均匀磁场烧结法及其烧结炉
专利汇可以提供均匀磁场烧结法及其烧结炉专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且均匀 磁场 烧结 法及其烧结炉、属于粉末 冶金 烧结工艺及其装备领域。均匀磁场烧结炉由加热器、电磁线圈、保温装置、支承装置和联接导体等所组成，并构成“电热－电磁”统一系统。当加热器通以 电流 ，在烧结区内便获得单一 频率 、强度大于１００（奥）的均匀磁场，用立式或卧式的磁场烧结 真空 炉烧结ＷＣ－Ｃｏ系 合金 ，其物理机械性能得到明显改善；用于烧结ＷＣ－ＴｉＣ－Ｃｏ系合金或烧结以Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ为粘结金属制品以及Ｗ－Ｃｕ等合金制品同样可取得改善性能的效果。，下面是均匀磁场烧结法及其烧结炉专利的具体信息内容。
1.一种烧结炉由电阻丝绕制的加热器和电磁铁所组成的*电热-电磁”分 立磁场系统的结构，本发明的特征是有螵线管状加热器、电磁线團、直接披护 在加热器外表面的保温装置、带有楔形權的加热器支承装置、并将加热器与电 磁线圈构成《串联增助”联系的导电装置以及其烧结区磁场强度为丨G 0 5 0 0 (奥）、均匀度±5 %的均匀磁场真空饶结炉。
2.根据权利要求1所述的烧结炉.其特征是加热器以电阻系数为1 0 - “
(欧•平方毫米米）的碳制品加工成圆筒形或扁管形螺线管状结构。
3.根据权利要求1所述的烧结炉，其特征是电磁线圈以允许电流3 h 0 Cl (安培）扁金属铜或铝管密绕成圖筒彬或扁管形线圈并组配成部件。
4.根据权利要求1所述的烧结炉，其特征是保揾装置选用导热系数入<
(4~1 .83) XII . n 1:1 1.1 1 (卡厘米•种• V )的碳纤维毡用玻塥纤 维带直接包护在加热器外表面并组成整体的结构。
5.根据权利要求，所述的烧结炉其特征是支承装置选用改制品加工成具 有楔形槽的支座并通过楔形块将支座与加热器作可靠联接。
6.根据权利要求1所述的烧结炉其特征是导电装置以厚度为Q . 1~0 3 (毫米> 的金属片做成并实现加热器与电搜线圈可靠的联接。
7.根据权利要求1所述的烧结炉.其特征是通过机外联接开发实现加热器 与电磁线圈的w分接”产生？ fi n > II n <奥）的均匀磁场处理区。
均匀磁场烧结法及其烧结炉
〃烧结《在粉末冶金工艺中，是决定合金产品最终性饑阶段.烧结方法及 装备一直是粉末冶金工作者极为关注的问《。为取代传统的氩气保护烧结，六 十年代间，在国外推广应用了真空烧结-目前，以电阻如热真空炉和感应加热
真空炉成为合金生产中的主要烧结装备。上述两种真空炉各呉长处，因此，它 们的应用在相争并存。1 ? 7 3年8月，苏联公布了R A [ C H E N K 0 , A.I.等人的S IJ 3 ? 4飞么3和〔_ U ] ? 4 1厶4两顶专利，即w用两个 电流产生交变磁场实现金属陶瓷的烧结”和〃用两个电磁铁建立交变磁场实现 金属陶瓷另件的烧结〃。此两顼专利的实质是〃磁场热®” 其中前者属镆胎 压制.后者为无镆胎压制。1 ? 8 ；>年苏联Y tJ . fl . I f 1 U I N P N K i：l 等人在夂Powder Metallurgy *第一期发表了•松装钻粉、 镍粉和铁粉在磁场中的烧结w的研究报告。此文论述了在氩气保护下磁场对松 装钴粉、镍粉和铁粉试样作固相烧结过程及其效果。其烧结装置是加热器置于 一对电磁铁之间，并为卧式结构D综上所述.现用于生产的真空炉并未实现磁 场烧结，而在#磁场热压《两顼专利和^松装粉末的磁场烧结”的研究中' 虽 利用了磁场的作用，但其装置为非均匀磁场系统，又是〃电热-电磁”分立结 构，因此在粉末冶金工艺中目前并未解决均匀磁场的烧结，更未应用于真空烧 结炉中。
本发明在于实现粉末冶金制品的均匀磁场的烧结。具有均勻磁场的真空烧 结炉的立式结构如附图1 »除利用常规真空系统外，它是由电极⑴和(的.支承 座⑵，电磁线圈(3),导电装置⑷，加热器《),保溫装置(?)等部分所组成。其中 以电磁线圈⑶、导电装置件K加热器®和保温装置⑵组成具有单一频率特性、
^电热-电磁”综合统一的系统。工作状态下.烧结E内磁场强度为1 II II -5 0 0 (奥）.其径向波动小于士彳% 轴向波动小于±S % .即为均匀磁场 烧结区a
加热器以电ffi系数小于1「I (欧•平方毫米米）的碳制品为村料. 加工制作成圆筒形或摩管形螺线管状，其直径和长（髙）度由生产能力所确定; 电磁线圈⑶，以金属（铜或铝）管为村料，按允许电流3 n n n <安培）设计 加工绕制麻圃簡形或扁管形线圈.工作电源为5 o (赫）.其漘磁通为主磁通 的2 %以下，其高< 长）度与加热器相当.表面怍绝缘化处理并紧固成部件；、
加热器的保温装置选用导热系数( 4 . a 3 ) xo . 0 0 0 1 (卡 厘米•秒.¾)的保溫毪，宜接包扎在加热器外表面并用玻璃釺维带捆扎成整
体；支承装置⑵以镟制品为材料加工成带楔形懵的支座，僧助于禊形块待它与 加热器实现紧密接合；导电装置W以厚度为（0 . 1~0 . 3 )奄米的金属片 为材科，导体一端紧固于电磁线匾，另一靖紧固于加热器，并将加热器与电磁 线圈联接成w串联埔助”，通过机外联络开关实现〃串接”或*分接”分接 状态时，由电磁线讕产生2 0 0 - 3 0 0 (奥）的均匀磁场。用作磁场处理。
本发明按附图2烧结制度所实施的含钴（？ . S~A . 0 ) % (重量）的 U C -C o系合金，在均匀磁场真空烧结炉中烧结，与在氯气保护或无磁场真 空炉中烧结相比，前者合金孔隙度更低，达（1:1 . 0 1~I! . II ? ) % .粘结 相分布均匀，UC晶粒平均尺寸下降，硬度、密度提髙，抗弯强序可提高（1 n ~3 n ) % ,其提高的幅度随磁场增强而增大。因此.，为达到同-强度水平 可降低合金含钻量< 1 . s~.0 ) % 节约原料费1 I〗%以丄；随合金含 钴量降低，硬度提高.耐磨性提高。同时可降低烧结电耗（；II~s II ) % 通过实践考核.证明本发明易于推广应用.尤其有f;.;丁•发展低钻合金的生产。 对于W - F e s U - F e _Ni和U-Cu等粉末冶金制品应用均匀磁场烧结 也同样可取得改善机械物理性能的效果。
附图说明：
附囝丨为均匀磁场烧结炉结构简图，其中：1 .、A -电极；?-电极座；
1 -电磁线圈；4 -导电装置；S -加热器；7 -保溫装置D
附图？为U C _ C o系硬质合金烧结制度。其中：
H(t )"烧结磁场随烧结时间的变化规律；
1(f)-烧结温度随烧结时间的变化规律；
P f t )-烧结过程真空度随烧结时间的变化规律o
按均匀磁场烧结法设计生产能力为？公斤炉的立式真空烧结炉，烧结 u c -Co系抗冲击合金.烧结装置：加热器选用电阻系15[为a - 1「I (欧• 平方毫米米）碳剌品加工成螺线管状.轳定功率1 5千瓦，电磁线圈用扁金 属（铜或铝）管密绕成筒形线圈，紧固成部件；加热器保温装置选用碳纤维毡. (迭厚3 0~3 ^毫米）。加热器立式安装于带楔形螬的支承装置上，用金属 片将加热器和电磁线圈联接成〃串联增助工作伏态下' 烧结区内的磁场强 度大于1 n (I (奥）.其径向波动小于±1 % .轴向波动小于% ,恒溫状 态时，烧结E的温差为工作榲度±1 . 0 %以内。按附图？烧结制度制定烧结 工艺，烧结(生产）U C - ( ? . 5~6 . S '1 % C 0系的合金.由检琍机构
亲外厂压坯.经本烧结炉烧结后的合金性能指标<
由上述合金所组配的命8七球齿钎头使用c n P I n i 8 H D重型液
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