CN103045943A - 一种耐蚀软磁合金材料的冶炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐蚀软磁合金材料的冶炼方法，可解决生产耐蚀软磁合金材料成品率低、生产效率低等问题，还可提高材料的综合性能。其主要方案是：对中频炉或真空感应炉等设备熔炼的铸锭进行电渣重熔冶炼，从而获得优质的热加工坯料。电渣重熔的渣料配方为：氟化钙∶氧化钙∶氧化铝＝65～80∶1～5∶15～25，重熔时采用0.5～0.6的填充比。此方法有如下优点：减少偏析、细化组织、降低P、S元素含量、降低夹杂物含量并改善其分布，从而提高成型性能(提高成品率提高约5～10％)，以及材料的使用性能；生产的坯料表面质量好，不需剥皮，可提高材料一次利用率(约5～10％)和生产效率(约5～10％)。
Description
技术领域
本发明涉及软磁合金材料领域，特别是涉及一种耐蚀软磁合金材料的冶炼方法。
背景技术
耐蚀软磁合金及其加工技术是开发耐蚀电磁元件的重要材料和关键技术。该技术用于汽车发动机电子控制技术中的燃油(气)喷射电磁元件以及家用电器中燃气热水器、燃气灶的熄火保护器电磁阀元件，软磁合金的磁性能对于提高电磁元件的控制精度、安全性、可靠性、以及延长使用寿命具有重要意义。
软磁合金是在弱磁场中具有高的磁导率及低的矫顽力的一类合金。目前，软磁合金材料主要采用真空感应炉法、中频炉法和真空氧化脱碳法(VOD法)等冶炼。如：刘筱薇等人公开的一种铁基耐蚀合金(公开号CN 1710136A)、T.维克勒等人公开的钟表中使用的软磁合金(公开号CN 1269588A)、孔向阳等人公开的高饱和磁通密度及低剩磁双铁磁性相软磁合金(公开号CN 1254171A)、何天荣公开的一种铁基耐蚀合金(公开号CN 1094454A)等。
另外，魏捍东等人公开了一种超因瓦合金超纯电渣重熔方法(公开号CN201110051166.2)。然而，提高耐蚀软磁合金材料冶金质量的冶炼方法未见报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可解决生产耐蚀软磁合金材料成品率低、生产效率低等问题，并提高材料的综合性能的冶炼方法。
本发明的方法是：
对中频炉、电弧炉或真空感应炉等设备熔炼的铸锭进行电渣重熔冶炼，从而获得冶金质量优良的热加工坯料。电渣重熔的渣料配方为：氟化钙∶氧化钙∶氧化铝＝65～80∶1～5∶15～25，重熔时采用0.5～0.6的填充比，重熔锭中硫、磷含量为＜0.01％。
本发明的方法有如下优点：减少偏析、细化组织、降低夹杂物含量并改善其分布，从而提高成型性能(提高成品率提高约5～10％)，以及材料的使用性能；生产的坯料表面质量好，不需剥皮，可提高材料一次利用率(约5～10％)和生产效率(约5～10％)。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
实例1：
一种耐蚀软磁合金材料的冶炼方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)电极棒的制备
软磁合金材料配料成分为(重量百分数)：C0.009％、Cr17.7％、Si1.25％、Mn0.5％、Ti0.45％、Al0.4％、Fe余量，经中频炉熔炼，浇注成直径为Ф90mm的圆棒，表面经砂磨精整后，作为电渣重熔的自熔电极棒；
(2)电渣重熔
电渣重熔的渣料配比为：CaF2∶CaO∶Al2O3＝75∶5∶20(重量比)，将渣料加热至熔融状态，倒入直径为Ф160mm的结晶器中，将步骤(1)中制备的自熔电极棒缓慢下降到熔融的渣料中，起弧后调整电压为40V，熔化电流为4000A，待自熔电极棒开始熔化后，驱动自熔电极棒下降。熔化的钢液由于重力的作用，穿过熔融的渣料层，在水冷结晶器的底部重新结晶，熔化完毕前补缩，然后将铸锭留于水冷结晶器中冷却15分钟脱模。
重熔锭的表面质量良好，不需剥皮、可以直接进行成型加工，成材率提高10～15％，生产效率提高5～10％。经测试，合金的成分为(重量百分数)：C0.007％、Cr17.76％、Si1.28％、Mn0.45％、Ti0.39％、Al0.25％、P0.0096％、S0.0087％、Fe余量。力学性能测试数据见附表1，磁性能和耐腐蚀性能测试数据见附表2。
实例2：
一种耐蚀软磁合金材料的冶炼方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)电极棒的制备
软磁合金材料配料成分为(重量百分数)：C0.008％、Cr17.7％、Si1.5％、Mn0.5％、Ti0.45％、Fe余量，经真空感应炉熔炼，浇注成直径为Ф170mm的圆棒，表面经砂磨精整后，作为电渣重熔的自熔电极棒；
(2)电渣重熔
电渣重熔的渣料配比为：CaF2∶CaO∶Al2O3＝72∶3∶25(重量比)，将渣料加热至熔融状态，倒入直径为Ф280mm的结晶器中，将步骤(1)中制备的自熔电极棒缓慢下降到熔融的渣料中，起弧后调整电压为52V，熔化电流为6000A，打开超声波发生器，待自熔电极棒开始熔化后，驱动自熔电极棒下降。熔化的钢液由于重力的作用，穿过熔融的渣料层，在水冷结晶器的底部重新结晶，熔化完毕前补缩，然后将铸锭留于水冷结晶器中冷却30分钟脱模。
重熔锭的表面质量良好，不需剥皮、可以直接进行成型加工，成材率提高10～15％，生产效率提高5～10％。经测试，合金的成分为(重量百分数)：C0.007％、Cr17.52％、Si1.69％、Mn0.46％、Ti0.31％、P0.0098％、S0.0075％、Fe余量。力学性能测试数据见表1，磁性能和耐腐蚀性能测试数据见表2。
表1实例1和实例2软磁合金材料拉伸力学性能
| 实例 | 抗拉强度Rm(MPa) | 屈服强度Rp0.2(MPa) | 伸长率A50mm(％) | 断面收缩率Z(％) |
| 实例1 | 440 | 290 | 30.5 | 58.5 |
| 实例2 | 480 | 345 | 33.0 | 77.5 |
| 对比试样 | 400 | 275 | 27.5 | 51.5 |
备注：对比试样为中频炉熔炼，未经本方法重熔的软磁合金材料(成分配方与实例1相同)。
表2实例1和实例2软磁合金材料磁性能与耐蚀性
备注：对比试样为中频炉熔炼，未经本方法重熔的软磁合金材料(成分配方与实例1相同)。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种耐蚀软磁合金材料的冶炼方法，其特征在于，将熔炼的铸锭作为电极棒，对铸锭进行电渣重熔冶炼，电渣重熔的渣料配方为：氟化钙∶氧化钙∶氧化铝＝65～80∶1～5∶15～25。
2.根据权利1所述的方法，其特征在于，所述的电极棒是中频炉、电弧炉和真空感应炉中任意一类设备熔炼的铸锭。
3.根据权利1所述的方法，其特征在于，所述的电渣重熔电极棒与重熔锭的直径比为0.5～0.6∶1。
4.根据权利1～4所述的方法，其特征在于，所述耐蚀软磁合金材料重熔锭的硫含量降低到＜0.01％。
5.根据权利1～4所述的方法，其特征在于，所述耐蚀软磁合金材料重熔锭的磷含量降低到＜0.01％。
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Non-Patent Citations (2)
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|---|
| 刘筱薇等: "新型耐蚀软磁合金的研制", 《功能材料》 * |
| 徐宏武等: "《电渣重熔合金》", 31 May 1994 * |
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