專利名稱：粉末冶金法制備發(fā)電機(jī)爪極的方法及用該方法生產(chǎn)的爪極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)電機(jī)用爪極，具體說(shuō)粉末冶金法制備發(fā)電機(jī)爪極的方法及用該方法生產(chǎn)的爪極。
背景技術(shù)：
隨著制造業(yè)的飛速發(fā)展，零部件中對(duì)高精度、形狀復(fù)雜鍛件的需求量越來(lái)越大，特別是一些機(jī)加工比較困難或者加工成本高的鍛件，要求直接精密鍛造成形，以便降低成本，提高整車的競(jìng)爭(zhēng)力。爪極零件就是其中之一。爪極是電機(jī)上的重要零件，品種繁多、形狀十分復(fù)雜，在較薄的平盤上均布著多只豎爪，豎爪不僅有較高的截面尺寸和精度要求，而且其內(nèi)表面有的為帶錐度的圓弧面，因而制造難度大。如何采用高效、節(jié)能的方法生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的爪極零件，便成為生產(chǎn)中亟待解決的問(wèn)題。
發(fā)電機(jī)用爪極零件目前采用的材質(zhì)是08鋼或10號(hào)鋼。08鋼或10號(hào)鋼在2000A/m時(shí)的磁通密度(B)大約為1-1. 2T,在800A/m時(shí)的磁通密度小于O. 5T，最大磁導(dǎo)率Mm約為1000-2000GS/0e。由于磁導(dǎo)率較低使該類材料在電機(jī)低速發(fā)電時(shí)的效率較低、運(yùn)行平穩(wěn)性差。同時(shí)，磁阻R與Mffl成反比，低的Mffl易導(dǎo)致爪極的磁阻增大并進(jìn)一步降低電機(jī)效率。另一方面，目前爪極制備的典型工藝包括精密鑄造、板料沖壓、擠壓、鍛造等。精密鑄造的優(yōu)點(diǎn)是便于做出復(fù)雜的形狀尺寸，但鑄造組織有縮孔、含碳量高，導(dǎo)致磁性差、沖擊韌度和抗彎強(qiáng)度較差。板料沖壓是國(guó)內(nèi)目前應(yīng)用最廣的工藝。爪極的豎爪部分采用厚鋼板沖裁一彎曲制成，平盤部分采用擠壓成形，再將兩部分焊接在一起。該工藝的工序繁瑣，工藝廢料多，材料利用率低；而且由于兩部分加工方式不一樣，導(dǎo)致性能有差異，影響了整個(gè)零件的使用性能。擠壓包括冷擠壓、溫?cái)D壓、分流式反擠壓、閉塞擠壓等。以冷擠壓為例，冷擠壓成形是日、美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛采用的生產(chǎn)爪極零件的方法，美國(guó)于1965年就成功地開(kāi)發(fā)了爪極零件的冷擠壓工藝，該工藝在美國(guó)福特汽車公司以及日本電裝株式會(huì)社應(yīng)用30多年，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。冷擠壓成形工藝流程下料一退火一磷化皂化一正擠一校正一退火一磷化皂化一鐓頭一沖孔一切邊一退火一磷化皂化一彎曲一第一次精壓一第二次精壓。擠壓工藝的優(yōu)點(diǎn)在于擠壓時(shí)金屬流動(dòng)強(qiáng)烈，變形充分，所以組織性能良好；而且擠壓成形的零件表面質(zhì)量好，尺寸精確。缺點(diǎn)是擠壓變形力大，需要大噸位設(shè)備，模具要求消耗大；工序多，繁瑣，應(yīng)用受到限制。鍛造包括熱鍛冷精整、溫冷鍛聯(lián)合等。熱鍛冷精整成形工藝流程下料——鍛造——加熱——一次預(yù)成形——二次預(yù)成形——終成形——切邊——退火——磷化皂化——精整。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是成形方便且制件組織性能得到顯著的改善，缺點(diǎn)是模鍛、切邊、精整工序多，工時(shí)、材料和模具的消耗很大。而且雖然采用熱鍛工藝，材料的屈服應(yīng)力降低，但是由于爪極零件形狀復(fù)雜，豎爪尖端難以充滿，仍需要很大載荷。對(duì)于直徑為90-130mm的低碳鋼工件，所需多工位鍛壓機(jī)噸位為16000kN，冷精壓壓力機(jī)噸位為lOOOOkN。所以該工藝對(duì)于爪極零件的生產(chǎn)并不理想。近年來(lái)，為了提高電機(jī)效率，需要在爪極間放置永磁磁鋼，以增加爪極的有效極面積來(lái)提高主磁通，從而補(bǔ)償發(fā)電機(jī)過(guò)大的極間漏磁、提高電機(jī)效率。磁鋼的放置對(duì)豎爪的截面尺寸和精度要求進(jìn)一步提高，現(xiàn)有的制備工藝很難滿足爪極的設(shè)計(jì)尺寸精度要求。所以，探索用精密成形的方法成形出尺寸精確、性能優(yōu)良的無(wú)切削或少切削制件，仍然是當(dāng)今成形行業(yè)縮短制造過(guò)程，提高工作效率的有效途徑。粉末冶金技術(shù)以金屬粉末為原材料，經(jīng)過(guò)成形、燒結(jié)和后處理，從而制取金屬材料、復(fù)合材料及各種類型制品的工業(yè)技術(shù)，具備節(jié)能、省材、性能優(yōu)異、產(chǎn)品精度高、穩(wěn)定性好、適于大批量生產(chǎn)等一系列技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。運(yùn)用粉末冶金技術(shù)可以直接制成全致密材料和制品，如齒輪、凸輪、導(dǎo)桿、刀具等。由于粉末冶金法能壓制成最終尺寸的壓坯，而不需要或很少需要隨后的機(jī)械加工，是一種少無(wú)切削工藝，故能大大節(jié)約金屬，降低產(chǎn)品成本。用粉末冶金法制備產(chǎn)品時(shí)，金屬的損耗只有1_5%，而用一般熔鑄方法生產(chǎn)時(shí)，金屬的損耗可能會(huì)達(dá)到80%。其次，粉末冶金法能保證材料成分配比的正確性和均勻性。最重要的是，粉末冶金適宜于生產(chǎn)同一形狀而數(shù)量多的產(chǎn)品，特別是爪極、齒輪等加工費(fèi)用高的產(chǎn)品，用粉末冶金法能大大降低生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種磁導(dǎo)率高、矯頑力低、飽和磁化強(qiáng)度高、產(chǎn)品精度高、不需加工或少加工的發(fā)電機(jī)用爪級(jí)零件的粉末冶金制備方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案為粉末冶金法制備發(fā)電機(jī)爪極的方法，其包括以下步驟
(1)混料，將鐵粉與磷粉、磷鐵合金粉、娃粉、招粉、鎳粉或含磷、娃、招合金元素的合金粉中至少一種混合形成混合料，并加入潤(rùn)滑劑放入混料機(jī)中進(jìn)行混粉，直至混合均勻；
(2)壓制成型，將步驟(I)中混合均勻的粉料在壓機(jī)上模壓成型；
(3)燒結(jié)，將模壓成型的坯體置于爐內(nèi)，在保護(hù)氣氛中進(jìn)行燒結(jié)，并隨爐冷卻至室溫；
(4)精整，對(duì)燒結(jié)后的還體進(jìn)行精整；
(5)熱處理，對(duì)精整后坯體進(jìn)行熱處理。進(jìn)一步地，所述步驟(3)與步驟(4)之間還增加有復(fù)壓復(fù)燒的步驟，其對(duì)經(jīng)步驟
(3)燒結(jié)后的坯體在壓機(jī)上進(jìn)行復(fù)壓，復(fù)壓后將坯體置于爐內(nèi)，在保護(hù)氣氛中進(jìn)行復(fù)燒，并隨爐冷卻至室溫；然后將復(fù)燒后的坯體進(jìn)行步驟(4)的精整。作為優(yōu)選，鐵、磷、硅、鋁、鎳占所述混合料的質(zhì)量百分比分別為97%--99. 99%,O—O. 8%、0—2%、0—2%、0—2% ;所述潤(rùn)滑劑的質(zhì)量為混合料質(zhì)量的O. 2%—1%。作為優(yōu)選，所述熱處理工藝為精整后的坯體置于爐內(nèi)，隨爐升溫到800°C后，以500C /h的升溫速度升至800°C —950°C，保溫3h—5h ;然后以50°C /h — 100°C /h的冷卻速度冷至700°C，再以200°C /h -250°C /h的冷卻速度冷至500°C ;最后進(jìn)行快冷，在150°C以下出爐。作為優(yōu)選，所述步驟(2)中壓機(jī)的單位壓制壓力為500MPa—800MPa。作為優(yōu)選，所述步驟(3)中爐內(nèi)溫度為1000°C —1400°C，燒結(jié)時(shí)間 為 Ih—4h。作為優(yōu)選，所述復(fù)壓的壓制壓力為600 MPa _800MPa，復(fù)燒的爐內(nèi)溫 度為1000°C -1400°c，復(fù)燒時(shí)間為lh—4h。
作為優(yōu)選，所述保護(hù)氣氛為真空、氫氣、高純氬氣、分解氨氣氛中 的一種。本發(fā) 明另一目的在于提供用上述方法生產(chǎn)的爪極，其包括平盤和設(shè)置在該平盤上的數(shù)個(gè)豎爪，平盤與豎爪均粉末冶金法制備，且所述平盤與豎爪一體成型。作為再一目的，豎爪用粉末冶金法制備，所述平盤與豎爪分體成型，所述平盤通過(guò)鑄鐵壓鑄成型，所述豎爪焊接于平盤上。本發(fā)明的有益效果如下
(I)通過(guò)本方法生產(chǎn)的爪極零件具有高的最大磁導(dǎo)率為6000-7000 Gs/0e，遠(yuǎn)高于08
鋼和10號(hào)鋼的500-2000Gs/0e。磁導(dǎo)率的增大一方面可以使磁場(chǎng)-電流響應(yīng)快，大大提
聞材料在低速發(fā)電時(shí)的效率；另一方面還可減小爪極的磁阻,有利于電機(jī)效率的進(jìn)一步提聞。(2)本方法生產(chǎn)的爪極零件的鐵損低。硅和鋁的添加可增大合金電阻率，降低鐵損。另外，本合金的矯頑力低于140A/m，而且通過(guò)熱處理后在充分消除應(yīng)力的情況下可使矯頑力進(jìn)一步降低，矯頑力最佳值可達(dá)到低于24A/m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于10號(hào)鋼的680A/m。矯頑力的降低可大大降低材料的磁滯損耗，使材料的鐵損降低，提高電機(jī)效率。(3)本方法生產(chǎn)的爪極零件密度均勻、飽和磁化強(qiáng)度高。通過(guò)現(xiàn)有的精密鑄造、板料沖壓、擠壓、鍛造等方法制備的爪極零件的密度不均勻，表現(xiàn)在豎爪的爪部與磁軛部位的密度差別大，通常爪尖密度約為7. 2g/cm3，磁軛部位為7. 8g/cm3，抑制了爪部磁通量的提高，也使爪部在電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中易于變形。采用本方法且經(jīng)復(fù)壓復(fù)燒和精整后，爪尖部與磁軛部位的密度均非常均勻，并可達(dá)7. 5-7. 6g/cm3。 ( 4 )本發(fā)明的爪極零件采用粉末冶金法制備，能壓制成最終尺寸的壓坯，產(chǎn)品精度高，爪部精度均可達(dá)O. 03_，而不需要或很少需要隨后的機(jī)械加工，能大大節(jié)約金屬，降低產(chǎn)品成本。另外，爪極是電機(jī)的重要零件之一，用量大。粉末冶金工藝在生產(chǎn)同一形狀而數(shù)量多的產(chǎn)品方面，具有極大優(yōu)勢(shì)，能大大降低生產(chǎn)成本。所以本專利特別適合于批量生產(chǎn)。


圖I是本發(fā)明中爪極的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的方法作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明
粉末冶金法制備發(fā)電機(jī)爪極的方法，其包括以下步驟
(O混料，將鐵粉與磷粉、磷鐵合金粉、娃粉、招粉、鎳粉或含磷、娃、招合金元素的合金粉中至少一種混合形成混合料，并加入潤(rùn)滑劑放入混料機(jī)中進(jìn)行混粉，直至混合均勻；作為優(yōu)選，在混合料中鐵、磷、硅、鋁、鎳占所述混合料的質(zhì)量百分比分別為97%--99. 99%,O—
O.8%、0—2%、0—2%、0—2% ;所述潤(rùn)滑劑的質(zhì)量為混合料總質(zhì)量的O. 2%—1%。一般地，混合料中含鐵97%以上、磷O. 8%以下，同時(shí)可根據(jù)需要添加硅、鋁、鎳中的一種或多種，其含量均應(yīng)在2. 0%以下，也可添加含有磷、硅、鋁合金元素的合金粉，同時(shí)在混合料中還可能含有少量不可避免的雜質(zhì)。作為優(yōu)選，磷在合金中的重量百分比為0-0. 45%，磷可以以單質(zhì)粉末形式加入，也可以以磷鐵合金粉加入。硅、鋁、鎳在合金中的含量?jī)?yōu)選I. 0%以下。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中爪極材料磁導(dǎo)率低、磁阻大、損耗大的問(wèn)題，本發(fā)明從得到高的磁導(dǎo)率觀點(diǎn)考慮，主要采取二種措施①通過(guò)在鐵粉中添加磷或磷鐵合金。磷與鐵在燒結(jié)過(guò)程中于1050°C發(fā)生共晶反應(yīng)，生成液相的磷鐵合金。同時(shí)，磷鐵合金易擴(kuò)散到鐵中，形成磷的固溶體，能促進(jìn)燒結(jié)，活化燒結(jié)過(guò)程，并有利于獲得顯著促進(jìn)晶粒粗化的效果，對(duì)于提高磁導(dǎo)率、提高飽和磁化強(qiáng)度、降低矯頑力、提高機(jī)械性能都是非常有效的。②添加硅、鋁、鎳中的一種或多種，這些元素均有助于磁導(dǎo)率的提高，但考慮到大量添加會(huì)導(dǎo)致飽和磁化強(qiáng)度降低，而將其上限規(guī)均定為2.0%。另一方面硅、鋁的添加可使合金的固有阻抗增加，在交流磁場(chǎng)中使用時(shí)，可降低鐵損。(2)壓制成型，將步驟(I)中混合均勻的粉料在壓機(jī)上模壓成型； 作為優(yōu)選，壓機(jī)的單位壓制壓力為500MPa—800MPa。(3)燒結(jié)，將模壓成型的坯體置于爐內(nèi)，在保護(hù)氣氛中進(jìn)行燒結(jié)，
并隨爐冷卻至室溫；作為優(yōu)選，爐內(nèi)溫度為1000°c --1400°C，燒結(jié)時(shí)間為lh—4h。保護(hù)氣氛一般采用真空、氫氣、高純氬氣、分解氨氣氛中的一種。用本發(fā)明的方法燒結(jié)后，坯體的密度低于7. 3g/ cm3的樣品需進(jìn)行
復(fù)壓復(fù)燒工藝，對(duì)于密度有較高要求的爪極材料最好也進(jìn)行復(fù)壓復(fù)燒。復(fù)壓復(fù)燒是對(duì)經(jīng)步驟(3)燒結(jié)后的坯體在壓機(jī)上進(jìn)行復(fù)壓，復(fù)壓后將坯體置于爐內(nèi)，在保護(hù)氣氛中進(jìn)行復(fù)燒，并隨爐冷卻至室溫；作為優(yōu)選，所述復(fù)壓的壓制壓力為600 MPa _800MPa，復(fù)燒的爐內(nèi)溫度為1000 °C -1400 °C，復(fù)燒時(shí)間為lh—4h。復(fù)壓復(fù)燒時(shí)采用的壓機(jī)與爐可采用步驟(2 )中的壓機(jī)和步驟(3)中的爐，也可重新采用其他的壓機(jī)和爐，保護(hù)氣氛為真空、氫氣、高純氬氣、分解氨氣氛中的一種。在實(shí)施過(guò)程中，合金晶粒經(jīng)復(fù)壓之后會(huì)發(fā)生明顯的塑性變形，同時(shí)原來(lái)的孔隙被分離碎化，使合金的致密度進(jìn)一步提高。復(fù)燒的主要目的是消除復(fù)壓所產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力，通過(guò)退火使坯體中的孔隙等缺陷減少，從而進(jìn)一步提高材料的性能。(4)精整,對(duì)燒結(jié)或復(fù)燒后的還體進(jìn)行精整,提聞還體的尺寸精度；精整為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述；
(5)熱處理，對(duì)精整后的坯體進(jìn)行熱處理。其工藝為精整后的坯體置于爐內(nèi)，隨爐升溫到800°C后，以50°C /h的升溫速度升至800°C —950°C，保溫3h—5h ;然后以50°C /h-IOO0C /h的冷卻速度冷至700°C，再以200°C /h -250°C /h的冷卻速度冷至500°C ;最后進(jìn)行快冷，在150°C以下出爐。實(shí)施例I
粉末冶金爪極零件組元為0. 5%磷、1%硅、98. 5%鐵，以上組分為質(zhì)量百分比。制備工藝如下
(1)混料，各組分按上述配比混合均勻后摻入O.5%的潤(rùn)滑劑并采用V型混料器混合均
勻；
(2)壓制，混合料以壓制壓力600MPa成形粉末壓坯；
(3)燒結(jié)，在真空度優(yōu)于KT2Pa的條件下升溫至1150°C，充入高純氬氣至I個(gè)大氣壓，燒結(jié)3h，并隨爐冷卻至室溫；
(4)復(fù)壓復(fù)燒，在700MPa的壓制壓力下進(jìn)行復(fù)壓。復(fù)壓后的樣品進(jìn)行復(fù)燒，即在真空度優(yōu)于10_2Pa的條件下升溫至1200°C，充入高純氬氣保溫3h，然后隨爐降溫；
(5)復(fù)燒后的樣品進(jìn)行精整，提聞材料的尺寸精度；(6)熱處理，在真空中隨爐升溫到800°C后以50°C /h的升溫速度升至800°C，保溫3h，以50°C /h的冷卻速度冷至700°C后，以200°C /h的冷卻速度冷至500°C，然后快冷，150°C以下出爐。由本實(shí)施例制備的爪極零件的密度為7. 51g/cm3，抗拉強(qiáng)度990MPa，延伸率3. 6%，飽和磁化強(qiáng)度I. 82T，矯頑力80A/m，最大磁導(dǎo)率5290Gs/0e。實(shí)施例2
粉末冶金爪極零件組元為0. 45%磷、99. 55%鐵，以上組分為質(zhì)量百分比。制備工藝如下
(1)混料，各組分按上述配比混合均勻后摻入O.6%的潤(rùn)滑劑并采用V型混料器混合均·
勻；
(2)壓制，混合料以壓制壓力700MPa成形粉末壓坯；
(3)燒結(jié)，在真空度優(yōu)于KT2Pa的條件下升溫至1150°C，充入高純氬氣至I個(gè)大氣壓燒結(jié)3h，并隨爐冷卻至室溫；
(4)復(fù)壓復(fù)燒，在SOOMPa的壓制壓力進(jìn)行復(fù)壓。復(fù)壓后的樣品進(jìn)行復(fù)燒，即在真空度優(yōu)于10_2Pa的條件下升溫至1180°C，充入高純氬氣保溫3h，然后隨爐降溫；
(5)復(fù)燒后的樣品進(jìn)行精整，提聞材料的尺寸精度；
(6)熱處理，在真空中隨爐升溫到800°C后以50°C/h的升溫速度升至900°C，保溫3h，以50°C /h的冷卻速度冷至700°C后，以250°C /h的冷卻速度冷至500°C，然后快冷，150°C以下出爐。由本實(shí)施例制備的爪極零件的密度為7. 6g/ cm3，抗拉強(qiáng)度1200MPa，延伸率3. 8%，飽和磁化強(qiáng)度I. 86T，矯頑力24A/m，最大磁導(dǎo)率7250Gs/0e。在電機(jī)上實(shí)驗(yàn)，通280V的電壓后，在爪部的磁能量為6800GS，完全可達(dá)到并超過(guò)傳統(tǒng)爪極零件。實(shí)施例3
粉末冶金爪極零件組元為0. 2%磷、1%硅、1%鋁、97. 8%鐵，以上組分為質(zhì)量百分比。制備工藝如下
(1)混料，各組分按上述配比混合均勻后摻入O.8%的潤(rùn)滑劑并采用V型混料器混合均
勻；
(2)壓制，混合料以壓制壓力SOOMPa成形粉末壓坯；
(3)燒結(jié)，在氫氣氣氛條件下升溫至1300°C并保溫4h，隨爐冷卻至室溫；
(4)復(fù)壓復(fù)燒，在SOOMPa的壓制壓力進(jìn)行復(fù)壓。復(fù)壓后的樣品進(jìn)行復(fù)燒，即在真空度優(yōu)于10_2Pa的條件下升溫至1400°C，充入高純氬氣保溫3h，然后隨爐降溫；
(5)復(fù)燒后的樣品進(jìn)行精整，提聞材料的尺寸精度；
(6)熱處理。在真空中隨爐升溫到800°C后以100°C/h的升溫速度升至920°C，保溫3h，以50°C /h的冷卻速度冷至700°C后，以250°C /h的冷卻速度冷至500°C，然后快冷，150°C以下出爐。由本實(shí)施例制備的爪極零件的密度為7. 7g/ cm3,抗拉強(qiáng)度1280MPa，延伸率4. 0%，飽和磁化強(qiáng)度I. 81T，矯頑力60A/m，最大磁導(dǎo)率7250Gs/0e。當(dāng)在混合料中加入1%的鎳代替實(shí)施例3中的鋁或硅時(shí)，制備的爪極零件的參數(shù)、性能與實(shí)施例3基本一致。
本發(fā)明另一目的在于提供用本發(fā)明的方法生產(chǎn)的爪極，其包括平盤I和設(shè)置在該平盤上的數(shù)個(gè)豎爪2，作為優(yōu)選，平盤與豎爪均用本發(fā)明的粉末冶金法制備，本發(fā)明的爪極平盤與豎爪一體成型，不僅加工過(guò)程簡(jiǎn)單，零件尺寸精度高，而且爪極性能高；作為爪極的一種變形，豎爪用本發(fā)明的粉末冶金法制備，而所述平盤I與豎爪2采用分體成型，所述平盤通過(guò)鑄鐵壓鑄成型或是其他常規(guī)方法生產(chǎn)，然后將所述豎爪焊接于平盤上；在實(shí)施過(guò)程中，豎爪也可通過(guò)其他方法固定在平盤上。上述實(shí)施方式僅供說(shuō)明本發(fā)明之用，而并非是對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，還可以作出各種變化和變型，因此所 有等同的技術(shù)方案也應(yīng)屬于本發(fā)明的范疇。
權(quán)利要求
1.粉末冶金法制備發(fā)電機(jī)爪極的方法，其包括以下步驟 (O混料，將鐵粉與磷粉、磷鐵合金粉、娃粉、招粉、鎳粉或含磷、娃、招合金元素的合金粉中的至少一種混合形成混合料，并加入潤(rùn)滑劑放入混料機(jī)中進(jìn)行混粉，直至混合均勻； (2)壓制成型，將步驟(I)中混合均勻的粉料在壓機(jī)上模壓成型； (3)燒結(jié)，將模壓成型的坯體置于爐內(nèi)，在保護(hù)氣氛中進(jìn)行燒結(jié)，并隨爐冷卻至室溫； (4)精整,對(duì)燒結(jié)后的還體進(jìn)行精整； (5)熱處理，對(duì)精整后坯體進(jìn)行熱處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粉末冶金法制備發(fā)電機(jī)爪極的方法，其特征在于所述步驟(3)與步驟(4)之間還增加有復(fù)壓復(fù)燒的步驟，其對(duì)經(jīng)步驟(3)燒結(jié)后的坯體在壓機(jī)上進(jìn)行復(fù)壓，復(fù)壓后將坯體置于爐內(nèi)，在保護(hù)氣氛中進(jìn)行復(fù)燒，并隨爐冷卻至室溫；然后將復(fù)燒后的坯體進(jìn)行步驟(4)的精整。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的粉末冶金法制備發(fā)電機(jī)爪極的方法，其特征在于鐵、磷、硅、鋁、鎳占所述混合料的質(zhì)量百分比分別為97%—99. 99%,O—O. 8%、0—2%、0—2%、0—2% ;所述潤(rùn)滑劑的質(zhì)量為混合料質(zhì)量的O. 2%—1%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的粉末冶金法制備發(fā)電機(jī)爪極的方法，其特征 在于所述熱處理工藝為精整后的坯體置于爐內(nèi)，隨爐升溫到800°C后，以50°C /h的升溫速度升至800°C —950°C，保溫3h—5h ;然后以50°C /h — 100°C /h的冷卻速度冷至700°C，再以200°C /h -250°C /h的冷卻速度冷至500°C;最后進(jìn)行快冷，在150°C以下出爐。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的粉末冶金法制備發(fā)電機(jī)爪極的方法，其特征在于 所述步驟(2)中壓機(jī)的單位壓制壓力為500MPa—800MPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的粉末冶金法制備發(fā)電機(jī)爪極的方法，其特征在于 所述步驟(3)中爐內(nèi)溫度為1000°C —1400°C，燒結(jié)時(shí)間為lh—4h。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉末冶金法制備發(fā)電機(jī)爪極的方法，其特征在于 所述復(fù)壓的壓制壓力為600 MPa _800MPa，復(fù)燒的爐內(nèi)溫度為1000°C -1400°C，復(fù)燒時(shí)間為Ih—4h。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉末冶金法制備發(fā)電機(jī)爪極的方法，其特征在于 所述保護(hù)氣氛為真空、氫氣、高純氬氣、分解氨氣氛中的一種。
9.用權(quán)利要求I至8中任意一項(xiàng)所述方法生產(chǎn)的爪極，其特征在于包括平盤和設(shè)置在該平盤上的數(shù)個(gè)豎爪，所述平盤與豎爪一體成型。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的爪極，其特征在于所述平盤與豎爪分體成型，所述平盤通過(guò)鑄鐵壓鑄成型，所述豎爪焊接于平盤上。
全文摘要
本發(fā)明涉及發(fā)電機(jī)用爪極，具體說(shuō)是粉末冶金法制備發(fā)電機(jī)爪極的方法及用該方法生產(chǎn)的爪極，其方法包括混料、壓制成型、燒結(jié)、復(fù)壓復(fù)燒、精整、熱處理。本發(fā)明的爪極零件采用粉末冶金法制備，能壓制成最終尺寸的壓坯，產(chǎn)品精度高，爪部精度均可達(dá)0.03mm，而不需要或很少需要隨后的機(jī)械加工，能大大節(jié)約金屬，降低產(chǎn)品成本。另外，爪極是電機(jī)的重要零件之一，用量大。粉末冶金工藝在生產(chǎn)同一形狀而數(shù)量多的產(chǎn)品方面，具有極大優(yōu)勢(shì)，能大大降低生產(chǎn)成本。所以本發(fā)明特別適合于批量生產(chǎn)。同時(shí)，通過(guò)本方法生產(chǎn)的爪極零件具有高的最大磁導(dǎo)率、爪極零件的鐵損低、爪極零件密度均勻、飽和磁化強(qiáng)度高。
文檔編號(hào)C22C38/00GK102896318SQ20121041518
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者李麗婭, 易長(zhǎng)庚, 肖勇, 趙一清 申請(qǐng)人:湘潭長(zhǎng)電汽車電器有限公司