2小时后使用。实施例2合金成分为Ni37％，Mo7.5％，C0.02％，Si0.2％，Mn0.4％，余量Fe。采用真空中频感应炉熔炼，真空度5×10-3Pa，浇铸成棒材，在1150℃保温15分钟锻造，变形量为50％，经1150℃真空热处理6小时，真空度1×10-3Pa，机加工，最后在氢气气氛下，在700℃保温2小时后使用。实施例3合金成分为Ni39％，Mo8.5％，C0.02％，Si0.2％，Mn0.4％，余量Fe。采用真空中频感应炉熔炼，真空度5×10-3Pa，浇铸成棒材，在1200℃保温15分钟锻造，变形量为65％，经1200℃真空热处理8小时，真空度1×10-3Pa，机加工，最后在氢气气氛下，在800℃保温2小时后使用。权利要求1.一种陀螺仪永磁力矩器用磁温度补偿合金，其特征在于合金成分质量百分含量为Ni34-40％，Mo5-12％，C0.01-0.03％，Si0.1-0.4％，Mn0.1-0.4％，余量Fe。2.一种制备权利要求1所述合金的方法，其特征在于具体工艺为a、采用真空中频感应炉熔炼，真空度1×10-3Pa-1×10-2Pa，熔炼后浇铸成棒材；b、锻造热锻温度为1050℃-1200℃，保温时间10-15分钟，总变形量为30％-70％；c、将锻件作真空热处理，真空度1×10-3Pa-1×10-2Pa，热处理温度为1100℃-1250℃，保温时间为1-8小时，随炉冷却至200℃；d、机加工成陀螺仪永磁力矩器所需圆环片；e、将圆环片在氢气气氛下，600-800℃下，退火处理1-4小时，随炉冷却至200℃出炉后使用。全文摘要本专利技术提供了一种，属于永磁力矩器磁温度补偿合金
合金成分质量百分含量为Ni34－40％，Mo5－12％，C0.01－0.03％，Si0.1－0.4％，Mn0.1－0.4％，余量Fe。采用真空感应炉熔炼，浇铸成棒材，在1050℃－1200℃保温10－15分钟锻造，总变形量为30％－70％，经1100℃－1250℃真空热处理1－8小时，随炉冷却至200℃出炉，然后机加工成所需尺寸，最后在氢气气氛下，在600－800℃保温1－4小时，随炉冷却至200℃出炉后使用。本专利技术的优点在于本合金的补偿能力更强，磁感应强度随温度的变化呈现性变化，磁感应强度低，合金性能对镍含量敏感性降低，产品一致性较好。文档编号C21D1/26GK1752258SQ20051008681公开日2006年3月29日 申请日期2005年11月8日 优先权日2005年11月8日专利技术者曲选辉, 李平, 敖晖 申请人:北京科技大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种陀螺仪永磁力矩器用磁温度补偿合金，其特征在于：合金成分质量百分含量为：Ｎｉ：３４－４０％，Ｍｏ：５－１２％，Ｃ：０．０１－０．０３％，Ｓｉ：０．１－０．４％，Ｍｎ：０．１－０．４％，余量Ｆｅ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曲选辉，李平，敖晖，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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