金属材料製造の分野では、純鉄はその優れた延性や切削性により、古くから機械部品や電子機器などのさまざまな分野で広く使用されてきました。特にリレーの電機子金属部品などの精密部品では、材料特性が製品の動作安定性に直接影響します。しかし、従来の純鉄には一般に、低硬度、不十分な耐衝撃性、不十分な耐摩耗性などの欠点があり、ハイエンド製造における用途が大幅に制限されています。-超硬合金は硬度の要件を満たすことができますが、加工の難易度が高くコストが高いため、多くの課題にも直面しています。
金属材料の機械的特性を向上させる鍵は、転位や双晶などの内部結晶欠陥を合理的に制御することにあります。固体相変態中、科学的および技術的手段によって結晶欠陥の生成と分布を誘導することで、材料を効果的に変更できます。-従来の強化技術には多くの制限があります。急速冷却と急冷では効果的な強化を達成することが困難です。マルテンサイト強度は低炭素鋼に適用すると不十分です。一方、高炭素マルテンサイトは破壊されやすく、靭性が劣ります。-大きな塑性変形法は、微細構造の制御やわずか1%～10%のエネルギー変換率の制御が難しいだけでなく、結晶欠陥の蓄積や飽和などの問題を引き起こしやすいため、リレーにおけるアーマチュアの技術的制御は非常に困難です。
人為的に加えられる外部応力強化と比較して、相変態によって生成される内部応力は、環境保護と効率の点で利点があります。正確に設計された技術的手段を介して機械部品をガイドするだけで、機械部品の効率的な修正を実現できます。今回開発した高硬度製造プロセスは、リレーアーマチュア純鉄板の純鉄の「相変態温度まで加熱すると体積が収縮し、冷却過程で体積が膨張して回復する」という特性を利用したものです。冷却過程における体積膨張を総合的に抑制することで、結晶格子内の相変態内部応力を完全に解放し、結晶欠陥の多数発生を促進し、最終的に硬度の飛躍的な向上を実現します。試験の結果、強化された純鉄の転位密度は10¹⁶-10¹⁷/m²に達し、ナノツインのサイズは20nm未満で、硬度は未処理の鉄の硬度レベル（HV82～85）よりもはるかに高いHV863に達する可能性があることが示されました。
この高硬度純鉄の製造プロセスは、精密鋳造と高圧高温処理を中心としています。{{0}{1}{2}このプロセスは標準化されており、工業化が容易であり、6 つの主要なステップに分けることができます。
最初のステップは金型の準備です。加工する部品の組立図と寸法公差に基づいて、精密鋳造と後処理の要件を考慮して、プラス補正後に精密鋳造砂型が作成されます。-同時に、線収縮係数 0.0030 ～ 0.0035 を参照して、金型の寸法と公差を変更して、六角形の開閉可能な圧力鋼金型を作成します。
2番目のステップは大まかな部品の準備です。精密鋳造プロセスと準備された精密鋳造砂型を使用して、粗部品が流し込まれます。-粗部品を得た後、注入工程で発生したバリやその他の不純物を除去するために簡単な表面処理を実行し、滑らかな表面を確保します。
第三段階は熱処理です。粗部品は 913 度～920 度の熱処理炉に入れられ、相変態温度に完全に達するまで 3 ～ 60 分間保持され、その後の高圧処理の条件が整えられます。-。
4 番目のステップは高圧加圧です-。未加工のコンポーネントは、加熱後、ヒンジ付きの圧力金型にすぐに配置されます。金型を閉じた後、6 面プレス内に配置され、コンポーネントが確実にしっかりと固定され、均一な応力がかかります。
5番目のステップは動的な圧力制御です。初期の型閉じ圧力として 1 ～ 3 GPa が選択されます。-圧力センサーは冷却プロセス中に正のフィードバック信号を収集し、圧力はリアルタイムで調整されます。負帰還信号が現れた場合、1 ～ 200 秒の遅延後に圧力が解放され、室温まで冷却されて動作が完了します。
6番目のステップは仕上げです。減圧された後、未加工の部品が取り出され、表面の酸化層が洗浄され、組立図の公差に従って仕上げと研磨が行われ、最終的に高硬度、高精度の完成部品が得られます。-
この技術の広範な適用により、従来の純鉄の低硬度と超硬合金の加工の難しさという二重の課題が効果的に解決されます。中継端子のアーマチュア自体に使用される純鉄は安価であり、加工も容易です。この技術によって強化されると、基本的な被削性を維持しながら、その硬度は通常の超硬合金に達するかそれに近づき、ハイエンドの硬質部品の製造コストが大幅に削減されます。-応用シナリオの観点からは、この技術によって製造される高硬度コンポーネントは幅広い適用性があり、円筒、半円筒、球、薄板スタンピングなどのさまざまな形状に製造できます。{{4}薄板スタンピングは防弾チョッキの装甲板に使用でき、精密成形部品は電気技師用純鉄アーマチュアなどのリレーのコアコンポーネントに適用でき、リレーの耐衝撃性と耐用年数が向上します。
ハイエンド製造業の急速な発展に伴い、リレー アーマチュア プレート端子の硬度、精度、耐摩耗性に対する要件が継続的に高まっており、特にリレー、精密機器、防衛産業の分野では高硬度鉄の市場需要が高まっています。-この高硬度製造技術の画期的な進歩は、鋼材を硬化させるための新たなプロセスの道を開くだけでなく、材料用途のアップグレードを促進し、通常の機械加工材料からハイエンドの精密部品材料への転換を促進します。-
よくある質問
Q1. EVリレーの純鉄製アーマチュアによく使われる材質は何ですか?
DT4純鉄などの軟磁性鉄材料は磁気特性に優れているため、一般的に使用されています。
Q2. EVリレー用可動アーマチュアプレートはなぜ硬度が重要なのでしょうか？
硬度が高いと、長期使用時の耐摩耗性と寸法安定性が向上します。{0}}
Q3.精密スタンプされたEVリレーアーマチュアはスタンプできますか?
はい。精密スタンピングは、リレー アーマチュアの生産において最も効率的な製造方法の 1 つです。
お問い合わせ
高硬度鉄の製造プロセスの詳細については、-電気技師の純鉄アーマチュア、パラメータ制御、金型設計、製品の互換性など、貴社が純鉄部品の高性能アップグレードを達成できるよう、対象を絞った技術ガイダンスとソリューションについてお問い合わせください。{0}}
