电机磁芯的制造方法及所用的热处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电机磁芯的制造方法以及用于实施该制造方法的热处理装置，所述制造方法包括：准备步骤，准备各自加工成预定形状的电磁钢板的层合体；第一加热步骤，在气氛温度为500℃至800℃的气氛气体中加热层合体，其中气氛气体包含选自由低氧化性气体和还原性气体组成的组中的至少一种，并且气氛气体的露点为

【技术实现步骤摘要】
电机磁芯的制造方法及所用的热处理装置


[0001]本专利技术涉及电机磁芯的制造方法以及该方法所用的热处理装置。

技术介绍

[0002]通过冲压加工将带状电磁钢板冲裁成预定形状，并层压具有预定形状的钢板，从而制造电机磁芯，如转子磁芯或定子磁芯。此时，在冲裁、层压的敛缝加工等期间会产生加工应变。众所周知，当在保留该加工应变的情况下制造电机磁芯时，磁路会发生应变，并且电机不能表现出所设计的性能。因此，有人尝试通过对电磁钢板的层合体进行退火来降低加工应变(例如，参见专利文献1)。
[0003]专利文献1：JP2016
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161243A

技术实现思路

[0004]为了获得磁特性优异的电机磁芯，认为使电磁钢板的晶粒生长至晶粒尺寸为100μm以上是有效的。然而，在相关技术的应变消除退火的条件下，存在退火温度低和预期晶粒仅能生长至较小程度的问题。尽管考虑使用预先已经通过热处理等调节至期望的晶粒尺寸的钢板，但是材料采购成本增加。
[0005]在上述情况的背景下，本专利技术的目的在于提供一种电机磁芯的制造方法以及该方法所用的热处理装置，所述方法能够同时实现层合体中的应变消除和晶粒生长。
[0006]也就是说，作为本专利技术第一方面的电机磁芯的制造方法如下文所述。
[0007]一种电机磁芯的制造方法，包括：
[0008]准备步骤，准备已各自加工成预定形状的电磁钢板的层合体；
[0009]第一加热步骤，在气氛温度为500℃至800℃的气氛气体中加热层合体，该气氛气体包含选自由低氧化性气体和还原性气体所组成的组中的至少一种气体，并且气氛气体的露点为
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20℃以下；以及
[0010]第二加热步骤，在第一加热步骤之后、100Pa以下的真空中，以1,000℃至1,200℃对层合体进行均热。
[0011]根据如此限定的第一方面的电机磁芯的制造方法，通过包括第一加热步骤和第二加热步骤的一系列热处理，将层合体加热至能够在短时间段内实现晶粒生长的温度(1,000℃至1,200℃)，使得能够同时实现层合体中的应变消除和晶粒生长。
[0012]此外，在第一方面的电机磁芯的制造方法中，分两个阶段对层合体进行加热，即通过使用气氛气体的对流热传递加热和随后的真空加热，能够有效地将层合体加热至可以实现晶粒生长的温度，同时防止层合体的氧化。
[0013]在此，在1,000℃至1,200℃的温度范围内，处理期间层合体的刚度降低，因此其形状可能会发生改变。因此，可取的是在将层合体置于由C/C复合材料制成的夹具上的状态下进行热处理(第二方面)。
[0014]此外，低氧化性气体可以是氮气，并且还原性气体可以是选自由氢气和一氧化碳
气体所组成的组中的至少一种气体(第三方面)。
[0015]如上所述，根据本专利技术的电机磁芯的制造方法，可以同时实现层合体中的应变消除和晶粒生长。因此，在第一加热步骤之前，每个电磁钢板的平均晶粒尺寸可以小于100μm(第四方面)，并且通过这样的晶粒生长，在第二加热步骤之后每个电磁钢板的平均晶粒尺寸可以为100μm至300μm(第五方面)。
[0016]如下所述测量构成层合体的每个电磁钢板的平均晶粒尺寸。切割试样，使得能够观察到厚度截面，并且通过硝酸浸蚀液(Nital)腐蚀以侵蚀并显现出晶界。然后，通过线段法测量100个以上晶粒的晶粒尺寸，以获得平均晶粒尺寸。
[0017]本专利技术的第六方面的热处理装置限定如下。
[0018]一种用于实施根据第一方面的制造方法的辊底式热处理装置，该热处理装置包括：
[0019]多个热处理室，将其配置为加热层合体；以及
[0020]辊，将其设置在每个热处理室中并且配置为支撑和传送层合体，其中
[0021]多个热处理室包括实施第一加热步骤的第一加热室、实施第二加热步骤的第二加热室、以及在第二加热步骤之后对层合体进行退火的退火室，并且
[0022]连续地设置第一加热室、第二加热室和退火室。
[0023]本专利技术的第七方面的热处理装置限定如下。
[0024]一种用于实施根据第一方面的制造方法的热处理装置，该热处
[0025]理装置包括：
[0026]传送轨道；
[0027]分批式加热室，将其沿着传送轨道设置并且配置为实施第一加热步骤和第二加热步骤中的至少一者；
[0028]分批式冷却室，将其沿着传送轨道设置并且配置为在第二加热步骤之后对层合体进行退火；以及
[0029]传送单元，其包括保温室和运送室，将保温室配置为容纳目标物体并通过加热器保持目标物体的温度，将运送室配置为在加热室和保温室之间以及在冷却室和保温室之间运送层合体。
[0030]根据第一方面的电机磁芯的制造方法也可以在根据以这种方式限定的第七方面的热处理装置中实施。
附图说明
[0031]图1为示出根据本专利技术的实施方案的电机磁芯的制造方法的过程的流程图。
[0032]图2为示出根据实施方案的制造方法中使用的辊底式热处理装置的整体结构的图。
[0033]图3A和图3B为示出放置层合体的夹具的图。
[0034]图4为示出根据实施方案的制造方法中的加热曲线的一个实例的图。
[0035]图5为示出根据本专利技术的另一实施方案的热处理装置的整体结构的图。
[0036]图6为示出图5中的加热室和传送单元的内部结构的图。
[0037]图7为加热室和传送单元的平面图。
具体实施方式
[0038]接下来，将在下文中详细地描述本专利技术的实施方案。
[0039]根据本专利技术的实施方案的电机磁芯的制造方法可以作为制造诸如转子磁芯或定子磁芯之类的电机磁芯的一个步骤来实施。构成电机磁芯的层合体S通过以下方式形成：在单独的步骤中对钢板进行层压(未示出)，其中各钢板具有通过冲压加工冲裁带状电磁钢板而获得的预定形状；以及通过敛缝加工等对钢板进行组合。
[0040]如图1所示，本专利技术的实例中的制造方法可以是包括以下步骤的方法：准备步骤S001，准备已各自加工成预定形状的电磁钢板的层合体S；脱脂步骤S002，蒸发附着于构成层合体S的钢板的油分；第一加热步骤S003，在气氛温度为500℃至800℃的气氛气体中加热层合体S，该气氛气体的露点为
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20℃以下；第二加热步骤S004，在1,000℃至1,200℃的真空中对层合体S进行均热；退火步骤S005，对层合体S进行退火；以及快速冷却步骤S006，退火后快速冷却层合体S。
[0041]在本专利技术的实例的制造方法中，通过实施一系列步骤，可以同时实现层合体S的应变消除和晶粒生长。因此，从加工性的观点出发，在准备步骤S001中准备的每个电磁钢板的晶粒尺寸(平均晶粒尺寸)小于100μm是可取的。在实施一系列步骤之后，每个电磁钢板的平均晶粒尺寸可以为100μm至300μm，磁特性优异。
[0042]图2示出制造方法中使用的辊底式热处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机磁芯的制造方法，包括：准备步骤，准备已各自加工成预定形状的电磁钢板的层合体；第一加热步骤，在气氛温度为500℃至800℃的气氛气体中加热所述层合体，其中所述气氛气体包含选自由低氧化性气体和还原性气体组成的组中的至少一种气体，并且所述气氛气体的露点为
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20℃以下；以及第二加热步骤，在所述第一加热步骤之后、100Pa以下的真空中、以1,000℃至1,200℃对所述层合体进行均热。2.根据权利要求1所述的电机磁芯的制造方法，其中，在将所述层合体置于由C/C复合材料制成的夹具上的状态下对所述层合体进行热处理。3.根据权利要求1所述的电机磁芯的制造方法，其中所述低氧化性气体为氮气，并且所述还原性气体为选自由氢气和一氧化碳气体组成的组中的至少一种气体。4.根据权利要求2所述的电机磁芯的制造方法，其中所述低氧化性气体为氮气，并且所述还原性气体为选自由氢气和一氧化碳气体组成的组中的至少一种气体。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电机磁芯的制造方法，其中，在所述第一加热步骤之前，每个所述电磁钢板的平均晶粒尺寸小于100μm。6.根据权利要求5所述的电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：浅井康一郎，
申请(专利权)人：大同特殊钢株式会社，
类型：发明
国别省市：