專利名稱：釹鐵硼制品的除銹方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬材料除銹的方法及設(shè)備。
釹鐵硼是一種新型永磁材料，與其他的永磁材料比較，具有更高的剩磁感應(yīng)強(qiáng)度和矯頑力，價格低廉，機(jī)械加工性能優(yōu)良，廣泛應(yīng)用于需要永久磁場的儀器儀表及設(shè)備中。
釹鐵硼制品主要缺點是很容易生銹，如暴露在大氣中10多個小時便開始生銹。用于精密儀器儀表中的釹鐵硼制品的基本要求是a、零件原有的尺寸誤差很小。除銹后不應(yīng)對零件尺寸誤差產(chǎn)生影響。
b、磁特性保持恒定。釹鐵硼屬于低居里點的材料，其居里點溫度為300℃，除銹時加熱溫度受到嚴(yán)格限制，否則因高溫加熱會完全失去磁性，又不能通過充磁恢復(fù)磁特性。
上述要求給釹鐵硼制品除銹、防銹帶來困難。常用的除銹方法是酸洗法，包括去油和酸洗去銹工藝。缺陷是深度腐蝕的零件，充分酸洗必然影響零件尺寸，超過允許誤差，導(dǎo)致零件報廢率高，一般報廢量達(dá)到70%。
本發(fā)明的目的在于提供一種釹鐵硼制品的除銹方法及裝置，應(yīng)用這一方法和裝置可為釹鐵硼制品快速除銹，同時不會影響零件的尺寸誤差和磁特性。
實施這一方法采用以下步驟1、退磁。
對已充磁的零件，用退磁機(jī)退磁，或在空氣中加熱至200℃，保溫120～180分鐘，使其失去磁性。
2、汽油超聲波清洗，去除表面油污等臟物。
3、氫等離子體去銹。
4、充磁。
本發(fā)明方法包括退磁，超聲波清洗，在設(shè)有上極板、下極板、加熱器和充氣器的真空室中實施等離子體除銹，充磁，其特征在于經(jīng)退磁和清洗后待除銹的釹鐵硼制品置于接地的下極板51上，下極板51與上極板31之間距離為20～30mm，抽真空至10-3乇數(shù)量級，鹵鎢燈加熱器54將工件6逐漸加熱至90℃～200℃，保持恒溫;由充氣器2充入氫氣，氫氣壓力為7×10-2乇～1乇，流量為0.5～5.0SCCM;下極板51接地，上極板31接射頻功率源，其功率為80～200W，功率密度為0.12～0.32W/cm2，產(chǎn)生氫等離子體在5～20分鐘內(nèi)除凈釹鐵硼制品表面的銹斑。
本除銹方法采用的最佳數(shù)據(jù)是鹵鎢燈加熱器54對工件6最佳加熱溫度為100℃～120℃，氫氣最佳壓力為4×10-1乇～8×10-1乇，氫氣最佳流量為0.7～2.0SCCM，最佳射頻功率為100～120W，最佳功率密度為0.16～0.19W/cm2。
氫等離子體除銹的具體時間，視生銹程度、加熱溫度、充入氫氣的壓力流量、施加射頻功率大小而定。
適用于上述除銹方法的裝置，示于

圖1～圖3。
圖1為釹鐵硼制品除銹裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1-真空室11-鐘罩12-底板13-排氣管14-觀察窗2-充氣器31-上極板4-屏蔽板51-下極板6-工件。
圖2為充氣器2和上極板31的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中21-充氣管22-噴氣頭23-絕緣套管24-下部設(shè)有外螺紋的金屬套管25-螺母31-上極板32-電極蓋板33-螺釘。
圖3為下極板51布置示意圖，圖中51-下極板52-熱屏蔽板
53-電極支架54-用于加熱工件6的鹵鎢燈加熱器實施本方法的裝置是對現(xiàn)有真空鍍膜機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，構(gòu)成適合于釹鐵硼制品除銹的專用設(shè)備。包括真空系統(tǒng)，接射頻功率源的上極板，屏蔽板，接地的下極板，充氣器，加熱器，工件擱置在下極板上，如圖1、圖2、圖3所示。其特征是上極板31、屏蔽板4及充氣器2布置在真空室1的上部，下極板51及工件6布置在真空室1的下部，上極板31與下極板51間距離為20～30mm;上極板31呈碟狀，其底部開有若干個通氣孔，上端采用螺釘33固定在與進(jìn)氣管21相連接的電極蓋板32上;充氣器2由充氣管21、電極蓋板32、噴氣頭22、上極板31以及螺釘33組成，充氣管21布置在真空室1的軸線上，其外部包有絕緣套管23和金屬套管24，電極蓋板32固定在充氣管21的端部，噴氣頭22呈碟狀，其底部和四周開有若干個噴氣孔，上端部固定在電極蓋板32上，上極板31位于噴氣頭22的下方，底部開有若干個通氣孔，上部采用螺釘33固定在電極蓋板32上，來自充氣管21充入的氣體經(jīng)噴氣頭22的噴氣孔和上極板31的通氣孔到達(dá)工件6表面;屏蔽板4位于電極蓋板32的上方，采用螺母25與金屬套管24連接;兼作工件架的下極板51擱置在由電極支架53支撐的熱屏蔽板52上;在下極板51和熱屏蔽板52間設(shè)有用于加熱工件6的鹵鎢燈加熱器54，鹵鎢燈加熱器54對工件6的加熱溫度為20℃～200℃;噴氣頭22直徑為φ60～φ80mm，其上噴氣孔孔徑為φ2～φ4mm，上極板31底部的通氣孔孔徑為φ2～φ3mm。
氣體流量、氣體壓力、輸入射頻功率等參數(shù)采用常規(guī)方式控制。
同現(xiàn)有技術(shù)比較，本方案具有下列優(yōu)點1、除銹速度快，效率高，其中氫等離子體除銹時間只需5～20分鐘;
2、能確保合格率達(dá)到100%，因為a、氫等離子體除銹不會對零件尺寸誤差產(chǎn)生影響。
b、釹鐵硼材料居里點溫度為300℃，在本方法中加熱溫度則低于200℃，除銹后的釹鐵硼制品經(jīng)過充磁能恢復(fù)原有的磁特性。
3、工藝過程干凈，無污染;
4、所需設(shè)備可用現(xiàn)有的真空鍍膜設(shè)備改裝而成。
實施例按圖1～圖3結(jié)構(gòu)的裝置，將退磁和清洗后的釹鐵硼制品，如手表用的釹鐵硼轉(zhuǎn)子，置于接地的下極板51上，抽真空至5×10-3乇，鹵鎢燈加熱器54對工件6加熱到100℃，由充氣器2充入氫氣，氫氣壓力為6×10-1乇，流量為1.0SCCM上極板31接射頻功率源，功率為120W，功率密度為0.16W/cm2，形成氫等離子體，經(jīng)過10分鐘，釹鐵硼制品表面銹斑被清除干凈。
上極板31和下極板51直徑均為φ280mm，兩者之間距離為28mm，噴氣頭22直徑為φ70mm，噴氣孔直徑為φ3mm，上極板31底部通氣孔直徑為φ2mm。
零件除銹合格率為100%。
權(quán)利要求
1.一種釹鐵硼制品的除銹方法，包括退磁，超聲波清洗，在設(shè)有上極板、下極板、加熱器和充氣器的真空室中實施等離子體除銹，充磁，其特征在于經(jīng)退磁和清洗后待除銹的釹鐵硼制品置于接地的下極板51上，抽真空至10-3乇數(shù)量級，鹵鎢燈加熱器54對工件6加熱至90℃～200℃，保持恒溫；由充氣器2充入氫氣，氫氣壓力為7×10-2～1乇，流量為0.5～5.0SCCM；上極板31接射頻功率源，其功率為80～200W，功率密度為0.12～0.32W/cm2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的除銹方法，其特征在于充入氫氣最佳壓力為4×10-1～8×10-1乇，氫氣最佳流量為0.7～2.0SCCM，最佳射頻功率為100～120W，最佳功率密度為0.16～0.19W/cm2。
3.一種釹鐵硼制品的除銹裝置，包括真空系統(tǒng)，與射頻功率源相連接的上極板，接地的下極板，屏蔽板，充氣器，加熱器，其特征在于-上極板31、屏蔽板4以及充氣器2布置在真空室1的上部，下極板及工件6布置在真空室1的下部，上極板31與下極板51間距離為20～30mm;-上極板31呈碟狀，其底部開有若干個通氣孔，上端采用螺釘33固定在與進(jìn)氣管21相連接的電極蓋板32上;-充氣器2由充氣管21、電極蓋板32、噴氣頭22、上極板31以及螺釘33組成，充氣管21布置在真空室1的軸線上，其外部包有絕緣套管23和金屬套管24，電極蓋板32固定在充氣管21的端部，噴氣頭22呈碟狀，其底部和四周開有若干個噴氣孔，上端部固定在電極蓋板32上，底部開有通氣孔的上極板31布置在噴氣頭22的下方，采用螺釘33固定在電極蓋板32上;-屏蔽板4位于電極蓋板32上方，采用螺母25與金屬套管24連接;-兼作工件架的下極板51擱置在由電極支架53支撐的熱屏蔽板52上;-下極板51和熱屏蔽板52之間設(shè)有用于加熱工件6的鹵鎢燈加熱器54。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的除銹裝置，其特征在于噴氣頭22上的噴氣孔孔徑為φ2～φ4mm，上極板31底部的通氣孔孔徑為φ2～φ3mm。
全文摘要
一種釹鐵硼制品的除銹方法及裝置，在設(shè)有上極板、下極板、加熱器和充氣器的真空室中產(chǎn)生氫等離子體，除凈釹鐵硼制品表面的銹斑，而不影響制品的精度，除銹裝置可由真空鍍膜機(jī)改裝而成。本方案的積極效果是氫等離子體除銹時間為5～20分鐘，合格率達(dá)到100％。
文檔編號C23G5/00GK1047892SQ9010421
公開日1990年12月19日 申請日期1990年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月5日
發(fā)明者梁素珍, 陳抗生 申請人:浙江大學(xué)