一种非晶‑超微晶合金扼流圈磁环的节能退火工艺，扼流圈磁环由Fe‑B‑Si‑Nb‑Cu系非晶‑超微晶合金带材制作而成，该节能退火工艺主要经历四次升温退火和两次降温冷却，经该节能退火工艺处理后的非晶‑超微晶合金扼流圈磁环内应力充分消除并纳米晶化，使得扼流圈磁芯具有高的电磁性能且不会产生铁损增大，保证了扼流圈磁环的稳定性与抗应力，减少退火产生的报废现象，进而提高非晶‑超微晶合金扼流圈磁环材质的利用率，相比常规退火工艺其每一炉可节省30%左右的电能，尤为关键的是解决了Fe‑B‑Si‑Nb‑Cu系非晶‑超微晶合金扼流圈磁环退火后性能波动难题，有效的控制了扼流圈磁环的铁损增大和稳定性难题。
An Energy-saving Annealing Process for Amorphous-Ultramicrystalline Alloy Choke Ring
【技术实现步骤摘要】
一种非晶-超微晶合金扼流圈磁环的节能退火工艺
本专利技术属于Fe-B-Si-Nb-Cu系非晶-超微晶合金退火
，具体的说是一种非晶-超微晶合金扼流圈磁环的节能退火工艺。技术背景非晶-超微晶合金扼流圈磁环是目前国内最节能环保的家用空调、冰箱、电视、电磁炉等控制器元件，其扼流圈磁环主要由Fe-B-Si-Nb-Cu系非晶-超微晶合金带材制作而成。在制作过程中，扼流圈磁环必须经过退火流程才能到达控制器元件的性能技术要求。Fe-B-Si-Nb-Cu系非晶-超微晶合金带材是通过液相急冷工艺，以106K/s冷却速率制备成非晶合金带材并绕制成磁芯线圈，然后通过退火而得到纳米晶组织，在退火过程中经过励磁使得磁芯线圈达到软磁化。经过退火励磁处理后的纳米晶合金具有高的磁感应强度、高的阻抗，从而满足高性能扼流磁芯线圈的要求。由于受材料成分、制备工艺、加工工艺等影响，其受温度、湿度的影响较大，因此在退火过程中容易岀现退火不充分、合金内应力未得到足够的释放，铁损增大、容易使产品性能的—致性波动性大，造成扼流圈磁环的稳定性与抗应力的变差，从而导致扼流圈磁环在退火时产生报废现象。同时退火过程是一个较长的加热、保温过程，合理的退火工艺不仅能保证合金有足够高的电磁性能，也能够节约能源，降低磁芯生产成本。针对Fe-B-Si-Nb-Cu系非晶-超微晶合金扼流圈磁环的节能退火工艺尚未有比较成熟的技术报道。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种非晶-超微晶合金扼流圈磁环的节能退火工艺，经该节能退火工艺处理后的非晶-超微晶合金扼流圈磁环不会产生铁损增大，保证了扼流圈磁环的稳定性与抗应力，减少退火产生的报废现象，进而提高非晶-超微晶合金扼流圈磁环材质的利用率，提高节能性。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种非晶-超微晶合金扼流圈磁环的节能退火工艺，扼流圈磁环由Fe-B-Si-Nb-Cu系非晶-超微晶合金带材制作而成，该节能退火工艺使用到立式横磁退火炉及与立式横磁退火炉配套使用的退火架，其特征是：⑴将成型的非晶-超微晶合金扼流圈磁环按大小分类分别置于退火架上；⑵将退火架吊入立式横磁退火炉内并关闭炉盖，然后抽真空使其真空度达到0.1atm，最后再接通立式横磁退火炉电源，开启加热并记录加热时间及环境温度；⑶开始第一阶段预加热以去除非晶-超微晶合金扼流圈磁环表面的水分并去除其表面杂质，第一阶段预加热的炉温控制在380～410℃且加热时间控制在80分钟，达到380～410℃及80分钟后再保温30分钟；⑷开始第二阶段去应力退火并进入晶化阶段以去除非晶-超微晶合金扼流圈磁环的表面张力，第二阶段去应力退火的炉温控制在480～485℃且升温加热时间控制在59分钟，达到480～485℃及59分钟后再保温30分钟；⑸开始第三阶段去应力退火以使非晶-超微晶合金扼流圈磁环得到晶化，第三阶段去应力退火的炉温控制在515～525℃且升温加热时间控制在59分钟，达到515～525℃及59分钟后再保温30分钟；⑹开始第四阶段去应力退火以使非晶-超微晶合金扼流圈磁环的纳米晶化完成并达到高电感、高阻抗技术要求的组织结构，第四阶段去应力退火的炉温控制在547～565℃且升温加热时间控制在30分钟，达到547～565℃及30分钟后再保温49分钟；⑺一次降温冷却并在15分钟内将炉温将至430℃且保温59分钟，在430℃和59分钟能使非晶-超微晶合金扼流圈磁环不产生退火热应力现象；⑻在上述⑺保温59分钟后再加磁保温90分钟；⑼在上述⑻保温90分钟后再二次降温冷却并在30分钟内将炉温将至280℃且保温180分钟，保温180分钟后再关闭真空电源和电炉电源；⑽将退火架吊出立式横磁退火炉，完成非晶-超微晶合金扼流圈磁环的节能退火过程；按照上述节能退火工艺处理后的非晶超-微晶合金扼流圈磁环其电感值要求如下：串联内阻25Ω、25℃，1KHz/0.3V条件下其电感值88.0～108.0µH；串联内阻25Ω、25℃，100KHz/0.3V条件下其电感值19.0～20.2µH；串联内阻25Ω、25℃，150KHz/0.3V条件下其电感值：13.0～16.0µH；按照上述节能退火工艺处理后的非晶-超微晶合金扼流圈磁环其阻抗值要求如下:串联内阻25Ω、25℃，100KHz/0.3V条件下其阻抗值19.0～23.0Ω；串联内阻25Ω、25℃，500KHz/0.3V条件下其阻抗值33.0～36.0Ω。由于采用如上所述技术方案，本专利技术产生如下有益效果：本专利技术有效解决了Fe-B-Si-Nb-Cu系非晶-超微晶合金扼流圈磁环退火后性能波动难题，有效的控制了扼流圈磁环的铁损增大和稳定性难题，而且节约能源，相对于常规退火工艺同炉比较其每一炉可节省电能30%左右。具体实施方式本专利技术是一种非晶-超微晶合金扼流圈磁环的节能退火工艺，扼流圈磁环由Fe-B-Si-Nb-Cu系非晶-超微晶合金带材制作而成，有关节能退火工艺请参见所述技术方案，下面所举的五个实施例是本专利技术所述技术方案的简述，未述内容以所述技术方案为准，不另赘述。实施例1本方案主要把扼流圈磁环放到真空罩内，使非晶-超微晶合金扼流圈磁环退火在真空环境下完成整个退火过程。其退火过程如下：a)将成型好的扼流圈磁环按大小、依次装入退火架，将退火架吊入真空炉，关闭炉门；b)抽真空，将真空度维持在0.1atm；c)接通电源，将炉温设定在380℃并开始加热，加热时间控制在80分钟，到温后保持30分钟；d)开始第二段升温，将炉温设定在485℃并开始升温加热，升温加热时间控制在59分钟，到温后保持30分钟；e)开始第三段升温，将炉温设定在525℃并开始升温加热，升温加热时间控制在59分钟，到温后保持30分钟；f)开始第四段升温，将炉温设定在565℃并开始升温加热，升温加热时间控制在30分钟，到温后保持49分钟；g)一次冷却阶段，将炉温设定在430℃，冷却时间控制在15分钟，到温后保持59分钟；h)将温度降至430℃，开启加磁电流，加磁90分钟；i)二次冷却，将炉温设定在280℃,30分钟达到温度，到温后保持180分钟；j)保温时间到达后，打开炉门，吊出退火架，完成退火处理；按照上述工艺处理后逐一测试如下电感值：1KHz/0.3V条件下其电感值108.0µH，此时串联内阻25Ω、25℃；100KHz/0.3V条件下其电感值20.2µH，此时串联内阻25Ω、25℃；150KHz/0.3V条件下其电感值14.0µH，此时串联内阻25Ω、25℃。按照上述工艺处理后逐一测试如下阻抗值:100KHz/0.3V条件下其阻抗值21.0Ω，此时串联内阻25Ω、25℃；500KHz/0.3V条件下其阻抗值36.0Ω，此时串联内阻25Ω、25℃。实施例2a)将成型好的扼流圈磁环按大小、依次装入退火架，将退火架吊入真空炉，关闭炉门；b)抽真空，将真空度维持在0.1atm；c)接通电源，将炉温设定在390℃并开始加热，加热时间控制在80分钟，到温后保持30分钟；d)开始第二段升温，将炉温设定在483℃并开始升温加热，升温加热时间控制在59分钟，到温后保持30分钟；e)开始第三段升温，将炉温设定在522℃并开始升温加热，升温加热时间控制在59分钟，到温后保持30分钟；f)开始第四段升温本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非晶‑超微晶合金扼流圈磁环的节能退火工艺，扼流圈磁环由Fe‑B‑Si‑Nb‑Cu系非晶‑超微晶合金带材制作而成，该节能退火工艺使用到立式横磁退火炉及与立式横磁退火炉配套使用的退火架，其特征是：⑴将成型的非晶‑超微晶合金扼流圈磁环按大小分类分别置于退火架上；⑵将退火架吊入立式横磁退火炉内并关闭炉盖，然后抽真空使其真空度达到0.1atm，最后再接通立式横磁退火炉电源，开启加热并记录加热时间及环境温度；⑶开始第一阶段预加热以去除非晶‑超微晶合金扼流圈磁环表面的水分并去除其表面杂质，第一阶段预加热的炉温控制在380～410℃且加热时间控制在80分钟，达到380～410℃及80分钟后再保温30分钟；⑷开始第二阶段去应力退火并进入晶化阶段以去除非晶‑超微晶合金扼流圈磁环的表面张力，第二阶段去应力退火的炉温控制在480～485℃且升温加热时间控制在59分钟，达到480～485℃及59分钟后再保温30分钟；⑸开始第三阶段去应力退火以使非晶‑超微晶合金扼流圈磁环得到晶化，第三阶段去应力退火的炉温控制在515～525℃且升温加热时间控制在59分钟，达到515～525℃及59分钟后再保温30分钟；⑹开始第四阶段去应力退火以使非晶‑超微晶合金扼流圈磁环的纳米晶化完成并达到高电感、高阻抗技术要求的组织结构，第四阶段去应力退火的炉温控制在547～565℃且升温加热时间控制在30分钟，达到547～565℃及30分钟后再保温49分钟；⑺一次降温冷却并在15分钟内将炉温将至430℃且保温59分钟，在430℃和59分钟能使非晶‑超微晶合金扼流圈磁环不产生退火热应力现象；⑻在上述⑺保温59分钟后再加磁保温90分钟；⑼在上述⑻保温90分钟后再二次降温冷却并在30分钟内将炉温将至280℃且保温180分钟，保温180分钟后再关闭真空电源和电炉电源；⑽将退火架吊出立式横磁退火炉，完成非晶‑超微晶合金扼流圈磁环的节能退火过程；按照上述节能退火工艺处理后的非晶超‑微晶合金扼流圈磁环其电感值要求如下：串联内阻25Ω、25℃，1KHz/0.3V条件下其电感值88.0～108.0 µH；串联内阻25Ω、25℃，100KHz/0.3V条件下其电感值19.0～20.2 µH；串联内阻25Ω、25℃，150KHz/0.3V条件下其电感值：13.0～16.0 µH；按照上述节能退火工艺处理后的非晶‑超微晶合金扼流圈磁环其阻抗值要求如下:串联内阻25Ω、25℃，100KHz/0.3V条件下其阻抗值19.0～23.0 Ω；串联内阻25Ω、25℃，500KHz/0.3V条件下其阻抗值33.0～36.0 Ω。...
【技术特征摘要】
1.一种非晶-超微晶合金扼流圈磁环的节能退火工艺，扼流圈磁环由Fe-B-Si-Nb-Cu系非晶-超微晶合金带材制作而成，该节能退火工艺使用到立式横磁退火炉及与立式横磁退火炉配套使用的退火架，其特征是：⑴将成型的非晶-超微晶合金扼流圈磁环按大小分类分别置于退火架上；⑵将退火架吊入立式横磁退火炉内并关闭炉盖，然后抽真空使其真空度达到0.1atm，最后再接通立式横磁退火炉电源，开启加热并记录加热时间及环境温度；⑶开始第一阶段预加热以去除非晶-超微晶合金扼流圈磁环表面的水分并去除其表面杂质，第一阶段预加热的炉温控制在380～410℃且加热时间控制在80分钟，达到380～410℃及80分钟后再保温30分钟；⑷开始第二阶段去应力退火并进入晶化阶段以去除非晶-超微晶合金扼流圈磁环的表面张力，第二阶段去应力退火的炉温控制在480～485℃且升温加热时间控制在59分钟，达到480～485℃及59分钟后再保温30分钟；⑸开始第三阶段去应力退火以使非晶-超微晶合金扼流圈磁环得到晶化，第三阶段去应力退火的炉温控制在515～525℃且升温加热时间控制在59分钟，达到515～525℃及59分钟后再保温30分钟；⑹开始第四阶段去应力退火以使非晶-超微晶合金扼流圈磁环的纳米晶化完成并达到高电感、高阻抗...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘学锋，李高锋，文九巴，赵海生，
申请(专利权)人：洛阳中赫非晶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。