专利名称：硅钢片铁芯长期防锈工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于金属表面化学热处理。
目前国内外已有的硅钢片铁芯(以下称铁芯)极面防锈技术虽然很多，但没有一种能解决极面长期防锈问题。1975年12月，新系列交流接触器统一设计组编写的“国外交流接触器技术水平近况”一文指出“目前关于极面防锈问题提出不少方案，但还没有满意地解决。极面防锈措施主要有以下四个①极面涂防锈剂;②极面涂复塑料膜;③利用毛细现象，让铁芯冲片上的油自动渗出极面;④日本提出在硅钢片间插入金、银、铜、铝、锌等材料制成的薄片，并稍稍露出极面，薄片厚度为0.05～1毫米，这些金属富于延伸性，且不会生锈，铁芯操作若干次后，金属片在极面延伸形成薄膜，具有防锈作用。”但所有这些防锈措施都不能实现长期防锈，而且近十年来未曾见到国外有关于“铁芯极面长期防锈技术”的报导。国内二十多年来从未中断过对极面长期防锈技术的研究，但还未能成功。如1986年上海电器科学研究所通过的“叠片式铁芯防锈新工艺研究”的技术鉴定也只能达到储运过程的短期防锈，而且也未得到应用。因此长期以来依靠生产厂对极面涂油进行短暂保护和由用户反复防锈维修来维持电磁式电器正常运行，但难以保证运行质量和使用寿命，尤其在热带和亚热带地区使用的电磁式电器。因此，铁芯极面长期防锈成了低压电器行业人所共知的技术难题。
本发明的目的是提供一种使包括极面在内的铁芯整体表面在长期使用过程中不生铁的防锈工艺。
本发明的要点是根据钢的气体抗蚀氮化原理，在通用井式(或箱式)气体氮化炉内，在不断通氨并且氨部分分解的气氛中对铁芯进行一次性的低温气体抗蚀氮化处理，使包括极面在内的铁芯整体表面生成一层连续致密的、铁磁性的抗蚀强韧氮化层，厚45～60μm，其中的ε+γ′厚10～20μm，氮化层硬度高达800～1100Hm50。氮化铁芯的抗蚀性如表1所示。
表1 氮化铁芯与普通铁芯抗蚀性能比较
<p>本发明的工艺流程1.清洗清除要氮化的铁芯表面的锈迹、尖角毛刺及其它脏物后，用汽油清洗，然后，用干净的布擦干净或用干燥的压缩空气吹干。
2.装炉清洗干净的铁芯立即装于专用挂具上，为了氮化均匀，铁芯的相互间距不少于5mm，并吊装入炉罐内，然后加盖密封。
3.氮化氮化过程分为四个阶段(1)排气阶段在室温下通氨排除炉罐中的空气，排气时间20～30分钟，炉压为0mm油栓(锭子油比重0.849克/厘米3)(2)升温阶段排气结束继续通氨保持炉罐内正压，同时通电升温至520～585℃。
(3)氮化阶段当炉温到达氮化温度时开始氮化，此阶段内氮化温度520～585℃氨分解率20～50%炉压炉罐内压力60～120mm油柱(锭子油比重0.849克/厘米3)氮化时间150～240分钟(4)冷却阶段有两种操作方式，可按实际情况选用
1)氮化结束，切断电源，在继续通氨保持正压情况下把氮化罐取出炉体外冷却，使罐内温度在60分钟内降到150℃(或以下)，接着停止通氨，开启罐盖(即炉盖)取出氮化铁芯。
2)氮化结束，切断电源，如不将密封的氮化罐取出炉体外冷却，则可在停止通氨后开启罐盖(即炉盖)吊出挂具和氮化铁芯油冷或空冷，使氮化铁芯在60分钟内由氮化温度降到150℃(或以下)。
实施例一(井式气体氮化炉)铁芯名称QJ2-A自耦减压启动器失压铁芯铁芯材料国产硅钢片D4氮化温度570～585℃氮化时间150分钟氨分解率35～50%炉压60～120mm油柱(锭子油比重0.849克/厘米3)冷却方法氮化结束取氮化罐空冷并继续通氨保持正压，在60分钟内使罐内降温到150℃后停氨开罐。
氮化结果氮化层厚度55μm，其中ε+γ′为15μm，硬度Hm50980～1100实施例二(井式气体氮化炉)铁芯名称DW10系列空气开关失压铁芯铁芯材料日本硅钢片(1.6%硅)
氮化温度520～540℃氮化时间240分钟氨分解率20～35%炉压60～120mm油柱(锭子油比重0.849克/厘米3)冷却方法氮化结束取氮化罐空冷并继续通氨保持罐内正压，于60分钟内使罐内降温到150℃后停氨开罐。
氮化结果氮化层厚度48μm，其中ε+γ′为12μm硬度Hm50870～1010本发明操作简单，一次性处理就实现包括极面在内的铁芯整体表面长期防锈。可以省去工厂常规的铁芯防锈工序-电镀、喷漆、涂油，降低生产成本(每对铁芯降低1元左右)，减少工厂的环境污染，又可免去用户对铁芯极面长期反复的除锈维修，更重要的还在于氮化铁芯使电器长期运行可靠，延长使用寿命。因此，本工艺具有显著的直接经济效益和社会效益。
权利要求
1.硅钢片铁芯长期防锈工艺，其特征是硅钢片铁芯在气体氮化炉内经过排气、升温、氮化和冷却阶段进行低温气体抗蚀氮化。
2.按权利要求1所述的长期防锈工艺，其特征是在排气阶段于室温下通氨排气20～30分钟，炉压0mm油柱(锭子油比重0.849克/厘米3)。
3.按权利要求1所述的长期防锈工艺，其特征是在升温阶段排气后继续通氨保持炉罐内正压，并通电升温至520～585℃。
4.按权利要求1所述的长期防锈工艺，其特征是在氮化阶段炉温520～585℃，炉压60～120mm油柱(锭子油比重0.849克/厘米3)，氨分解率20～50%，氮化时间150～240分钟。
5.按权利要求1所述的长期防锈工艺，其特征是在冷却阶段在继续通氨保持炉罐内正压下取出炉罐空冷，使罐内温度在60分钟内降到150℃(或以下)，停止通氨，开启罐盖(即炉盖)，取出氮化铁芯。
6.按权利要求1所述的长期防锈工艺，其特征是在冷却阶段停止通氨，开启罐盖(即炉盖)，取出氮化铁芯油冷(或空冷)，使氮化铁芯在60分钟内降到150℃(或以下)。
7.按权利要求1所述的长期防锈工艺，其特征是需要氮化的铁芯装炉时应取最小变形的方向吊装，且间隙不小于5mm。
全文摘要
本发明属于金属表面化学热处理。
文档编号C23C8/26GK1034398SQ8810897
公开日1989年8月2日 申请日期1988年12月27日 优先权日1988年12月27日
发明者余瑚琏 申请人:广州南洋电器厂