[发明专利]电工纯铁真空脉冲氢气退火装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于金属热处理领域，特别是一种电工纯铁真空脉冲氢气退火装置及方法。

背景技术

DT4电工纯铁原处理是使用真空退火的工艺和真空退火炉设备,但存在着缺陷,处理后常有磁性能不能满足技术要求的现象,曾出现多批次产品性能不合格,重复处理仍不合格，处于待打废状态,已经成为型号生产的瓶颈。此外还存在处理后的产品表面附有氧化色，给后续化学镀带来负作用，甚至造成废品。

此后考虑利用氢气还原性,用氢气退火的方法返修。普通氢气退火炉都在常压下持续通入氢气,出气口点火燃烧废气,退火设备存在安全隐患,一旦氢氧比达到3:7时,就可能发生爆炸。

因此，现有的装置和方法都不能满足对DT4电工纯铁加工的需求。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种电工纯铁真空脉冲氢气退火装置及方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种电工纯铁真空脉冲氢气退火装置，包括炉体、扩散泵、炉盖、进气软管、出气软管、蝶阀和扩散泵出气管，

所述炉体上设置炉盖，该炉体与扩散泵相连接，所述扩散泵的进气软管上设置第一电磁阀，扩散泵的扩散泵出气管上设置蝶阀，扩散泵出气管上还设置两个出气孔，该两个出气孔位于蝶阀的两侧，所述两个出气孔通过出气软管相连，出气软管上设置第二电磁阀。

一种电工纯铁真空脉冲氢气退火方法，包括以下步骤：

步骤1、对工件用汽油进行清洗，使工件表面无污垢、油迹；

步骤2、将工件放入炉体的有效加热区内

步骤3、将热电偶从炉盖插入炉内有效加热区，并拧紧螺帽固定好热电偶；

步骤4、对炉体进行抽真空，使真空度达到20Pa，之后对工件加热，使工件温度升至800℃，从800℃开始以50℃/h的加热速度使工件升温至900±20℃温度，在加热的过程中，持续对炉体抽真空，使真空度保持在20Pa；

步骤5、向炉内通入氢气，并使通入的氢气在炉内保持600s~700s，之后将反应后的废气抽出炉外，之后重复本步骤4h~4.5h，在此过程中炉内温度保持在900±20℃；

步骤6、对工件进行冷却，从900±20℃开始，以50℃/h冷却速度降温至700℃，在此过程中继续向炉内通入氢气，并使通入的氢气在炉内保持600s~700s，之后将反应后的废气抽出炉外，之后重复上述通、排氢气的过程；

步骤7、从700℃开始对工件进行随炉冷却，工件随炉冷却至500℃后，利用冷却水套冷却至200℃后出炉，完成对电工纯铁的处理。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：1）采用真空脉冲氢气退火方法,对电工纯铁进行热处理，完全满足DT4电工纯铁的高磁性要求；达到如下技术指标：

DT4:μ_m≥15.1（mH/m）,B₅₀₀₀≥1.71(T),H_c(A/m)≤32；

2）由于氢与空气中的氧混合可形成爆炸性混合气体，必须从根本上克服存在这种混合气体的可能性，并要防止气氛泄漏，远离火种，本发明的方法使炉内处于负压状态,氢与空气中的氧不可能达到危险比例，解决了设备的安全性问题；

3）真空脉冲氢气退火的自动控制系统运行正常，显著减轻了操作者的劳动强度，并且减小了操作过程中的人为影响因素，有利于产品质量的提高；

4）真空脉冲氢气退火，使氢气的还原反应充分进行，显著提高了DT4材料的表面质量，使工件表面色泽光洁，有益于后续的表面镀处理；

5）本发明增加了自控系统，工艺简单易操作,使控制精确程度、自动化程度得到提高，节省了人力；处理的材料覆盖面扩大，磁性能达到前所未有的高指标；处理的产品表面光洁度好，使后续的化学镀质量提高；S热电偶增加了铠装保护套管，与H₂隔绝，提高了热电偶使用寿命，解决了热电偶断裂的问题。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为本发明的电工纯铁真空脉冲氢气退火装置主视图。

图2为本发明的电工纯铁真空脉冲氢气退火装置侧视图。

图3为本发明的电工纯铁真空脉冲氢气退火装置中扩散泵及其管路连接图。

图4为本发明的电工纯铁真空脉冲氢气退火装置炉盖示意图。

具体实施方式

本发明是为提高DT4磁性材料的磁性能，满足高性能指标要求，达到提高材料磁性能的目的。