專利名稱：一種鎳鐵軟磁合金磁化熱處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及材料與能源領(lǐng)域，具體地涉及一種高溫磁化熱處理裝置，
再具體地涉及一種Ni-Fe軟磁合金的磁化熱處理，特別是高溫狀態(tài)下Ni-Fe合
金與高純氫氣反應(yīng)的磁化熱處理裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在對Ni-Fe軟磁材料的磁化熱處理一般在鉬絲氫氣爐或是真空爐中進(jìn) 行，其中髙壓鉬絲爐可廣泛用于燒結(jié)金屬、合金、高溫磁性材料及粉末冶金制 品、電子工業(yè)元件、復(fù)合礦物還原提純等領(lǐng)域，高壓鉬絲爐采用高溫高壓多層 組合壓力密封裝置密封爐口、爐底和熱電偶插入口，其結(jié)構(gòu)包括水冷卻器、耐 火隔熱圈、填充密封層、耐熱橡膠密封圈、鋼制壓緊墊圈、密封后緊螺蓋。高 溫鉬絲爐可在溫度1 4 5 0 — 1 5 0 0 。C，壓力1 一 4 . 4xi 0 6帕斯卡條件 下工作。而真空爐在高溫下高稀土等合金的真空磁場熱處理中經(jīng)常應(yīng)用，由無 磁不銹鋼管爐身、外繞加熱體的陶瓷管和樣品送進(jìn)裝置組成，爐身上設(shè)置真空 接口和抽真空接口，其內(nèi)部通過定位導(dǎo)向裝置固定陶瓷管，陶瓷管上纏繞電阻 絲；爐身上端部為法蘭盤結(jié)構(gòu)，樣品送進(jìn)裝置的密封法蘭通過O型橡膠密封圈 與爐身密封聯(lián)接。
鉬絲氫氣爐和真空爐的共同缺點(diǎn)是每熱處理單位重量的Ni-Fe軟磁合金材 料成本高，使得設(shè)備造價和維護(hù)成本很高；此外，使用鉬絲氫氣爐在對軟磁材 料的熱處理中還存在一定的危險(xiǎn)性，安全性能不高。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的成本高，安全性低等不足，提供一種鎳鐵軟磁合金磁化熱處理裝置。本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的， 一種鎳鐵軟磁合金磁化熱 處理裝置，由氫氣凈化裝置和磁化熱處理爐組成，所述磁化熱處理爐由爐體外 殼、隔熱層、耐高溫合金管、加熱電阻絲、熱處理舟、熱電偶和溫度顯示控制 器組成，熱處理舟放置在耐高溫合金管內(nèi)，加熱電阻絲設(shè)置在耐高溫合金管外， 熱處理舟、耐高溫合金管、加熱電阻絲外設(shè)置有隔熱層，隔熱層外設(shè)置有爐體 外殼，熱電偶的探測頭設(shè)置在耐高溫合金管內(nèi)熱處理舟上方，熱電偶通過熱電 偶插入口與爐體密封連接，并與爐體外的溫度顯示控制器相連接，氫氣凈化裝 置通過鋼管與耐高溫合金管的一端連通，耐高溫合金管的另一端設(shè)置有帶放氣 開關(guān)的出氣口。所述耐高溫合金管的帶放氣開關(guān)的出氣口一端設(shè)置有剩余氫氣 燃燒器；所述隔熱層由耐高溫高壓的莫來石耐火磚填充而成；所述氫氣凈化裝 置的凈化管內(nèi)設(shè)置有含金屬鈀的陶瓷顆粒催化劑層。本實(shí)用新型中首先通過氫氣凈化設(shè)備將工業(yè)氫氣中的雜質(zhì)(02,N2和H20等)除去，使純化后的氫氣的純度達(dá)99.999%，露點(diǎn)由-60。C降低至-70。C，高 純度的氫氣通過不銹鋼管進(jìn)入耐高溫合金管，耐高溫合金管由下方的高溫加熱 電阻絲進(jìn)行加熱，在高溫下高純度的氫氣與熱處理舟中的Ni-Fe軟磁合金中的 雜質(zhì)反應(yīng)，去除合金中的雜質(zhì)元素(Si，C,P等)。同時耐高溫合金管通過莫來 石耐火材料進(jìn)行保溫，反應(yīng)溫度由Pt-Rh-Pt熱電偶和溫度顯示控制器來實(shí)現(xiàn)測 溫和控制，未參加反應(yīng)的多余氫氣由剩余氣體燃燒器在空氣中燃燒變?yōu)樗畾狻?耐高溫合金管采用高精度離心鑄造工藝制成，熱處理舟可放置在耐高溫合 金管的中間位置，加熱電阻絲可設(shè)置在耐高溫合金管的下方，熱處理舟、耐高 溫合金管、加熱電阻絲外設(shè)置有隔熱層，隔熱層外設(shè)置有爐體外殼，形成管式爐膛結(jié)構(gòu)，熱電偶的探測頭設(shè)置在耐高溫合金管內(nèi)熱處理舟上方，熱電偶通過 熱電偶插入口與管式爐膛形成密封連接，氫氣凈化裝置通過鋼管與耐高溫合金 管的一端密封連接，整個管式爐膛結(jié)構(gòu)密封性好，可防止分子量小的氫氣的泄 漏，安全性得到充分的保證。由于爐子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，在爐膛容量相同的情況 下，其升溫速度和保溫效果明顯優(yōu)于鉬絲爐、真空爐以及其他熱處理裝置。磁 化熱處理過程中用電量和氫氣的消耗量都明顯低于現(xiàn)用的鉬絲爐。經(jīng)該設(shè)備處
理的Fe-Ni軟磁合金的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度及最大導(dǎo)磁率完全可以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)和 冶金部標(biāo)準(zhǔn)。
本實(shí)用新型的有益效果是，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，用材低廉，整體制 造成本低；具有很高熱處理溫度高，可達(dá)1400°C,升溫速度快，保溫效果好； 軟磁材料經(jīng)處理后生成的孿晶數(shù)量多，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度高，導(dǎo)磁率高，熱處理 過程安全性高；同時由于在熱處理過程中高純氫氣的用量小，使得Ni-Fe軟磁 材料的熱處理成本明顯降低，磁化熱處理的成本是現(xiàn)有設(shè)備成本的1/4，而整 套設(shè)備的制造成本僅為現(xiàn)有設(shè)備的1/4~1/10。


圖1，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1爐體外殼、2隔熱層、3耐高溫合金管、4加熱電阻絲、5熱處理 舟、6熱電偶、7溫度顯示控制器、8電偶插入口、 9氫氣凈化裝置、IO鋼管、 ll帶放氣開關(guān)的出氣口。
具體實(shí)施方式

參照附圖l， 一種鎳鐵軟磁合金磁化熱處理裝置，由氫氣凈化裝置9和磁 化熱處理爐組成，所述磁化熱處理爐由爐體外殼1、莫來石耐火隔熱層2、耐高溫合金管3、高纟顯加熱電阻絲4、熱處理舟5、 Pt-Rh-Pt熱電偶6和^U度顯示 控制器7組成，熱處理舟5放置在耐高溫合金管3的中間位置，高溫加熱電阻 絲4設(shè)置在耐高溫合金管3的下方，熱處理舟5、耐高溫合金管3、高溫加熱 電阻絲4外設(shè)置有莫來石耐火隔熱層2，莫來石耐火隔熱層2外設(shè)置有爐體外 殼1， Pt-Rh-Pt熱電偶6的探測頭設(shè)置在耐高溫合金管3內(nèi)熱處理舟5上方， Pt-Rh-Pt熱電偶6通過熱電偶插入口 8與爐體密封連接，并與爐體外的溫度顯 示控制器7相連接，氫氣凈化裝置9通過不銹鋼管10與耐高溫合金管3的一 端密封連接，耐高溫合金管3的另一端設(shè)置有帶放氣開關(guān)的出氣口 11，出氣口 11出口處設(shè)置剩余氫氣燃燒器。所述的氫氣凈化裝置9的凈化管內(nèi)設(shè)置有含金屬鈀的陶瓷顆粒催化劑層， 工業(yè)氫氣通過該高純氫氣凈化裝置9處理后，純度可達(dá)99.999%，金屬鈀催化 劑經(jīng)過一定處理后，可恢復(fù)催化活性重復(fù)使用。所述的耐高溫合金管3由耐高溫Cr26Ni37Nb奧氏體材料離心精密鑄造而 成，可在1100 1400。C下長期工作，且高溫下無氫氣泄漏。所述的莫來石耐火磚采用含鐵量小于1%的莫來石耐火材料，其保溫效果 好，在高溫下熱處理爐不會放弧擊穿。本實(shí)用新型的實(shí)施方法是將要磁化處理的Ni-Fe軟磁合金原材料或制作 好的元器件裝在熱處理舟5中，放入耐高溫精密鑄造合金管3的中部，開啟電 源開關(guān)，使磁化熱處理爐加熱，當(dāng)爐溫升至600°C左右時，打開凈化氫氣開關(guān)， 向耐高溫合金管3中通入高純氫氣，并在耐高溫合金管3的另一端用試管收集 出來的氣體，并用明火試之，直至無爆鳴聲，說明爐管中無空氣存在，排出的 氣體為純氫氣。這時可用明火點(diǎn)燃剩余氣體燃燒器，燃燒剩余氫氣，保證安全。根據(jù)不同的熱處理工藝在升溫到規(guī)定保溫和降溫的時間后進(jìn)行不同時間的保 溫和降溫。降溫速度的調(diào)節(jié)可以通過調(diào)節(jié)氫氣流量大小來實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1一種鎳鐵軟磁合金磁化熱處理裝置，由氫氣凈化裝置和磁化熱處理爐組成，其特征在于所述磁化熱處理爐由爐體外殼(1)、隔熱層(2)、耐高溫合金管(3)、加熱電阻絲(4)、熱處理舟(5)、熱電偶(6)和溫度顯示控制器(7)組成，熱處理舟(5)放置在水平設(shè)置的耐高溫合金管(3)內(nèi)，加熱電阻絲(4)設(shè)置在耐高溫合金管(3)外，熱處理舟(5)、耐高溫合金管(3)、加熱電阻絲(4)外設(shè)置有隔熱層(2)，隔熱層(2)外設(shè)置有爐體外殼(1)，熱電偶(6)的探測頭設(shè)置在耐高溫合金管(3)內(nèi)熱處理舟上方，熱電偶(6)通過熱電偶插入口(8)與爐體密封連接，并與爐體外的溫度顯示控制器(7)相連接，氫氣凈化裝置(9)通過鋼管(10)與耐高溫合金管(3)的一端連通，耐高溫合金管(3)的另一端設(shè)置有帶放氣開關(guān)的出氣口(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎳鐵軟磁合金磁化熱處理裝置，其特征在于-所述耐髙溫合金管(3)的帶放氣開關(guān)的出氣口 (11) 一端設(shè)置有剩余氫氣燃 燒器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎳鐵軟磁合金磁化熱處理裝置，其特征在于: 所述隔熱層(2)由耐高溫高壓的莫來石耐火磚填充而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎳鐵軟磁合金磁化熱處理裝置，其特征在于: 所述氫氣凈化裝置(9)的凈化管內(nèi)設(shè)置有含金屬鈀的陶瓷顆粒催化劑層。
專利摘要本實(shí)用新型針對現(xiàn)有磁化熱處理裝置成本高，安全性低等不足，提供一種鎳鐵軟磁合金磁化熱處理裝置。采用的技術(shù)方案是，一種鎳鐵軟磁合金磁化熱處理裝置，由氫氣凈化裝置和磁化熱處理爐組成，所述磁化熱處理爐由爐體外殼、隔熱層、耐高溫合金管、加熱電阻絲、熱處理舟、熱電偶和溫度顯示控制器組成，熱處理舟放置在耐高溫合金管內(nèi)，加熱電阻絲設(shè)置在耐高溫合金管外，熱電偶通過熱電偶插入口與爐體密封連接，并與爐體外的溫度顯示控制器相連接。其有益效果是，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，成本低；具有很高熱處理溫度高，導(dǎo)磁率高，熱處理過程安全性高。
文檔編號C21D1/04GK201169598SQ20082009312
公開日2008年12月24日 申請日期2008年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月7日
發(fā)明者向雄志, 姚勇剛, 白曉軍, 陳澎旭, 黃福詠 申請人:深圳大學(xué);中山駿業(yè)佳安特電器有限公司