[发明专利]奥氏体不锈钢制品加工变形过程中的消磁方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于奥氏体不锈钢制品制备技术领域，特别是奥氏体不锈钢制品加工变形过程中的消磁方法。

背景技术

不锈钢材料广泛应用于精密仪器、仪表、电器电路设备等领域，这种工作环境要求不锈钢材料不易被磁化。普通的热处理奥氏体不锈钢材料是一种基础不锈钢种，热处理后内部组织为奥氏体，这种奥氏体为亚稳定态组织结构，在制备加工变形过程中，易于产生形变马氏体，马氏体组织具有顺磁性，在外磁场作用下，使不锈钢制品磁化。这严重制约了不锈钢材料在精密仪器、仪表、电器电路等高精密设备中的应用，因此对不锈钢材料制品的消磁技术研究是不锈钢材料制品制备技术领域的关键问题之一。

目前，降低亚稳定的奥氏体不锈钢材料磁性的主要方法是添加奥氏体形成元素，稳定奥氏体相，主要有下述几种，一种是在提高合金中的Ni含量，Ni元素为奥氏体形成元素，在钢中稳定奥氏体相，奥氏体相对外不显示磁性，从而降低不锈钢材料的磁性，但是Ni元素价格很昂贵，大约为Fe的200倍，大幅度提高不锈钢的成本价格；降低不锈钢材料磁性的另一种方法为添加锰元素，稳定奥氏体相，但是锰元素的加入降低不锈钢材料耐蚀性，因此也不是不锈钢消磁的最理想的手段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氏体不锈钢制品加工变形过程中的消磁方法，实现对不锈钢产品制备过程中在线消磁，减少生产工序，缩短制备流程，达到与添加Ni元素稳定奥氏体不锈钢同样的的消磁效果，采用低成本投资来代替价格昂贵的Ni元素含量，降低不锈钢产品的原料成本。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

奥氏体不锈钢制品加工变形过程中的消磁方法，包括以下步骤：

①采用交变电流，提供交变磁场，不锈钢制品变形在交变磁场中进行，不锈钢材料原子中的电子产生不规则的振动和旋转；

②提供交流磁场衰减去磁条件，不锈钢制品在变形和行进过程中，逐步远离磁场，形成外加磁场由强变弱的消磁条件，使形变马氏体磁矩方向发生改变，达到在外磁场下不易磁化的目的。

不锈钢丝生产线消磁装置，包括交流变压器、拉拔模具和校直金属轮，所述的校直金属轮与交流变压器正极连接，所述的拉拔模具出口端与交流变压器负极连接，所述的交流变压器通过校直金属轮和拉拔模具对不锈钢丝提供交变磁场。

所述的拉拔模具为成品拉拔模具。 

所述的校直金属轮和拉拔模具之间的有效交变磁场距离为200mm—500mm。

所述的校直金属轮为五个校直铜轮。

所述的交流变压器的交流电压为1.5 V—12 V。

亚稳定奥氏体不锈钢不满足镍当量形成的稳定奥氏体组织，在冷变形时，通过变形获得的能量使不稳定的奥氏体向马氏体转变，在加工变形过程中，生成形变马氏体组织，马氏体组织具有顺磁性，从而使制备的不锈钢制品在外磁场作用下易被磁化。现代微磁性理论告诉我们，磁介质中的磁畴因应力作用，产生的磁矩有向顺磁性定向排列的倾向，在外磁场中发生磁矩方向与磁场方向转变而被磁化。为了消除不锈钢的磁化倾向，采用电磁感应原理，接入交变电流，将形变马氏体中的磁畴应力进行交变磁力搅动，保持了原有状态不同的磁矩方向，使综合磁性为零。根据消磁原理，提供交流磁场衰减去磁条件，不锈钢制品进入模具变形时处在由交变电流产生的交变磁场中，制品变形在交变磁场中进行，不锈钢材料原子中的电子产生不规则的振动和旋转，不锈钢制品在变形和行进过程中，逐步远离磁场，形成外加磁场由强变弱的消磁条件，使形变马氏体磁矩方向发生改变，达到在强的外磁场下不易磁化的目的。

本发明奥氏体不锈钢制品加工变形过程中的消磁方法，采用交变电流，提供交变磁场，不锈钢制品变形在交变磁场中进行，不锈钢材料原子中的电子产生不规则的振动和旋转；同时提供交流磁场衰减去磁条件，不锈钢制品在变形和行进过程中，逐步远离磁场，形成外加磁场由强变弱的消磁条件，使形变马氏体磁矩方向发生改变，达到在外磁场下不易磁化的目的。

本发明的消磁装置安装在不锈钢丝生产线的最后一道成品拉拔阶段，对不锈钢丝进行消磁控制。具体为在拉拔模具位置和模具前特定距离处设计有效的交变磁场距离，在模具前特定距离处安装5个校直铜轮，与交流变压器的正极连接，成品拉拔模具出口端与交流变压器负极连接，构成一个消磁装置，提供有效距离内稳定的交变磁场，对不锈钢丝在拉拔过程中进行消磁。