Сенз Магнет - Глобални стални магнетски произвођач материјала & Добављач током 20 година.
Процеси жарења Alnico магнета, укључујући жарење за ублажавање напона и жарење за побољшање перформанси, кључни су за оптимизацију њихових магнетних својстава и механичке стабилности.
1. Жарење за ублажавање напона
Циљ :
Да би се елиминисали заостали напони настали током производних процеса као што су ливење, ковање, машинска обрада или заваривање, чиме се побољшава димензионална стабилност и смањује ризик од пуцања или деформације.
Кључни параметри процеса :
- Температурни опсег : Типично се изводи на температурама испод критичне температуре (Ac1) легуре, обично између 400–650°C . За танкозидне или лако деформативне делове, температура може бити нижа (нпр. 500–550°C за делове који се заварују).
- Брзина загревања : Споро загревање је неопходно како би се избегло стварање нових напрезања. На пример, делови могу бити оптерећени на ≤300°C и загрејани на ≤100–150°C/h.
- Време задржавања : Зависи од дебљине и сложености дела. За делове за заваривање, уобичајено је 2–4 сата ; за прецизне компоненте попут високопрецизних чаура или вратила, време задржавања може се продужити на 10–12 сати .
- Метод хлађења : Хлађење у пећи (ХП) је пожељно како би се осигурало постепено опуштање напона. За неке делове, хлађење на 300°C у пећи праћено хлађењем на ваздуху може бити прихватљиво.
Механизам :
Заостали напони настају услед неуједначене пластичне деформације током производње. Жарење за ублажавање напона подстиче локализовани пластични ток на повишеним температурама, омогућавајући преуређивање дислокација и расипање напона без значајне промене микроструктуре материјала.
2. Жарење за побољшање перформанси (магнетно жарење)
Циљ :
Да би се оптимизовала магнетна својства Alnico магнета, као што су реманенција (Br) , коерцитивност (Hc) и максимални енергетски производ ((BH)max) , постизањем жељене микроструктуре (нпр. поравнате спинодалне структуре у анизотропном Alnico магнету).
Кључни параметри процеса :
- Температурни опсег:
- Третман раствором (хомогенизација) : Типично се спроводи на 1200–1300°C да би се секундарне фазе раствориле у једнофазни чврсти раствор.
- Спинодално распадање (старење) : Након каљења, легура се подвргава стари на 600–650°C током 4–24 сата да би се формирала периодична спинодална структура, која побољшава магнетна својства.
- Вишестепено старење : За неке врсте, вишеструки кораци старења на снижавајућим температурама (нпр. 700°C → 650°C → 600°C ) могу се користити за усавршавање микроструктуре.
- Брзина загревања : Контролисана да би се избегао термички шок. На пример, уобичајено је загревање на 800–850°C у две фазе (споро → брзо).
- Метод хлађења:
- Каљење : Након обраде раствором, често је потребно брзо хлађење (нпр. у води или уљу) да би се „замрзнула“ микроструктура на високој температури.
- Хлађење током старења : Хлађење у пећи или контролисане брзине хлађења (нпр. ≤50°C/h изнад 350°C ) се користе током старења како би се спречиле превремене фазне трансформације.
- Примена магнетног поља : За анизотропни Алнико, јако магнетно поље (нпр. 1250–4000 Oe ) се примењује током каљења или старења како би се поравнали спинодални домени, побољшавајући усмерена магнетна својства.
Механизам :
Жарење високих перформанси ослања се на спинодалну декомпозицију , фазну трансформацију где се хомогени чврсти раствор раздваја на две међусобно прожимајуће фазе са периодичном структуром. Ова микроструктура пружа ниску магнетну анизотропију, омогућавајући високу реманенцију и коерцитивност када се поравнају под магнетним пољем.
3. Поређење параметара процеса
| Параметар | Жарење за ублажавање напона | Жарење перформанси |
|---|---|---|
| Температурни опсег | 400–650°C | 600–1300°C (раствор + старење) |
| Брзина грејања | Споро (≤150°C/h) | Контролисано (двостепено грејање) |
| Време задржавања | 2–12 сати (зависи од величине дела) | 4–24 сата (старење) |
| Метод хлађења | Хлађење пећи (FC) | Каљење + контролисано хлађење старењем |
| Магнетно поље | Није потребно | Потребно за анизотропне врсте |
| Микроструктурни циљ | Опуштање од стреса | Спинодална декомпозиција + фазно поравнање |
4. Практична разматрања
- Жарење за ублажавање напона:
- Често се изводи након машинске обраде или заваривања како би се осигурала димензионална стабилност.
- Температура се мора пажљиво контролисати како би се избегло прекомерно старење, што би могло да деградира магнетна својства.
- Жарење перформанси:
- Критично за постизање високих магнетних перформанси у Алнику.
- Захтева прецизну контролу температуре, времена и брзине хлађења како би се оптимизовала спинодална структура.
- Анизотропне врсте захтевају поравнање магнетног поља током старења, што додатно слаже процес.
5. Пример поступка за анизотропни алнико (нпр. алнико 5)
- Третман раствором : Загрејати на 1250°C у магнетном пољу (≥1250 Oe), држати 2 сата , а затим угасити у води.
- Старење : Загрејати на 600°C у магнетном пољу (≥3000 Oe), држати 24 сата , а затим охладити у пећи на собну температуру.
- Ублажавање напона (опционо) : Ако је након старења потребна машинска обрада, извршите жарење за ублажавање напона на ниској температури на 500–550°C током 2–4 сата .
Закључак
Жарење за ублажавање напона и жарење за побољшање перформанси служе различитим сврхама у производњи Alnico магнета. Прво се фокусира на механичку стабилност путем релаксације напона на ниским температурама, док друго оптимизује магнетна својства путем спинодалне декомпозиције на високим температурама и фазног поравнања. Разумевање ових разлика је неопходно за избор одговарајућег процеса жарења на основу жељених перформанси и захтева примене.
