Сен Магнет - Глобален производител на материјали за постојан магнети & Снабдувач над 20 години.
Процесите на жарење на Alnico магнетите, вклучувајќи жарење за ослободување од стрес и жарење на перформансите, се клучни за оптимизирање на нивните магнетни својства и механичка стабилност.
1. Жарење за ослободување од стрес
Цел :
За да се елиминираат преостанатите напрегања генерирани за време на производствените процеси како што се леење, ковање, машинска обработка или заварување, со што се подобрува димензионалната стабилност и се намалува ризикот од пукање или деформација.
Клучни процесни параметри :
- Температурен опсег : Типично се изведува на температури под критичната температура (Ac1) на легурата, обично помеѓу 400–650°C . За делови со тенки ѕидови или лесно деформирани делови, температурата може да биде пониска (на пр., 500–550°C за делови за заварување).
- Брзина на загревање : Бавното загревање е од суштинско значење за да се избегне воведување нови напрегања. На пример, деловите може да се оптоваруваат на ≤300°C и да се загреваат на ≤100–150°C/h.
- Време на задржување : Зависи од дебелината и сложеноста на делот. За заварување на делови, вообичаено е 2-4 часа ; за прецизни компоненти како што се високопрецизни ракави или вратила, времето на задржување може да се продолжи на 10-12 часа .
- Метод на ладење : Ладењето во печката (FC) е претпочитано за да се обезбеди постепено опуштање на напрегањето. За некои делови, ладењето до 300°C во печката, проследено со ладење со воздух, може да биде прифатливо.
Механизам :
Преостанатите напрегања произлегуваат од нерамномерна пластична деформација за време на производството. Жарењето со ослободување од напрегање го поттикнува локализираниот пластичен тек на покачени температури, дозволувајќи им на дислокациите да се преуредуваат и напрегањата да се дисипираат без значително да се промени микроструктурата на материјалот.
2. Перформансно жарење (магнетно жарење)
Цел :
За да се оптимизираат магнетните својства на Alnico магнетите, како што се реманенцијата (Br) , коерцитивноста (Hc) и максималниот енергетски производ ((BH)max) , со постигнување на претпочитана микроструктура (на пр., порамнети спинодални структури во анизотропски Alnico).
Клучни процесни параметри :
- Температурен опсег:
- Третман со раствор (хомогенизација) : Типично се спроведува на 1200–1300°C за да се растворат секундарните фази во еднофазен цврст раствор.
- Спинодално распаѓање (стареење) : По гаснењето, легурата старее на 600–650°C во период од 4–24 часа за да се формира периодична спинодална структура, која ги подобрува магнетните својства.
- Повеќестепено стареење : За некои сорти, може да се користат повеќе чекори на стареење при намалување на температурите (на пр., 700°C → 650°C → 600°C ) за да се усоврши микроструктурата.
- Брзина на загревање : Контролирана за да се избегне термички шок. На пример, загревањето до 800–850°C во две фази (бавно → брзо) е вообичаено.
- Метод на ладење:
- Гасење : По третманот со раствор, често е потребно брзо ладење (на пр., во вода или масло) за да се „замрзне“ микроструктурата на висока температура.
- Ладење со стареење : Ладење на печката или контролирани стапки на ладење (на пр., ≤50°C/h над 350°C ) се користат за време на стареењето за да се спречат предвремени фазни трансформации.
- Примена на магнетно поле : За анизотропски Alnico, силно магнетно поле (на пр., 1250–4000 Oe ) се применува за време на гаснењето или стареењето за да се усогласат спинодалните домени, подобрувајќи ги насочените магнетни својства.
Механизам :
Перформансното жарење се потпира на спинодално распаѓање , фазна трансформација каде што хомоген цврст раствор се одделува на две интерпенетрирачки фази со периодична структура. Оваа микроструктура обезбедува ниска енергија на магнетна анизотропија, овозможувајќи висока реманенција и коерцитивност кога е под магнетно поле.
3. Споредба на параметрите на процесот
| Параметар | Жарење за ослободување од стрес | Калење со перформанси |
|---|---|---|
| Температурен опсег | 400–650°C | 600–1300°C (раствор + стареење) |
| Стапка на греење | Бавно (≤150°C/ч) | Контролирано (двостепено греење) |
| Време на задржување | 2–12 часа (зависи од големината на делот) | 4–24 часа (стареење) |
| Метод на ладење | Ладење на печка (FC) | Гасење + контролирано ладење со стареење |
| Магнетно поле | Не е задолжително | Задолжително за анизотропни степени |
| Микроструктурна цел | Релаксација од стрес | Спинодална декомпозиција + фазно усогласување |
4. Практични размислувања
- Жарење за ослободување од стрес:
- Често се изведува по машинска обработка или заварување за да се обезбеди димензионална стабилност.
- Температурата мора внимателно да се контролира за да се избегне прекумерно стареење, што може да ги деградира магнетните својства.
- Калење со перформанси:
- Критично за постигнување високи магнетни перформанси во Alnico.
- Потребна е прецизна контрола на температурата, времето и стапките на ладење за да се оптимизира спинодалната структура.
- Анизотропните степени бараат усогласување на магнетното поле за време на стареењето, додавајќи сложеност на процесот.
5. Пример за процес за анизотропски Alnico (на пр., Alnico 5)
- Третман со раствор : Загрејте до 1250°C во магнетно поле (≥1250 Oe), држете 2 часа , а потоа калете во вода.
- Стареење : Загрејте до 600°C во магнетно поле (≥3000 Oe), држете 24 часа , потоа изладете во печка на собна температура.
- Олеснување од стрес (опционално) : Доколку е потребна машинска обработка по стареењето, извршете жарење за ослободување од стрес на ниска температура на 500–550°C во тек на 2–4 часа .
Заклучок
Жарењето со ослободување од стрес и жарењето со перформанси служат за различни цели во производството на Alnico магнети. Првото се фокусира на механичка стабилност преку релаксација на стресот на ниска температура, додека второто ги оптимизира магнетните својства преку спинодално распаѓање на висока температура и усогласување на фазите. Разбирањето на овие разлики е од суштинско значење за избор на соодветен процес на жарење врз основа на посакуваните перформанси и барањата за примена.
