一種柱狀晶鋁鎳鈷鈦永磁合金的制造工藝，包括以下步驟：1)原料配制，按如下重量百分比配制：鋁Al：7％～8％，鎳Ni：13.5％～15％，鈷Co：36％～38％，銅Cu：3％～3.5％，鈦Ti：5.5％～7％，鈮Nb：0.5％～1％，鈥Ho：0.5％～1.5％，鉭Ta：0.3％～0.9％，鉍Bi：0.3％～0.6％，硫S：0.15％～0.5％，硒Se：0.2％～0.6％，鐵Fe：余量；2)熔煉與澆注；3)熱處理。本發(fā)明專利技術的有益效果是：所制得的柱狀晶鋁鎳鈷鈦永磁合金的磁性能優(yōu)異，合金的脆硬性小，機加工性能好。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及一種永磁合金的制造工藝，尤其涉及一種柱狀晶鋁鎳鈷鈦永磁合金的制造工藝。
技術介紹
永磁合金是一種非常重要的功能材料，在現(xiàn)代工業(yè)與信息產業(yè)中的應用極為廣泛。在各類永磁合金中，招鎳鈷系永磁合金的穩(wěn)定性最好。制造招鎳鈷永磁合金有燒結法與鑄造法，鑄造招鎳鈷永磁合金的磁性能高于燒結招鎳鈷永磁合金，而在合金成分中加入適量的鈦，可以制取磁性能比較高的鑄造鋁鎳鈷鈦永磁合金。中國專利號為ZL200510061461.0的《等軸晶鋁鎳鈷鈦永磁合金的制造工藝》，使用真空熔煉及非定向凝固方法制取了等軸晶鋁鎳鈷鈦永磁合金，使得磁性能達到:剩磁(Br) = 760 980 (mT)、矯頑力(Hcb) = 124 165 (KA/m)、磁能積(BH)max = 46.40 58.40 (KJ/m3)，但這個磁性能仍然不理想，特別是它的磁能積與剩磁都不高，使它的應用被局限。此外，因該技術使用真空熔煉與鑄造工藝，設備投資大，難以在永磁合金生產企業(yè)中大規(guī)模推廣。在使用鑄造法制造鋁鎳鈷鈦永磁合金的過程中，還可以使用定向凝固方法制造柱狀晶招鎮(zhèn)鉆欽永磁合金，聞品質的柱狀晶非常有利于提聞廣品的磁性能。目如有生廣企業(yè)使用鑄造法制取了磁能積達87.56KJ/m3的柱狀晶鋁鎳鈷鈦永磁合金，其磁性能遠高于等軸晶鋁鎳鈷鈦永磁合金。使用鑄造法制造柱狀晶鋁鎳鈷鈦永磁合金的現(xiàn)有技術，為了獲得較好的磁性能，這類合金成分中的鈦與鋁的含量都比較多，但這也造成了柱狀晶的定向凝固比較困難，所獲取的合 金柱狀晶的品質不高，合金柱狀晶品質的一致性也不好，直接導致了產品的磁性能合格率低，磁性能提升空間受限。此外，現(xiàn)有技術的合金成分配方也造成產品脆硬性大，機加工困難，在機加工過程中破碎與掉邊、掉角現(xiàn)象嚴重，造成產品的外觀合格率低。
技術實現(xiàn)思路
為了解決現(xiàn)有技術中的問題，本專利技術提供了一種柱狀晶鋁鎳鈷鈦永磁合金的制造工藝，使制得的柱狀晶鋁鎳鈷鈦永磁合金具有優(yōu)異的磁性能與良好的機加工性能。本專利技術提供了一種柱狀晶鋁鎳鈷鈦永磁合金的制造工藝，包括以下步驟:I)原料配制:①原材料準備:選用金屬材料鋁、鎳、鈷、銅、鈦、鈮、欽、鉭、鉍、鐵，添加非金屬材料為硫、硒，去除金屬材料表面的氧化物與附著雜質，將除硫以外的所有材料放入80°C 100°c的烘爐中I小時 2小時去濕干燥；②原材料按如下重量百分比配制:招Al:7% 8%，鎳N1:13.5% 15%，鈷Co:36 % 38 %，銅 Cu:3 % 3.5 %，鈦 T1:5.5 % 7 %，鈮 Nb:0.5 % I %，欽 Ho:0.5 % 1.5 %，鉭 Ta:0.3 % 0.9 %，鉍 B1:0.3 % 0.6 %，硫 S:0.15 % 0.5 %，硒 Se:0.2 % 0.6%,鐵Fe:余量；2)熔煉與澆注:①爐料裝填:將鐵、鎳、鈷、銅、欽、鈮、鉭裝入熔煉爐爐膛。鈦、招、秘、硫、硒暫不放入爐膛，留置爐外待用；②鑄型準備:將鑄型放入1400°C 1500°C的燒模爐內焙燒，使鑄型整體溫度達到1400°C并持續(xù)保持在該溫度以上；③熔煉:當燒模爐內的鑄型整體溫度達到1400°C時，啟動熔煉爐，待熔煉爐膛中的鐵、鎮(zhèn)、鉆、銅、欽、銀、組完全溶化后，加入欽、招、秘、硫、砸繼續(xù)溶煉，然后攬祥鋼液并榜出鋼液中的熔渣，澆注前將鋼液溫度控制在1600°C 1650°C范圍內；④澆注:將高溫鑄型從燒模爐中取出，置于水冷結晶器上并加上壓鐵，開通結晶器的冷卻水，然后迅速將熔煉爐內的鋼液澆倒入高溫鑄型之中；⑤ 柱晶定向生長:澆注完成后，取去壓鐵，并迅速用一個事先已經預熱加溫至1200°C 1300°C的保溫罩將整個鑄型罩上，靜置不動直至鑄型中的鑄件完全冷卻至室溫，然后關閉結晶器冷卻水，最后脫模取出柱晶鑄件；3)熱處理:①退火:將鑄件放入退火爐內，隨爐緩慢升溫至1060°C 1120°C，并保溫2小時，然后隨爐冷卻至室溫，退火后的鑄件進行粗磨加工；②固熔前預熱:將粗磨加工后的產品裝入盒中整齊排列，然后放在高溫箱形爐中加熱到900。。 1000。。，保溫20分鐘 30分鐘；③固熔處理:將預熱透的產品送至1255°C 1275°C的高溫爐中，保溫15分鐘 20分鐘；④磁場控速冷卻:將固溶完畢的產品從高溫爐中取出，放入磁感應強度為IT的磁場中，在90秒 110秒內使產品溫度下降到840°C 870°C，然后在磁場中自然冷卻至650。。 700。。；⑤等溫處理:將經過磁場控速冷卻到650°C 700°C的產品放入800°C的中溫爐中預熱10分鐘,然后迅速放入840°C 860°C的等溫爐中，并立即施加磁感應強度為IT的磁場，產品在等溫爐中加熱保溫15分鐘 18分鐘，然后取出自然冷卻至室溫；⑥回火處理:采用三級回火制，將等溫后的產品轉入回火爐，首先在650°C 670 V保溫5小時，然后隨爐降溫到600 °C 620 V保溫8小時，再隨爐降溫到560 V 580 V保溫15小時，最后隨爐冷卻到300°C以下出爐。本專利技術的有益效果是:1.通過優(yōu)化合金成分配方，既保留了提高磁性能所必需的較高含量的鈦，又通過在成分中加入適量的鈮、鉭、鉍、硫、硒，使得即使是鈦含量高達百分之七的合金，在鑄造過程中也能使用定向凝固的方法獲得高品質、一致性好的柱狀晶，非常有利于提高產品的磁性能。2.通過優(yōu)化合金成分配方，特別是通過在成分中加入適量的欽，使得柱狀晶之間的等軸晶粒夾雜減少，提高了柱狀晶的品質；加入適量的欽還可以在熱處理過程中促使析出的鐵磁相粒子長軸沿磁場方向優(yōu)選排列，使析出相的單軸形狀各項異性提高。這兩者都有很利于提聞磁性能。3.通過優(yōu)化合金成分配方，在成分中加入適量的欽、硫、鉍、硒，減小了合金的脆硬性，明顯改善了機加工性能，大幅減少了機加工過程中出現(xiàn)的破碎與掉邊、掉角現(xiàn)象。4.在熱處理過程中使用了磁感應強度達IT的磁場，而現(xiàn)有技術普遍采用磁感應強度0.3T 0.45T的較弱磁場。較強的磁場能加速合金調幅分解的過程，并使合金調幅分解進行得更充分，使磁性能有所提高。5.通過采用優(yōu)化的合金成分配方及與之相適應的科學合理的制造工藝，可以批量制造出高磁性能的柱狀晶招鎳鈷鈦永磁合金，使磁性能指標達到:剩磁(Br) = 1.15 1.22 (T)、矯頑力(Hcb) = 126.6 135.1 (KA/m)、內稟矯頑力(Hcj) = 128.8 137.4 (KA/m)、磁能積(BH)max = 100.2 104.3 (KJ/m3)。該磁性能遠超目前國內外各生產企業(yè)批量制造的各種鋁鎳鈷、鋁鎳鈷鈦永磁合金的磁性能指標。6.在合金熔鑄方面，采用非真空熔鑄方法，設備投資少，有利于推廣應用。具體實施例方式下面結合具體實施方式對本專利技術進一步說明。 實施例一:配料:按以下重量百分比配料:招Al:7%，鎳N1:15%，鈷Co:38%，銅Cu:3%，鈦Ti:5.5%，鈮Nb:0.6%，欽Ho:0.5%，鉭Ta:0.3%，鉍Bi:0.3%，硫S:0.2%，硒Se:0.2%,余量為鐵及材料中不可避免的極微量的雜質；為了降低金屬鉭的熔點，在保證鉭與鈮在配料中所占重量百分比不變的情況下，采用鉭鈮合金形式加入，該鉭鈮合金中鉭的重量百分比為60%,銀的重量百分比為40%。以熔煉100公斤本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種柱狀晶鋁鎳鈷鈦永磁合金的制造工藝，其特征在于，包括以下步驟：1)原材料配制：①原材料準備：選用金屬材料鋁Al、鎳Ni、鈷Co、銅Cu、鈦Ti、鈮Nb、鈥Ho、鉭Ta、鉍Bi、鐵Fe，添加非金屬材料為硫S、硒Se，去除金屬材料表面的氧化物與附著雜質，將除硫S以外的所有材料放入80℃～100℃的烘爐中1小時～2小時去濕干燥；②原材料按如下重量百分比配制：鋁Al：7％～8％，鎳Ni：13.5％～15％，鈷Co：36％～38％，銅Cu：3％～3.5％，鈦Ti：5.5％～7％，鈮Nb：0.5％～1％，鈥Ho：0.5％～1.5％，鉭Ta：0.3％～0.9％，鉍Bi：0.3％～0.6％，硫S：0.15％～0.5％，硒Se：0.2％～0.6％，鐵Fe：余量；2)熔煉與澆注：①爐料裝填：將鐵、鎳、鈷、銅、鈥、鈮、鉭裝入熔煉爐爐膛，鈦、鋁、鉍、硫、硒暫不放入爐膛，留置爐外待用；②鑄型準備：將鑄型放入1400℃～1500℃的燒模爐內焙燒，使鑄型整體溫度達到1400℃并持續(xù)保持在該溫度以上；③熔煉：當燒模爐內的鑄型整體溫度達到1400℃時，啟動熔煉爐，待熔煉爐膛中的鐵、鎳、鈷、銅、鈥、鈮、鉭完全熔化后，加入鈦、鋁、鉍、硫、硒繼續(xù)熔煉，然后攪拌鋼液并撈出鋼液中的熔渣，澆注前將鋼液溫度控制在1600℃～1650℃范圍內；④澆注：將高溫鑄型從燒模爐中取出，置于水冷結晶器上并加上壓鐵，開通結晶器的冷卻水，然后迅速將熔煉爐內的鋼液澆倒入高溫鑄型之中；⑤柱晶定向生長：澆注完成后，取去壓鐵，并迅速用一個事先已經預熱加溫至1200℃～1300℃的保溫罩將整個鑄型罩上，靜置不動直至鑄型中的鑄件完全冷卻至室溫，然后關閉結晶器冷卻水，最后脫模取出柱晶鑄件；3)熱處理：①退火：將鑄件放入退火爐內，隨爐緩慢升溫至1060℃～1120℃，并保溫2小時，然后隨爐冷卻至室溫，退火后的鑄件進行粗磨加工；②固熔前預熱：將粗磨加工后的產品裝入盒中整齊排列，然后放在高溫箱形爐中加熱到900℃～1000℃，保溫20分鐘～30分鐘；③固熔處理：將預熱透的產品送至1255℃～1275℃的高溫爐中，保溫15分鐘～20分鐘；④磁場控速冷卻：將固溶完畢的產品從高溫爐中取出，放入磁感應強度為1T的磁場中，在90秒～110秒內使產品溫度下降到840℃～870℃，然后在磁場中自然冷卻至650℃～700℃；⑤等溫處理：將經過磁場控速冷卻到650℃～700℃的產品放入800℃的中溫爐中預熱10分鐘，然后迅速放入840℃～860℃的等溫爐中，并立即施加磁感應強度為1T的磁場，產品在等溫爐中加熱保溫15分鐘～18分鐘，然后取出自然冷卻至室溫；⑥回火處理：采用三級回火制，將等溫后的產品轉入回火爐，首先在650℃～670℃保溫5小時，然后隨爐降溫到600℃～620℃保溫8小時，再隨爐降溫到560℃～580℃保溫15小時，最后隨爐冷卻到300℃以下出爐。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：薛松，
申請(專利權)人：深圳市英族科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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