專利名稱：硅鋼片鐵芯長(zhǎng)期防銹工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬表面化學(xué)熱處理。
目前國(guó)內(nèi)外已有的硅鋼片鐵芯(以下稱鐵芯)極面防銹技術(shù)雖然很多，但沒有一種能解決極面長(zhǎng)期防銹問題。1975年12月，新系列交流接觸器統(tǒng)一設(shè)計(jì)組編寫的“國(guó)外交流接觸器技術(shù)水平近況”一文指出“目前關(guān)于極面防銹問題提出不少方案，但還沒有滿意地解決。極面防銹措施主要有以下四個(gè)①極面涂防銹劑;②極面涂復(fù)塑料膜;③利用毛細(xì)現(xiàn)象，讓鐵芯沖片上的油自動(dòng)滲出極面;④日本提出在硅鋼片間插入金、銀、銅、鋁、鋅等材料制成的薄片，并稍稍露出極面，薄片厚度為0.05～1毫米，這些金屬富于延伸性，且不會(huì)生銹，鐵芯操作若干次后，金屬片在極面延伸形成薄膜，具有防銹作用。”但所有這些防銹措施都不能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期防銹，而且近十年來(lái)未曾見到國(guó)外有關(guān)于“鐵芯極面長(zhǎng)期防銹技術(shù)”的報(bào)導(dǎo)。國(guó)內(nèi)二十多年來(lái)從未中斷過對(duì)極面長(zhǎng)期防銹技術(shù)的研究，但還未能成功。如1986年上海電器科學(xué)研究所通過的“疊片式鐵芯防銹新工藝研究”的技術(shù)鑒定也只能達(dá)到儲(chǔ)運(yùn)過程的短期防銹，而且也未得到應(yīng)用。因此長(zhǎng)期以來(lái)依靠生產(chǎn)廠對(duì)極面涂油進(jìn)行短暫保護(hù)和由用戶反復(fù)防銹維修來(lái)維持電磁式電器正常運(yùn)行，但難以保證運(yùn)行質(zhì)量和使用壽命，尤其在熱帶和亞熱帶地區(qū)使用的電磁式電器。因此，鐵芯極面長(zhǎng)期防銹成了低壓電器行業(yè)人所共知的技術(shù)難題。
本發(fā)明的目的是提供一種使包括極面在內(nèi)的鐵芯整體表面在長(zhǎng)期使用過程中不生鐵的防銹工藝。
本發(fā)明的要點(diǎn)是根據(jù)鋼的氣體抗蝕氮化原理，在通用井式(或箱式)氣體氮化爐內(nèi)，在不斷通氨并且氨部分分解的氣氛中對(duì)鐵芯進(jìn)行一次性的低溫氣體抗蝕氮化處理，使包括極面在內(nèi)的鐵芯整體表面生成一層連續(xù)致密的、鐵磁性的抗蝕強(qiáng)韌氮化層，厚45～60μm，其中的ε+γ′厚10～20μm，氮化層硬度高達(dá)800～1100Hm50。氮化鐵芯的抗蝕性如表1所示。
表1 氮化鐵芯與普通鐵芯抗蝕性能比較
<p>本發(fā)明的工藝流程1.清洗清除要氮化的鐵芯表面的銹跡、尖角毛刺及其它臟物后，用汽油清洗，然后，用干凈的布擦干凈或用干燥的壓縮空氣吹干。
2.裝爐清洗干凈的鐵芯立即裝于專用掛具上，為了氮化均勻，鐵芯的相互間距不少于5mm，并吊裝入爐罐內(nèi)，然后加蓋密封。
3.氮化氮化過程分為四個(gè)階段(1)排氣階段在室溫下通氨排除爐罐中的空氣，排氣時(shí)間20～30分鐘，爐壓為0mm油栓(錠子油比重0.849克/厘米3)(2)升溫階段排氣結(jié)束繼續(xù)通氨保持爐罐內(nèi)正壓，同時(shí)通電升溫至520～585℃。
(3)氮化階段當(dāng)爐溫到達(dá)氮化溫度時(shí)開始氮化，此階段內(nèi)氮化溫度520～585℃氨分解率20～50%爐壓爐罐內(nèi)壓力60～120mm油柱(錠子油比重0.849克/厘米3)氮化時(shí)間150～240分鐘(4)冷卻階段有兩種操作方式，可按實(shí)際情況選用
1)氮化結(jié)束，切斷電源，在繼續(xù)通氨保持正壓情況下把氮化罐取出爐體外冷卻，使罐內(nèi)溫度在60分鐘內(nèi)降到150℃(或以下)，接著停止通氨，開啟罐蓋(即爐蓋)取出氮化鐵芯。
2)氮化結(jié)束，切斷電源，如不將密封的氮化罐取出爐體外冷卻，則可在停止通氨后開啟罐蓋(即爐蓋)吊出掛具和氮化鐵芯油冷或空冷，使氮化鐵芯在60分鐘內(nèi)由氮化溫度降到150℃(或以下)。
實(shí)施例一(井式氣體氮化爐)鐵芯名稱QJ2-A自耦減壓?jiǎn)?dòng)器失壓鐵芯鐵芯材料國(guó)產(chǎn)硅鋼片D4氮化溫度570～585℃氮化時(shí)間150分鐘氨分解率35～50%爐壓60～120mm油柱(錠子油比重0.849克/厘米3)冷卻方法氮化結(jié)束取氮化罐空冷并繼續(xù)通氨保持正壓，在60分鐘內(nèi)使罐內(nèi)降溫到150℃后停氨開罐。
氮化結(jié)果氮化層厚度55μm，其中ε+γ′為15μm，硬度Hm50980～1100實(shí)施例二(井式氣體氮化爐)鐵芯名稱DW10系列空氣開關(guān)失壓鐵芯鐵芯材料日本硅鋼片(1.6%硅)
氮化溫度520～540℃氮化時(shí)間240分鐘氨分解率20～35%爐壓60～120mm油柱(錠子油比重0.849克/厘米3)冷卻方法氮化結(jié)束取氮化罐空冷并繼續(xù)通氨保持罐內(nèi)正壓，于60分鐘內(nèi)使罐內(nèi)降溫到150℃后停氨開罐。
氮化結(jié)果氮化層厚度48μm，其中ε+γ′為12μm硬度Hm50870～1010本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，一次性處理就實(shí)現(xiàn)包括極面在內(nèi)的鐵芯整體表面長(zhǎng)期防銹?？梢允∪スS常規(guī)的鐵芯防銹工序-電鍍、噴漆、涂油，降低生產(chǎn)成本(每對(duì)鐵芯降低1元左右)，減少工廠的環(huán)境污染，又可免去用戶對(duì)鐵芯極面長(zhǎng)期反復(fù)的除銹維修，更重要的還在于氮化鐵芯使電器長(zhǎng)期運(yùn)行可靠，延長(zhǎng)使用壽命。因此，本工藝具有顯著的直接經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
權(quán)利要求
1.硅鋼片鐵芯長(zhǎng)期防銹工藝，其特征是硅鋼片鐵芯在氣體氮化爐內(nèi)經(jīng)過排氣、升溫、氮化和冷卻階段進(jìn)行低溫氣體抗蝕氮化。
2.按權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)期防銹工藝，其特征是在排氣階段于室溫下通氨排氣20～30分鐘，爐壓0mm油柱(錠子油比重0.849克/厘米3)。
3.按權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)期防銹工藝，其特征是在升溫階段排氣后繼續(xù)通氨保持爐罐內(nèi)正壓，并通電升溫至520～585℃。
4.按權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)期防銹工藝，其特征是在氮化階段爐溫520～585℃，爐壓60～120mm油柱(錠子油比重0.849克/厘米3)，氨分解率20～50%，氮化時(shí)間150～240分鐘。
5.按權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)期防銹工藝，其特征是在冷卻階段在繼續(xù)通氨保持爐罐內(nèi)正壓下取出爐罐空冷，使罐內(nèi)溫度在60分鐘內(nèi)降到150℃(或以下)，停止通氨，開啟罐蓋(即爐蓋)，取出氮化鐵芯。
6.按權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)期防銹工藝，其特征是在冷卻階段停止通氨，開啟罐蓋(即爐蓋)，取出氮化鐵芯油冷(或空冷)，使氮化鐵芯在60分鐘內(nèi)降到150℃(或以下)。
7.按權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)期防銹工藝，其特征是需要氮化的鐵芯裝爐時(shí)應(yīng)取最小變形的方向吊裝，且間隙不小于5mm。
全文摘要
本發(fā)明屬于金屬表面化學(xué)熱處理。
文檔編號(hào)C23C8/26GK1034398SQ8810897
公開日1989年8月2日 申請(qǐng)日期1988年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月27日
發(fā)明者余瑚璉 申請(qǐng)人:廣州南洋電器廠