CN102941335A - 铸造铝镍钴永磁合金的真空吸铸装置、配方及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种铝镍钴永磁合金，特别涉及一种铸造铝镍钴永磁合金的真空吸铸装置、配方及制备方法。在真空吸铸装置中通过：抽真空→熔炼→切割→热处理，得到产品。铸造铝镍钴永磁合金的真空吸铸装置、配方及制备方法，加工设备结构紧凑，提升产品质量，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明是一种铝镍钴永磁合金，特别涉及一种铸造铝镍钴永磁合金的真空吸铸装置、配方及制备方法。
背景技术
现有技术中铸造铝镍钴永磁合金，工艺复杂，而且产品性能相对较低，导致产品质量不佳。
中国专利01130484.7 ，公开一种铝镍钴钛永磁合金烧结工艺,其特征在于:1)配方(粉末原料重量%):Al(铝)6～8,Co(钴)36.1～37.9,Cu(铜)2.5～5,Nb(铌)0.2～1.5,Ni(镍)10～14,Ti(钛)5～8,Fe(铁)其余量;2)多级烧结,然后随炉冷却或充入氩气冷却至100℃左右出炉;其中典型的工艺是四级烧结;3)热处理。此工艺相对复杂，而且质量相对不高，无法满足对高性能的需求。
发明内容
本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种结构紧凑，铸造性能高，使用效果出色的铸造铝镍钴永磁合金的真空吸铸装置、配方及制备方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种铸造铝镍钴永磁合金的真空吸铸装置，包括真空密封罐，所述的真空密封罐通过电动葫芦相升降，所述的电动葫芦通过控制开关相控制，所述的真空密封罐的底部设有与之相连通的石英玻璃管，所述的石英玻璃管的下方设有与之相间隔分布的中频感应炉。
作为优选，所述的真空密封罐与石英玻璃管间设有电磁阀，所述的电磁阀与真空密封罐间设有控制球阀，所述的真空密封罐的上部设有真空表和球阀。
铸造铝镍钴永磁合金的配方，按以下百分比进行配料：
铝 8%～9%、镍 13.5%～15.5%、钴 24%～26%、铜 2%～4%、钛 0.1%～0.5%、硅 0.4%～0.8%、硫0.4%、其余为铁。
铸造铝镍钴永磁合金的方法，按以下步骤进行：
(1)、抽真空：
用真空泵对真空密封罐进行抽真空，使真空密封罐的真空压力为-0.04～-0.06兆帕，抽真空的时间为10～30秒；
(2)、熔炼：
将配料放入中频感应炉中进行加热融化，中频感应炉的加热功率为100～150千瓦，中频感应炉的加热时间为15～25分钟，待配料完全融化后形成钢液，将中频感应炉中的钢水温度控制在1620度～1680度，通过控制开关将石英玻璃管插入至中频感应炉中的钢液面10cm处，打开电磁阀吸入钢水后，将石英玻璃管抬高移离中频感应炉，石英玻璃管抬升的高度为高出中频感应炉炉台面的10~30CM，用风扇对准石英玻璃管进行冷却，冷却的时间为5～10分钟，风扇的转速为1500～2500转/分，冷却后形成产品；
(3)、切割：
将产品切割到所需求的尺寸；
⑷、热处理：
①、将产品按充磁方向排列于不锈钢盒内，在不锈钢盒内放石英砂；
②、将不锈钢盒夹入700～900℃的预热炉中；
③、预热炉中的预热温度为700～900℃，保温时间为20～30分钟；
④、保温时间到后，直接将不锈钢盒夹入高温炉中；
⑤、高温炉中的固熔温度为1280～1320℃，保温时间为20～30分钟；
⑥、保温时间到后，夹出不锈钢盒，并关炉门，将整盒磁钢夹到磁场中，开磁场；
⑦、磁场工作间隙的两端各塞一块硅酸铝；
⑧、磁场工作间隙上加盖石棉板或硅酸铝板；
⑨、监视冷却过程，控制产品冷却时间为15～30分钟；
⑩、磁钢冷却至表面大约600℃，关掉磁场，将磁钢装筐待进行回火处理，将回火筐吊入回火炉内，开炉升温，每炉回火筐数不大于4筐，回火进行分级调温：开炉时调第一级回火温度，第一级回火温度为60～630℃，第一级回火温度的保温时间为3.8～4.2小时，第一级回火保温时间到后，开始调第二级回火温度，第二级回火温度为580～600℃，第二级回火温度的保温时间为5.8～6.2小时，第二级回火保温时间到后，开始调第三级回火温度，第三级回火温度为550～570℃，第三级回火温度的保温时间为4.8～5.2小时，保温时间到后进行关炉，磁钢随炉逐渐冷却，当磁钢随炉冷却至400℃以下时，将磁钢进行出炉。
因此，本发明提供的铸造铝镍钴永磁合金的真空吸铸装置、配方及制备方法，加工设备结构紧凑，提升产品质量，提高工作效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：一种铸造铝镍钴永磁合金的真空吸铸装置，包括真空密封罐1，所述的真空密封罐1通过电动葫芦2相升降，所述的电动葫芦2通过控制开关3相控制，所述的真空密封罐1的底部设有与之相连通的石英玻璃管4，所述的石英玻璃管4的下方设有与之相间隔分布的中频感应炉5。所述的真空密封罐1与石英玻璃管4间设有电磁阀6，所述的电磁阀6与真空密封罐1间设有控制球阀7，所述的真空密封罐1的上部设有真空表8和球阀9。
铸造铝镍钴永磁合金的配方，按以下百分比进行配料：
铝 8%、镍 13.5%、钴 24%、铜 2%、钛 0.1%、硅 0.4%、硫0.4%、其余为铁。
铸造铝镍钴永磁合金的方法，按以下步骤进行：
(1)、抽真空：
用真空泵对真空密封罐1进行抽真空，使真空密封罐1的真空压力为-0.046兆帕，抽真空的时间为10秒；
(2)、熔炼：
将配料放入中频感应炉5中进行加热融化，中频感应炉5的加热功率为100千瓦，中频感应炉5的加热时间为15分钟，待配料完全融化后形成钢液，将中频感应炉5中的钢水温度控制在1620度，通过控制开关3将石英玻璃管4插入至中频感应炉5中的钢液面10cm处，打开电磁阀6吸入钢水后，将石英玻璃管4抬高移离中频感应炉5，石英玻璃管4抬升的高度为高出中频感应炉5炉台面的10CM，用风扇对准石英玻璃管4进行冷却，冷却的时间为5分钟，风扇的转速为1500转/分，冷却后形成产品；
(4)、切割：
将产品切割到所需求的尺寸；
⑷、热处理：
①、将产品按充磁方向排列于不锈钢盒内，在不锈钢盒内放石英砂；
②、将不锈钢盒夹入700℃的预热炉中；
③、预热炉中的预热温度为700℃，保温时间为20分钟；
④、保温时间到后，直接将不锈钢盒夹入高温炉中；
⑤、高温炉中的固熔温度为1280℃，保温时间为20分钟；
⑥、保温时间到后，夹出不锈钢盒，并关炉门，将整盒磁钢夹到磁场中，开磁场；
⑦、磁场工作间隙的两端各塞一块硅酸铝；
⑧、磁场工作间隙上加盖石棉板或硅酸铝板；
⑨、监视冷却过程，控制产品冷却时间为15分钟；
⑩、磁钢冷却至表面大约600℃，关掉磁场，将磁钢装筐待进行回火处理，将回火筐吊入回火炉内，开炉升温，每炉回火筐数不大于4筐，回火进行分级调温：开炉时调第一级回火温度，第一级回火温度为600℃，第一级回火温度的保温时间为3.8小时，第一级回火保温时间到后，开始调第二级回火温度，第二级回火温度为580℃，第二级回火温度的保温时间为5.8小时，第二级回火保温时间到后，开始调第三级回火温度，第三级回火温度为550℃，第三级回火温度的保温时间为4.8小时，保温时间到后进行关炉，磁钢随炉逐渐冷却，当磁钢随炉冷却至400℃以下时，将磁钢进行出炉。
实施例2：铸造铝镍钴永磁合金的配方，按以下百分比进行配料：
铝 8.5%、镍 14.5%、钴 25%、铜 3%、钛 0.3%、硅 0.6%、硫0.4%、其余为铁。
铸造铝镍钴永磁合金的方法，按以下步骤进行：
(1)、抽真空：
用真空泵对真空密封罐1进行抽真空，使真空密封罐1的真空压力为-0.05兆帕，抽真空的时间为20秒；
(2)、熔炼：
将配料放入中频感应炉5中进行加热融化，中频感应炉5的加热功率为130千瓦，中频感应炉5的加热时间为20分钟，待配料完全融化后形成钢液，将中频感应炉5中的钢水温度控制在1650度，通过控制开关3将石英玻璃管4插入至中频感应炉5中的钢液面10cm处，打开电磁阀6吸入钢水后，将石英玻璃管4抬高移离中频感应炉5，石英玻璃管4抬升的高度为高出中频感应炉5炉台面的20CM，用风扇对准石英玻璃管4进行冷却，冷却的时间为8分钟，风扇的转速为2000转/分，冷却后形成产品；
(5)、切割：
将产品切割到所需求的尺寸；
⑷、热处理：
①、将产品按充磁方向排列于不锈钢盒内，在不锈钢盒内放石英砂；
②、将不锈钢盒夹入800℃的预热炉中；
③、预热炉中的预热温度为800℃，保温时间为25分钟；
④、保温时间到后，直接将不锈钢盒夹入高温炉中；
⑤、高温炉中的固熔温度为1300℃，保温时间为25分钟；
⑥、保温时间到后，夹出不锈钢盒，并关炉门，将整盒磁钢夹到磁场中，开磁场；
⑦、磁场工作间隙的两端各塞一块硅酸铝；
⑧、磁场工作间隙上加盖石棉板或硅酸铝板；
⑨、监视冷却过程，控制产品冷却时间为20分钟；
⑩、磁钢冷却至表面大约600℃，关掉磁场，将磁钢装筐待进行回火处理，将回火筐吊入回火炉内，开炉升温，每炉回火筐数不大于4筐，回火进行分级调温：开炉时调第一级回火温度，第一级回火温度为615℃，第一级回火温度的保温时间为4小时，第一级回火保温时间到后，开始调第二级回火温度，第二级回火温度为590℃，第二级回火温度的保温时间为6小时，第二级回火保温时间到后，开始调第三级回火温度，第三级回火温度为560℃，第三级回火温度的保温时间为5小时，保温时间到后进行关炉，磁钢随炉逐渐冷却，当磁钢随炉冷却至400℃以下时，将磁钢进行出炉。
实施例3：铸造铝镍钴永磁合金的配方，按以下百分比进行配料：
铝 9%、镍 15.5%、钴 26%、铜 4%、钛 0.5%、硅 0.8%、硫0.4%、其余为铁。
铸造铝镍钴永磁合金的方法，按以下步骤进行：
(1)、抽真空：
用真空泵对真空密封罐1进行抽真空，使真空密封罐1的真空压力为--0.06兆帕，抽真空的时间为30秒；
(2)、熔炼：
将配料放入中频感应炉5中进行加热融化，中频感应炉5的加热功率为150千瓦，中频感应炉5的加热时间为25分钟，待配料完全融化后形成钢液，将中频感应炉5中的钢水温度控制在1680度，通过控制开关3将石英玻璃管4插入至中频感应炉5中的钢液面10cm处，打开电磁阀6吸入钢水后，将石英玻璃管4抬高移离中频感应炉5，石英玻璃管4抬升的高度为高出中频感应炉5炉台面的30CM，用风扇对准石英玻璃管4进行冷却，冷却的时间为10分钟，风扇的转速为2500转/分，冷却后形成产品；
(6)、切割：
将产品切割到所需求的尺寸；
⑷、热处理：
①、将产品按充磁方向排列于不锈钢盒内，在不锈钢盒内放石英砂；
②、将不锈钢盒夹入900℃的预热炉中；
③、预热炉中的预热温度为900℃，保温时间为30分钟；
④、保温时间到后，直接将不锈钢盒夹入高温炉中；
⑤、高温炉中的固熔温度为1320℃，保温时间为30分钟；
⑥、保温时间到后，夹出不锈钢盒，并关炉门，将整盒磁钢夹到磁场中，开磁场；
⑦、磁场工作间隙的两端各塞一块硅酸铝；
⑧、磁场工作间隙上加盖石棉板或硅酸铝板；
⑨、监视冷却过程，控制产品冷却时间为30分钟；
⑩、磁钢冷却至表面大约600℃，关掉磁场，将磁钢装筐待进行回火处理，将回火筐吊入回火炉内，开炉升温，每炉回火筐数不大于4筐，回火进行分级调温：开炉时调第一级回火温度，第一级回火温度为630℃，第一级回火温度的保温时间为4.2小时，第一级回火保温时间到后，开始调第二级回火温度，第二级回火温度为600℃，第二级回火温度的保温时间为6.2小时，第二级回火保温时间到后，开始调第三级回火温度，第三级回火温度为570℃，第三级回火温度的保温时间为5.2小时，保温时间到后进行关炉，磁钢随炉逐渐冷却，当磁钢随炉冷却至400℃以下时，将磁钢进行出炉。
Claims (4)
1.一种铸造铝镍钴永磁合金的真空吸铸装置，其特征在于：包括真空密封罐(1)，所述的真空密封罐(1)通过电动葫芦(2)相升降，所述的电动葫芦(2)通过控制开关(3)相控制，所述的真空密封罐(1)的底部设有与之相连通的石英玻璃管(4)，所述的石英玻璃管(4)的下方设有与之相间隔分布的中频感应炉(5)。
2.根据权利要求1所述的铸造铝镍钴永磁合金的真空吸铸装置，其特征在于：所述的真空密封罐(1)与石英玻璃管(4)间设有电磁阀(6)，所述的电磁阀(6)与真空密封罐(1)间设有控制球阀(7)，所述的真空密封罐(1)的上部设有真空表(8)和球阀(9)。
3.根据要求1所述的铸造铝镍钴永磁合金的配方，其特征在于按以下百分比进行配料：
铝 8%～9%、镍 13.5%～15.5%、钴 24%～26%、铜 2%～4%、钛 0.1%～0.5%、硅 0.4%～0.8%、硫0.4%、其余为铁。
4.根据要求1或2或3所述的铸造铝镍钴永磁合金的方法，其特征在于按以下步骤进行：
(1)、抽真空：
用真空泵对真空密封罐(1)进行抽真空，使真空密封罐(1)的真空压力为-0.04～-0.06兆帕，抽真空的时间为10～30秒；
(2)、熔炼：
将配料放入中频感应炉(5)中进行加热融化，中频感应炉(5)的加热功率为100～150千瓦，中频感应炉(5)的加热时间为15～25分钟，待配料完全融化后形成钢液，将中频感应炉(5)中的钢水温度控制在1620度～1680度，通过控制开关(3)将石英玻璃管(4)插入至中频感应炉(5)中的钢液面10cm处，打开电磁阀(6)吸入钢水后，将石英玻璃管(4)抬高移离中频感应炉(5)，石英玻璃管(4)抬升的高度为高出中频感应炉(5)炉台面的10~30CM，用风扇对准石英玻璃管(4)进行冷却，冷却的时间为5～10分钟，风扇的转速为1500～2500转/分，冷却后形成产品；
(3)、切割：
将产品切割到所需求的尺寸；
（4）、热处理：
①、将产品按充磁方向排列于不锈钢盒内，在不锈钢盒内放石英砂；
②、将不锈钢盒夹入700～900℃的预热炉中；
③、预热炉中的预热温度为700～900℃，保温时间为20～30分钟；
④、保温时间到后，直接将不锈钢盒夹入高温炉中；
⑤、高温炉中的固熔温度为1280～1320℃，保温时间为20～30分钟；
⑥、保温时间到后，夹出不锈钢盒，并关炉门，将整盒磁钢夹到磁场中，开磁场；
⑦、磁场工作间隙的两端各塞一块硅酸铝；
⑧、磁场工作间隙上加盖石棉板或硅酸铝板；
⑨、监视冷却过程，控制产品冷却时间为15～30分钟；
⑩、磁钢冷却至表面大约600℃，关掉磁场，将磁钢装筐待进行回火处理，将回火筐吊入回火炉内，开炉升温，每炉回火筐数不大于4筐，回火进行分级调温：开炉时调第一级回火温度，第一级回火温度为600～630℃，第一级回火温度的保温时间为3.8～4.2小时，第一级回火保温时间到后，开始调第二级回火温度，第二级回火温度为580～600℃，第二级回火温度的保温时间为5.8～6.2小时，第二级回火保温时间到后，开始调第三级回火温度，第三级回火温度为550～570℃，第三级回火温度的保温时间为4.8～5.2小时，保温时间到后进行关炉，磁钢随炉逐渐冷却，当磁钢随炉冷却至400℃以下时，将磁钢进行出炉。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |