Опис технологічних операцій - Аналіз сучасного стану виробництва постійних магнітів

Принциповими елементами технології виробництва постiйних магнiтiв типу альніко являються:

Отримання лігатури Al-Fe

Зазвичай використовувана Fe-А1-лігатура містить 48-53% А1. Нікель-алюміній лігатура використовується рідше в зв'язку з більш високою температурою її плавлення. Розмір часток порошку лігатури повинен бути менше 60 мкм, оскільки більш високодисперсні частинки сильніше окислюються, що призводить до ослаблення магнітних властивостей на 20-40%. З цієї ж причини вміст домішок у лігатурі не повинно перевищувати: С - 0,06%; Si - 0,20; А1203 - 0,20; Si02 - 0,06%.

Плавлення. Склад лігатури вибирають з таким розрахунком, щоб її температура плавлення перебувала в межах 1100-1200 ° С. Це полегшує процес диспергирування розплаву при отриманні порошків лігатури розпиленням і призводить до утворення рідкої фази при спіканні сплавів при температурі ~ 1300 ° С.

Розпилення. Суть подрібнення розплаву полягає в дробленні струменя рідини механічним методом або за допомогою енергоносія (газ або вода) високого тиску. При грануляції струмінь руйнується в результаті зливання її в рідке середовище, наприклад воду. В нашому випадку подають струмiнь розплаву с температурой 750° С i диаметром 1,5-2,5 мм у ємнiсть з проточною водою.

Просів. Ціль даного процесу полягає у відборі потрібної фракції порошку.

Подальше виробництво постiйних магнiтiв типо Альнiко

Розмелювання. Отримують порошки в кульовому млині в етиловому спирті (0,3-0,5 л/кг), на протязі 24 годин. Спирт подається для інтенсифікації процесу розмелювання. Основною метою являється отримання дрiбних частинок та отримання розвинутої поверхні частинок, яка необхідна для повного проходження процесу спікання. Тонке подрібнення при виробництві збільшує активність порошків в результаті, як зменшення розмірів частинок, так і деформації кристалічної решітки.

Характер подрібнення в планетарному млині залежить від швидкості, з якою обертається барабан і від сумарної величини поверхні розмелювальних тіл. При повільному обертанні барабана і розвиненої поверхні розмелювальних тіл відбувається стираюче розмелювання. При середній швидкості обертання барабану відбувається подрібнюючи розмелювання. Цей тип розмелювання дозволяє отримувати більш менш однорідні за розмірами частинки порошку, а значить і більш менш однорідну суміш. При швидкому обертанні барабана подрібнювальний ефект не спостерігається.

Дистиляція. Метою цієї операції є випаровування спирту, який був введений при розмелюванні. Після дистиляції отримуємо порошок з 5-8% остаточної вологості.

Просів. Ціль даного процесу полягає у відборі потрібної фракції порошку (фракція 10-15 мкм). Просів проводять на віброустановці протягом 3-х годин.

Змiшування. Метою операції є одержання рівномірного розподілення компонентів шихти. Порошок залізоалюмініевой лігатури, отриманий розпиленням, а також порошки інших компонентів змішують протягом 16-24 год у змішувачах будь-який конструкції. Іноді для поліпшення пресованої одержуваної шихти до її складу перед змішуванням вводять 0,3-0,5% стеарат цинку, що є мастилом.

Пресування. Метою операції є одержання заготовок заданої форми і розмірів з рівномірною щільністю та міцністю по всьому об'єму. Це визначається тиском пресування, хімічним складом, станом поверхні, формою, розміром частинок порошку та їх розподілом по фракціям, ступенем наклепу порошку, станом поверхні стінок прес - форми та наявністю відповідної змазки.

В нашому випадку вироби з отриманої шихти, в залежності від їх розмірів, пресують на механічних або гідравлічних пресах під тиском 800 МПа при двосторонній схемою пресування.

Спікання. Спікання - одна з головних операцій виготовлення матеріалів методом порошкової металургії. Метою операції спікання є надання виробам кінцевих фізико - механічних властивостей.

В нашому випадку спікають вироби в сталевих або керамічних контейнерах із застосуванням засипок. Як засипки використовують порошок ферроалюмінія, що містить 20-30% А1. Ця засипка інтенсивно взаємодіє з киснем і азотом середовища спікання, запобігаючи тим самим взаємодія з ними матеріалу виробу. Якщо є небезпека вуглецювання виробів, до складу засипки вводять 15-18% Ti або його гідридах. Титан здатний зв'язувати вуглець у карбід титану. Спікання здійснюється в електричних печах опору з алундовим муфелем і молібденовим нагрівачем при температурі 1280-1350 ° С в середовищі осушеного і очищеного водню протягом 2-15 год залежно від складу і розмірів виробу. Зі збільшенням розмірів виробу та ускладненням його складу тривалість ізотермічної витримки зростає. Спікання матеріалів з високим вмістом титану проводять у вакуумі при температурі 1200-1300 ° С. Процес спікання відбувається за наявності рідкої фази, яка зникає, після чого утворюється однорідний твердий розчин у відповідності з діаграмою стану. Наявність рідкої фази, яка зникне в процесі спікання, сприяє активуванню процесу спікання і, отже, отриманню високощільних виробів.

Намагнічування. Є невід'ємною частиною технологічного процесу. Суть його полягає в намагнічуванні зразка виробу в сильних магнітних полях. В якості намагнічуючої установки застосовують імпульсний соленоїд з номінальними значеннями напруженості поля не менше 800 кА/м в робочому об'ємі зразка і тривалістю переднього фронту імпульсу не менше 0,5 мс.

Контроль якості продукції. Являється останньою операцією даної технологічної схеми. Суть даної операції полягає в контролі розмірів виробу і його властивостей, таких як остаточна індукція - Вг, коерцитивна сила - Нс, максимальна магнітна енергія - ВН та інші.

Похожие статьи




Опис технологічних операцій - Аналіз сучасного стану виробництва постійних магнітів

Предыдущая | Следующая