[发明专利]一种非晶/微晶铁基磁芯热处理方法

说明书

技术领域

本发明属于机电技术领域，特别涉及一种非晶/微晶铁基磁芯热处理方法。

背景技术

非晶/微晶铁基磁芯可应用于互感器、电抗器、电感器、功率开关电源、逆变电源、磁放大器、高频变压器、高频变换器、高频扼流圈铁芯、漏电保护开关、共模电感等，这些都是在电力系统、电子系统中不可缺少的元件，而磁芯是非常关键的零件，磁芯通常采用的是带状铁基纳米晶合金材料。但是由于热处理工艺的不同，目前采用铁基纳米晶合金材料生产磁芯的热处理废品率一直在30～40‰之间，导致生产成本较高，同时也影响电力系统、电子系统的性能。

发明内容

    本发明的目的是提供一种能提高非晶/微晶铁基磁芯热处理合格率的方法。

    一种非晶/微晶铁基磁芯热处理方法，其具体步骤为：

（1）、将绕制好的磁芯按序放入真空热处理炉，在封闭状态下初始值为－0.1MPa；

（2）、热处理时间和温度：

第一阶段：将温度从室温开始匀速升温至260℃，用时30分钟，然后将温度保持在260℃，保温60分钟；

第二阶段：将温度从260℃开始匀速升温至380℃，用时30分钟，然后将温度保持在380℃，保温60分钟；

第三阶段：将温度从380℃开始匀速升温至490℃，用时30分钟，然后将温度保持在490℃，保温60分钟；

第四阶段：将温度从490℃开始匀速升温至560℃，用时90分钟，然后将温度保持在560℃，保温150分钟；

（3）磁芯保温结束出炉，采用风冷快速冷却120分钟至常温，得到合格非晶/微晶铁基磁芯。

采用本发明热处理方法，所得磁芯的耐蚀性和磁稳定性非常好，具有高饱和磁感应强度和高初始导磁率，还具有卓越的温度稳定性和抗干扰能力。

附图说明

图1为本发明所示热处理方法的示意图。

具体实施方式

铁基纳米晶合金是由铁元素为主，加入少量的Nb、Cu、Si、B元素所构成的合金经快速凝固工艺所形成的一种非晶态材料，这种非晶态材料经热处理后弥散分布在非晶态的基体上，被称为微晶或纳米晶材料。纳米晶材料具有优异的综合磁性能，其高饱和磁感、高初始磁导率、电阻率均比坡莫合金好, 经纵向或横向磁场处理，可得到高Br(0.9)或低Br 值(1000Gs)，是目前市场上综合性能最好的材料，具有更好的耐蚀性和磁稳定性。非晶和纳米晶带材本身是经过快速冷却冷下来的，这样带材就会因为结构不平衡产生应力，而非晶和纳米晶的磁性能对应力是非常敏感的，所以要经过热处理消除掉材料内部的应力提高材料的磁学性能。但是因为热处理工艺的不同，目前磁芯在热处理工序的废品率总是维持在30～40‰之间，废品率较高，导致生产成本高。故生产企业针对这一难题进行了多次试验，研制出一种能提高磁芯质量和稳定性的热处理方法。

一种非晶/微晶铁基磁芯热处理方法，其具体步骤为：

（1）、将绕制好的磁芯按序放入真空热处理炉，在封闭状态下初始值为－0.1MPa；

（2）、热处理时间和温度：

第一阶段：将温度从室温升温开始匀速升温至260℃，用时30分钟，然后将温度保持在260℃，保温60分钟；

第二阶段：将温度从260℃开始匀速升温至380℃，用时30分钟，然后将温度保持在380℃，保温60分钟；

第三阶段：将温度从380℃开始匀速升温至490℃，用时30分钟，然后将温度保持在490℃，保温60分钟；

第四阶段：将温度从490℃开始匀速升温至560℃，用时90分钟，然后将温度保持在560℃，保温150分钟；

（3）保温结束出炉，采用风冷快速冷却120分钟至常温；得到合格非晶/微晶铁基磁芯。

   图1为本发明磁芯热处理工艺的示意图。

采用本发明热处理方法与传统热处理方法所获得磁芯技术指标比较如下：

通过上表对比可看出，采用本发明热处理方法所得磁芯的报废率由40‰减少到为1～2‰, 报废率大大降低，降低了生产成本。同时初始磁导率和饱和磁密也得到很大提高。采用本发明热处理方法热处理后的磁芯材料的稳定性和抗干扰性能非常好，因此，也大大提高了整体产品质量。

本发明热处理方法适用于互感器、电抗器、电感器、功率开关电源、逆变电源、磁放大器、高频变压器、高频变换器、高频扼流圈、漏电保护开关、共模电感等的铁芯。