热处理方法和热处理炉技术

本发明专利技术涉及一种热处理方法和热处理炉，其能够在马达铁芯的去应力退火中不进行发蓝处理而获得与实施了发蓝处理时同等水平的特性。一个方式的热处理方法为马达铁芯的去应力退火中的热处理方法，其包括：退火工序，使用放热型转换气体作为炉内气氛气体而将马达铁芯退火；和冷却工序，对于上述退火工序中得到的上述马达铁芯，使用放热型转换气体作为炉内气氛气体，在上述退火工序中的温度～500℃的温度区域，以每小时超过600℃的冷却速度进行冷却。以每小时超过600℃的冷却速度进行冷却。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热处理方法和热处理炉


[0001]本专利技术涉及热处理方法和热处理炉，特别涉及使用了电磁钢板的马达铁芯的去应力退火中的热处理方法和热处理炉。

技术介绍

[0002]以往，在电气设备、例如变压器等静止设备或马达等旋转设备中使用了电磁钢板。例如，马达的铁芯(core)是通过使用模具将规定厚度的无方向性电磁钢板冲切成定子形状或转子形状并进行层积而制造的。
[0003]但是，在冲切加工中，在芯材的端部和铆接层积的情况下，以该铆接部为中心，有时会残留塑性应变或弹性应变之类的所谓应变。因此，为了除去这些应变，以往进行了下述去应力退火：在氮气、氩气或使丁烷气体等不完全燃烧而产生的一氧化碳等非氧化性气氛气体中，将马达铁芯加热至700℃～800℃左右的温度，之后缓慢冷却。进行该缓慢冷却是为了在其冷却时避免马达铁芯产生应变以改善铁损，并且为了防止其尺寸精度变差。例如，在缓慢冷却用的缓慢冷却室设有搅拌风扇、空气冷却管、加热器等中的全部或一部分。在该缓慢冷却中，推荐25℃/小时左右的冷却速度。
[0004]另外，例如，专利文献1公开了一种马达铁芯的制造方法，其中，从具有规定的成分组成且屈服应力为400MPa以上的一个无方向性电磁钢板同时采集转子芯材和定子芯材后，转子芯材进行层积而作为转子铁芯，定子芯材进行层积并实施去应力退火而作为定子铁芯。马达铁芯的定子铁芯通过冲切加工等将最终退火后的钢板加工成铁芯形状并进行层积，通过焊接或铆接等夹紧后，实施去应力退火。并且，根据专利文献1的记载，为了降低去应力退火后的铁损，认为从最终退火后的钢板采集的样品从去应力退火时的均热温度至650℃的冷却速度优选为10℃/分钟以下、更优选为5℃/分钟以下。
[0005]另外，由于马达铁芯为导体，因此在交流电流过时，以绕线短路的形式流过涡流。结果，该涡流转换为热，成为涡流损耗，因此优选尽可能减小该涡流。为了减小该过电流，优选使冲切加工后的层积体相互绝缘。作为绝缘的方法，可以举出在去应力退火后进行发蓝处理而将切断/冲切端面氧化的方法等(例如参见专利文献2)。发蓝处理为下述处理：在去应力退火后提高炉内的露点，由此在钢板表面形成氧化铁(II)(FeO)或四氧化三铁(Fe3O4)等氧化覆膜。通过该发蓝处理，对钢板表面进行绝缘处理，同时能够提高切断/冲切端面的耐蚀性、防锈性。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：国际公开第2018/179871号
[0009]专利文献2：日本特开2015
‑
42015号公报
[0010]专利文献3：日本特开2017
‑
166721号公报

技术实现思路

[0011]专利技术所要解决的课题
[0012]在上述专利文献1的马达铁芯的制造方法中，以10℃/分钟以下、更优选以5℃/分钟以下的冷却速度进行冷却。尽管这不会使操作者等对去应力退火中的处理时间感到满意，但是在此基础上对其进一步实施发蓝处理时，通过实施发蓝处理，去应力退火中的处理时间变得更长。另外，在实施发蓝处理的情况下，需要设置发蓝处理用的设备。这例如在成本方面带来了进一步的课题。
[0013]本专利技术的目的在于提供一种热处理方法和热处理炉，其能够在马达铁芯的去应力退火中不进行发蓝处理而获得与实施了发蓝处理时同等水平的特性。
[0014]用于解决课题的手段
[0015]为了达到上述目的，本专利技术的第1方式提供一种热处理方法，其为马达铁芯的去应力退火中的热处理方法，其包括：
[0016]退火工序，使用放热型转换气体作为炉内气氛气体而将马达铁芯退火；和
[0017]冷却工序，对于上述退火工序中得到的上述马达铁芯，使用放热型转换气体作为炉内气氛气体，在上述退火工序中的温度～500℃的温度区域，以每小时超过600℃的冷却速度进行冷却。
[0018]优选的是，在上述退火工序后立即实施上述冷却工序。
[0019]优选的是，上述冷却工序包括将经上述退火工序的上述马达铁芯冷却至300℃。
[0020]优选的是，上述冷却速度为每小时650℃以上700℃以下的范围的速度。
[0021]优选的是，上述冷却工序中的体系内的氧分压为3/2Fe+O2＝1/2Fe3O4的氧平衡分压和2Fe+O2＝2FeO的氧平衡分压中的较低的氧平衡分压以上、4/3Fe+O2＝2/3Fe2O3的氧平衡分压以下。
[0022]优选的是，在上述退火工序之前，具有将上述马达铁芯脱脂和/或预热的脱脂预热工序。
[0023]另外，本专利技术的第2方式提供一种热处理炉，其具备：
[0024]加热室，该加热室构成为供给放热型转换气体作为炉内气氛气体，将马达铁芯退火；和
[0025]冷却室，该冷却室构成为供给放热型转换气体作为炉内气氛气体，对于通过了上述加热室的上述马达铁芯，在退火时的温度～500℃的温度区域，以每小时超过600℃的冷却速度进行冷却。
[0026]优选的是，上述冷却室设置于上述加热室的下游侧，与上述加热室直接连通。
[0027]优选的是，上述冷却速度为每小时650℃以上700℃以下的范围的速度。
[0028]在上述加热室的上游可以进一步设有脱脂预热室。
[0029]优选的是，按照上述冷却室中的体系内的氧分压为3/2Fe+O2＝1/2Fe3O4的氧平衡分压和2Fe+O2＝2FeO的氧平衡分压中的较低的氧平衡分压以上、4/3Fe+O2＝2/3Fe2O3的氧平衡分压以下的方式构成了上述冷却室。
[0030]专利技术的效果
[0031]根据本专利技术的上述第1方式和第2方式，可以提供一种热处理方法和热处理炉，其能够在马达铁芯的去应力退火中不进行发蓝处理而获得与实施了发蓝处理时同等水平的
特性。
附图说明
[0032]图1是示出本专利技术的一个实施方式的热处理炉的构成的示意图。
[0033]图2是图1的热处理炉中的热处理方法的流程图。
[0034]图3是马达铁芯的组织照片的一例。
[0035]图4是示出空气和燃料气体的混合比例与使其燃烧时产生的转换气体的成分比例的关系的曲线图。
具体实施方式
[0036]以下，基于附图对本专利技术的一个实施方式的热处理炉和该热处理炉中的热处理方法进行说明。
[0037]图1示出本专利技术的一个实施方式的热处理炉10。热处理炉10具备脱脂预热室11、加热室12和冷却室14。在脱脂预热室11的下游侧设有加热室12，在加热室12的下游侧设有冷却室14。加热室12与脱脂预热室11直接连通，冷却室14与加热室12直接连通。在脱脂预热室11与加热室12之间未设置分隔门，但也可以设有分隔门。同样，在加热室12与冷却室14之间也未设置分隔门，但也可以设有分隔门。脱脂预热室11和加热室12分别具备加热器。各加热器被控制成所设置的房间的温度成为对应的目标温度。冷却室14具备冷却单元、例如水冷系统。需要说明的是，脱脂预热室11不仅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种热处理方法，其为马达铁芯的去应力退火中的热处理方法，其包括：退火工序，使用放热型转换气体作为炉内气氛气体而将马达铁芯退火；和冷却工序，对于所述退火工序中得到的所述马达铁芯，使用放热型转换气体作为炉内气氛气体，在所述退火工序中的温度～500℃的温度区域，以每小时超过600℃的冷却速度进行冷却。2.如权利要求1所述的热处理方法，其中，在所述退火工序后立即实施所述冷却工序。3.如权利要求1或2所述的热处理方法，其中，所述冷却工序包括将经所述退火工序的所述马达铁芯冷却至300℃。4.如权利要求1～3中任一项所述的热处理方法，其中，所述冷却速度为每小时650℃以上700℃以下的范围的速度。5.如权利要求1～4中任一项所述的热处理方法，其中，所述冷却工序中的体系内的氧分压为3/2Fe+O2＝1/2Fe3O4的氧平衡分压和2Fe+O2＝2FeO的氧平衡分压中的较低的氧平衡分压以上、4/3Fe+O2＝2/3Fe2O3的氧平衡分压以下。6.如权利要求1～5中任一项所述的热处理方法，其中，在所述退火...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉山雅纪，高桥慎一，高桥谦介，高原康辅，
申请(专利权)人：关东冶金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：