復合鋁、鈮元素的鐵鉻鈷永磁合金及其變形加工工藝制造技術

一種復合鋁、鈮元素的鐵鉻鈷永磁合金，其特征在于，其重量百分比成分為：鉻（Ｃｒ）２２－２７％、鈷（Ｃｏ）１０－１６％、鋁（Ａｌ）１．０－３．０％、鈮（Ｎｂ）３－５．５％，其余為鐵和不可避免的雜質。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本案屬于鐵鉻鈷永磁合金材料領域，特別涉及降低鈷含量、改善加工性 能的鐵鉻鈷合金及其變形加工方法。
技術介紹
隨著機電產(chǎn)業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品多樣化的發(fā)展，高性能磁性材料的變形加 工是亟待解決的問題。市場上大量使用的永磁合金材料主要有鑄造鋁鎳鈷、鐵氧體、稀土、釹 鐵硼，這些材料是采用鑄造或粉末冶金生產(chǎn)的，盡管磁性能高，但機械性能 差，不具備可加工性，帶有鑄造或粉末冶金的各種缺陷，不能制造細長、微 薄、形狀復雜、尺寸精確的永磁元件。因而業(yè)界開始著力研究鐵鉻鈷系列變形永磁合金材料。已知技術如中國專利98803221. X公開了 一種含低濃度稀土元素的腸-Fe -B微晶永磁體的制造方法，軟磁性相和硬磁性相混合其中，鑄造之后具有不 小于2. 5k0e的內稟矯頑力iHc和不小于9kG的剩余^l通密度Br，其性能一 價格比可與硬磁鐵氧體比擬，具有70—500lum厚度的微晶結構，有利于;茲路 尺寸和厚度的降低。通過在壓強不高于30KPa減壓惰性氣體氣氛中，在旋轉 的冷卻輥上鑄造具有特定組成的合金熔體，從合金熔體直接制造具有15 — 50nm微晶結構的微晶永磁體合金。在此制造工藝中釆用具有其中添加了 Co、 Cr、 Mn、 Ni、 Cu、 Ga、 Ag、 Pt、 Au和Pb的特定組成的合金熔體，可以獲得微 晶永磁體合金，內稟矯頑力iHc提高到不小于2. 5kOe,與Nd - Fe - B三元磁 體的制造條件范圍相比，可以呈現(xiàn)硬磁性能的最佳輥圓周速度范圍可以擴展， 并獲得厚度為70jum—500jim。又如中國專利99801229. 7公開了耐熱性優(yōu)良的永磁體合金及其制造方法，其組成為C: 0. 1-15原子％， B: 0.5-15原子％ (C和B之和為2-30原 子％)， Co:0-40原子。/。(不含0%)， Dy+Tb: 0. 5_5原子％, R: 8-20原子 % (R表示由Nd、 Pr、 Ce、 La、 Y、 Gd、 Ho、 Er和Tm所組成的組中選擇的至 少1種元素)，務余為Fe和不可避免的雜質。現(xiàn)有的可加工形鐵鉻鈷系列永磁合金材料或因為磁性能低、或因鈷的含 量居高難下，價格昂貴(一般鈷的含量>20% )，而制約了產(chǎn)業(yè)應用。市場亟 待高加工性能、低鈷含量的鐵鉻鈷變形永磁合金材料問世。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術所要解決的問題在于，克服襲用技術存在的上述缺陷，而提供一種復合鋁、鈮元素的鐵鉻鈷永磁合金及其變形加工工藝。本專利技術的首要目的是提供一種復合鋁、鈮元素的鐵鉻鈷永磁合金； 本專利技術的又一目的是提供上述復合鋁、鈮元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝。明提供一種復合鋁、鈮元素的鐵鉻鈷永磁合金，其中，其重量百分比成分為4各(Cr ) 22-27%、鈷(Co) 10—16%、鋁(Al ) 1. 0-3. 0%、 4尼(Nb ) 3—5. 5%,其余為鐵和不可避免的雜質。本專利技術解決合金材料技術問題還可以采用以下措施進一步實現(xiàn) 前述的復合鋁、鈮元素的鐵鉻鈷永磁合金，其中，其重量百分比是鉻 (Cr ) 22. 99%、鈷(Co ) 14. 98%、鋁(Al ) 2. 02%、鈮(Nb ) 5. 32%,其余為鐵和不可避免的雜質。本專利技術解決加工工藝技術問題是采取以下技術方案來實現(xiàn)的，依據(jù)本專利技術提供一種復合鋁、鈮元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其中，具有如下工序I、冶煉工序，煉出鋼錠，且鋼錠致密，不存在皮下氣泡和組織疏松； 鋼錠的化學成份為碳(C )《0. 03 % 、磷(P )《0. 03 % 、硫(S ) < 0. 03 % 、錳,<0.2%、鉻(Cr): 22-27%、鈷(Co): 10-16 % 、鋁(Al) 1.0-3,0%、 鈮(Nb) 3-5,5%，其余為鐵和不可避免的雜質；II、 鍛造工序，將前序冶煉后的鋼錠扒皮鍛造，鍛成預設尺寸的、表面 平整光潔無疊皮的坯料；每爻造的入爐溫度為500。C-80(TC; -加溫到118(TC-123(TC時，保溫20-40分鐘直至鋼4走均勻熱透； 終鍛溫度為》950。C;空冷；III、 熱軋工序，將表面質量符合工藝要求的坯料進行加熱處理，加熱時 間控制為2-2. 5小時；坯料隨爐升溫，入爐溫度不高于800°C,加熱到110(TC-1150。C,保溫為 20分鐘后^^姿預設規(guī)格熱軋成型；IV、 酸洗工序，對前序熱軋成型品進行酸洗、修磨、截切； 酸洗溶劑為硫酸(H2S04):氯化鈉(NaCL ):水(H2O ) =3: 1: 6， 酸洗溫度為50-80°C,酸洗時間為30-60分鐘；V、 冷加工工序，將對前序酸洗處理后的熱軋成型品進行冷加工；VI、 i茲性能處理工序，將冷加工后的成型品制成預設規(guī)格的元件進行磁 性能處理；VI-1固溶處理工序，將前序符合規(guī)格的元件進行固溶處理獲得單一的a 相過飽和固溶體；VI-2磁場處理工序，將前序固溶處理后的元件置于等溫磁場中處理，磁 場強度為2500-3000奧斯特(0e);》茲場處理溫度為665-675°C;石茲場處理時 間40分鐘；將等溫磁場處理后的元件以6-l(TC/分鐘速度冷卻到室溫；VI-3回火工序，將前序磁場處理后的元件進行階梯回火，具體是分級 回火，各級回火爐溫逐級遞減預設溫度，且各級回火保溫時間逐級遞增預i殳 時間，最后出爐空冷。本專利技術解決加工工藝技術問題還可以采用以下措施進一步實現(xiàn)前述的復合鋁、鈮元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其中，所述冶煉工序，原料中鉻比鈷的含量比值為1.45-1.85。前述的復合鋁、鈮元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其中，所述 鍛造工序中在鋼錠鍛打過程中，鍛錘要先輕后重，并沿鋼錠同一方向施力； 在熱軋工序前具有修磨工序，將經(jīng)鍛造工序鍛造出的坯料進行去除坯料表面 缺陷的4務磨。前述的復合鋁、鈮元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其中，所述 熱軋工序中所述熱軋成型品為帶板，其中帶板坯的熱軋，其終軋溫度》850。C,變形量>90%;熱軋帶板盤巻 后淬水急冷，水溫小于30度；或熱軋成型品為盤條，其中盤條方坯的熱軋，將經(jīng)過高線熱軋成型的盤條水冷，水溫小于30度； 或熱穿孔成型品為管坯，其中管坯的熱穿孔，將前序鍛成的管坯料車成預設尺寸的光棒，入爐加 熱，入爐溫度為80(TC以下，隨爐升溫到1120°C-1160°C,保溫40分鐘，進 行管坯穿孔，穿孔后淬水急冷，水溫小于30度。前述的復合鋁、鈮元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其中，所述 酸洗工序中酸洗溫度為50-8(TC，酸洗時間為30-60分鐘。前述的復合鋁、鈮元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其中，所述 冷加工工序中對前序經(jīng)過酸洗的熱軋成型品為帶^1的冷加工步驟是冷軋帶材，各道次的變形量均控制在30-40%;冷軋過程中的去應力采用 光亮退火，光亮退火采用履帶式氫保護氣氛，設定溫度為108(TC，帶速2.6 米/分鐘，氣冷；經(jīng)多道次冷軋直至成品；成品退火，采用光亮退火，設定溫 度為98(TC,帶速2. 8米/分鐘，氣冷；或對前序經(jīng)過酸洗的熱軋成型品為盤條的冷加工步驟是冷拔絲材，各道次的變形量均控制在20-30%;冷拔過程中的去應力退火采用箱式電爐退火；入爐溫度為1080°C，爐溫升至1080 士2(TC時，保溫 20-3Q分鐘，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種復合鋁、鈮元素的鐵鉻鈷永磁合金，其特征在于，其重量百分比成分為：鉻（Ｃｒ）２２－２７％、鈷（Ｃｏ）１０－１６％、鋁（Ａｌ）１．０－３．０％、鈮（Ｎｂ）３－５．５％，其余為鐵和不可避免的雜質。

【技術特征摘要】
1. 一種復合鋁、鈮元素的鐵鉻鈷永磁合金，其特征在于，其重量百分比成分為鉻(Cr)22-27％、鈷(Co)10-16％、鋁(Al)1.0-3.0％、鈮(Nb)3-5.5％，其余為鐵和不可避免的雜質。2. 如權利要求1所述的復合鋁、鈮元素的鐵鉻鈷永磁合金，其特征在于， 其重量百分比是鉻(Cr ) 22. 99%、鈷(Co ) 14. 98%、鋁(Al ) 2. 02%、鈮(Nb ) 5.32%,其余為鐵和不可避免的雜質。3. —種復合鋁、鈮元素的鐵鉻鈷永;茲合金的變形加工工藝，其特征在于， 具有如下工序I、 冶煉工序，煉出鋼錠，且鋼錠致密，不存在皮下氣泡和組織疏松； 鋼錠的化學成份為碳(C)《0. 03%、磷(P) <0. 03%、硫(S)《0. 03%、 4孟(Mn)《0.297。、 4各(Cr): 22—27%、鈷(Co): 10—16 % 、鋁(Al) 1.0—3.0%、 鈮(Nb) 3-5.5%,其余為鐵和不可避免的雜質；II、 鍛造工序，將前序冶煉后的鋼錠扒皮鍛造，鍛成預設尺寸的、表面 平整光潔無疊皮的坯料;.每殳造的入爐溫度為500°C-800°C;加溫到1180°C-1230。C時，保溫20-40分鐘直至鋼4t均勻熱透； 終鍛溫度為》950。C;空冷；III、 熱軋工序，將表面質量符合工藝要求的坯對+進行加熱處理，加熱時 間控制為2-2. 5小時；坯料隨爐升溫，入爐溫度不高于800°C，加熱到1100。C-115(TC,保溫為 2 0分鐘后按預設規(guī)格熱軋成型；IV、 酸洗工序，對前序熱軋成型品進行酸洗、修磨、截切； 酸洗溶劑為硫酸(出S04):氯化鈉(NaCL ):水(H20 ) =3: 1: 6, 酸洗溫度為50-80°C,酸洗時間為30-60分鐘；V、 冷加工工序，將對前序酸洗處理后的熱軋成型品進行冷加工；VI、磁性能處理工序，將冷加工后的成型品制成預設規(guī)格的元件進行磁 性能處理；VI-1固溶處理工序，將前序符合規(guī)格的元件進行固溶處理獲得單一的a 相過々包和固溶體；VI-2磁場處理工序，將前序固溶處理后的元件置于等溫磁場中處理，磁 場強度為2500-3000奧斯特(0e);;茲場處理溫度為665-675°C;石茲場處理時 間40分鐘；將等溫^磁場處理后的元件以6-10。C/分鐘速度冷卻到室溫；VI-3回火工序，將前序^1場處理后的元件進行階梯回火，具體是分級 回火，各級回火爐溫逐級遞減預設溫度，且各級回火保溫時間逐級遞增預設 時間，最后出爐空冷。4. 如權利要求3所述的復合鋁、鈮元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工 藝，其特征在于，所述冶煉工序，原料中鉻比鈷的含量比值為1.45-1.85。5. 如權利要求3或4所述的復合鋁、鈮元素的4失鉻鈷永磁合金的變形加 工工藝，其特征在于，所述鍛造工序中在鋼錠鍛打過程中，鍛錘要先輕后重， 并沿鋼錠同一方向施力；在熱軋工序前具有修磨工序，將經(jīng)鍛造工序鍛造出 的坯料進行去除坯料表面缺陷的修磨。6. 如權利要求5所述的復合鋁、鈮元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工 藝，其特征在于，所述熱軋工序中所述熱軋成型品為帶板，其中帶板坯的熱軋，其終軋溫度〉85(TC,變形量>90%;熱軋帶^反盤巻 后淬水急冷，水溫小于30度； 或熱軋成型品為盤條，其中盤條方坯的熱軋，將經(jīng)過高線熱軋成型的盤條水冷，水溫小于30度； 或熱穿孔成型品為管坯，其中管坯的熱穿孔，將前序鍛成的管坯料車成預設尺寸的光棒，入爐加 熱，入爐溫度為SOO。C以下，隨爐升溫到1120°C-1160°C,保溫40分鐘，進 行管坯穿孔，穿孔后淬水急冷，水溫小于30度。7. 如權利要求6所述復合鋁、鈮元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其特征在于，所述酸洗工序中酸洗溫度為50-8(TC，酸洗時間為30-60分鐘。8. 如權利要求7所...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：于慶蓮，李文芳，
申請(專利權)人：天津冶金集團天材科技發(fā)展有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：12