CN103233144A - 一种低铝、低碳型钴硼中间合金及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低铝、低碳型钴硼中间合金材料，所述合金材料各组分的质量百分比为：硼14%-25%，钴74%-85%，铝≤0.05%，碳≤0.05%，硅≤1%，铁≤1%，余量为杂质，并且上述各成分的含量之和为100%。本发明还公开了低铝、低碳型钴硼中间合金材料在本发明的优点如下：本发明工艺简单易行，实现了低铝、低碳型钴硼中间合金的成分要求。满足非晶材料、钎焊料等含硼钴基合金材料等对低的碳含量、铝含量的要求，而且所述成本低，原料容易获得，在降低铝和碳元素含量的同时，硼含量保持良好。

Description

一种低铝、低碳型钴硼中间合金及其制备方法

技术领域

本发明涉及金属材料领域，具体涉及一种低铝、低碳型钴硼中间合金及其制备方法。

背景技术

钴硼中间合金的应用领域：（钴基）高温合金，喷涂（焊）材料，非晶材料等多方面领域。钴硼中间合金的生产主要有两种方法：炉外铝热还原法；电炉热还原法。炉外铝热法是以铝Al粉为还原剂，产出的钴硼中间合金都有较高的铝Al含量，一般为1%-4%；电炉热还原法中含碳C量0.15%-1%。

对于C≤0.05%的钴硼中间合金，目前用炉外铝热法生产，而此工艺方法的缺点就是产出的钴硼中间合金都有较高的铝Al含量，一般为1%-4%。铝和碳元素是钴基合金材料中关键的影响材料性能的成分，钴硼中间合金中铝和碳元素含量的高低将大大限制其应用范围，因此钴硼中间合金中的碳、铝含量越低越好。

发明内容

发明目的：本发明目的在于公开了一种低铝、低碳型钴硼中间合金及其制备方法。使用该方法制备的镍铌(钴硼)中间合金成本低，工艺简单，杂质含量低，从而满足高品质钴基非晶等含硼、钴基合金材料的使用要求。

技术方案：本发明的技术方案如下：一种低铝、低碳型钴硼中间合金材料，其特征在于：所述合金材料各组分的质量百分比为：硼14%-25%，钴74%-85%，铝≤0.05%，碳≤0.05%，硅≤1%，铁≤1%，余量为杂质，并且上述各成分的含量之和为100%。

所述所述合金材料各组分的质量百分比为：硼16%-20%，钴74%-80%，铝≤0.05%，碳≤0.05%，硅≤1%，铁≤1%，余量为杂质，并且上述各成分的含量之和为100%。

所述的低铝低碳型钴硼中间合金材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）选用普通炉外铝热法生产的高铝钴硼中间合金作为原料，所述高铝钴硼中间合金各组分的质量百分比为：硼14%-24%，钴74%-84%，铝1.26%-2.17%，碳≤0.05%，硅≤1%，铁≤1%，余量为杂质。

2）称取等重量的硼酐、萤石、氧化钴，且硼酐、萤石、氧化钴分别占上述高铝钴硼中间合金重量的5%-8%。

3）将步骤1）所述高铝钴硼中间合金和步骤2）所述的硼酐、萤石、氧化钴混合均匀加入中频感应炉，熔化升温至1450℃-1550℃，中频感应炉底部通氩气精炼10-20分钟，去除表面浮渣，浇铸成锭，冷却后破碎成需要的粒度。

4）化验分析，检验合格后包装得到成品低铝、低碳型钴硼中间合金材料。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点如下：本发明工艺简单易行，实现了低铝、低碳型钴硼中间合金的成分要求。满足非晶材料、钎焊料等钴基、含硼合金材料等对低的碳含量、铝含量的要求，而且所述成本低，原料容易获得，在降低铝和碳含量的同时，硼含量保持良好。

具体实施方式

下面根据具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1：

一种低铝、低碳型钴硼中间合金材料，所述合金材料各组分的质量百分比为：硼20.67%，钴77.76%，铝0.01%，碳0.016%，硅0.88%，铁0.64%，余量为杂质，并且上述各成分的含量之和为100%。

所述的低铝、低碳型钴硼中间合金材料的制备方法，包括以下步骤：

1）称取20公斤的普通炉外铝热法生产的高铝钴硼中间合金作为原料，所述高铝钴硼中间合金各组分的质量百分比为：硼20.10%，钴76.59%，铝1.76%，碳0.012%，硅0.77%，铁0.53%，余量为杂质。

2）称取等重量的硼酐、萤石、氧化钴各1公斤，且硼酐、萤石、氧化钴分别占上述高铝钴硼中间合金重量的5%。

3）将步骤1）所述高铝钴硼中间合金和步骤2）所述的硼酐、萤石、氧化钴混合均匀加入中频感应炉，熔化升温至1450℃，中频感应炉底部通氩气精炼15分钟，精炼结束后，清除表面浮渣浇铸，浇铸成锭，冷却后破碎成需要的粒度。

4）化验分析，检验合格后包装得到成品低铝、低碳型钴硼中间合金材料。

实施例2：

一种低铝、低碳型钴硼中间合金材料，所述合金材料各组分的质量百分比为：硼19.42%，钴78.11%，铝0.04%，碳0.021%，硅0.72%，铁0.87%，余量为杂质，并且上述各成分的含量之和为100%。

所述的低铝、低碳型钴硼中间合金材料的制备方法，包括以下步骤：

1）称取10公斤普通炉外铝热法生产的高铝钴硼中间合金作为原料，所述高铝钴硼中间合金各组分的质量百分比为：硼19%，钴77.44%，铝2.17%，碳0.018%，硅0.64%，铁0.73%，余量为杂质。

2）称取0.5公斤等重量的硼酐、萤石、氧化钴，且硼酐、萤石、氧化钴分别占上述高铝钴硼中间合金重量的5%。

3）将步骤1）所述高铝钴硼中间合金和步骤2）所述的硼酐、萤石、氧化钴混合均匀加入中频感应炉，熔化升温至1470℃，中频感应炉底部通氩气精炼15分钟，去除表面浮渣，浇铸成锭，冷却后破碎成需要的粒度。

4）化验分析，检验合格后包装得到成品低铝、低碳型钴硼中间合金材料。

实施例3：

一种低铝、低碳型钴硼中间合金材料，所述合金材料各组分的质量百分比为：硼18.85%，钴79.52%，铝0.01%，碳0.022%，硅0.92%，铁0.80%，余量为杂质，并且上述各成分的含量之和为100%。

所述的低铝、低碳型钴硼中间合金材料的制备方法，包括以下步骤：

1）称取20公斤的普通炉外铝热法生产的高铝钴硼中间合金作为原料，所述高铝钴硼中间合金各组分的质量百分比为：硼18.43%，钴78.23%，铝1.47%，碳0.020%，硅0.71%，铁0.74%，余量为杂质。

2）称取1公斤的等重量的硼酐、萤石、氧化钴，且硼酐、萤石、氧化钴分别占上述高铝钴硼中间合金重量的5%。

3）将步骤1）所述高铝钴硼中间合金和步骤2）所述的硼酐、萤石、氧化钴混合均匀加入中频感应炉，熔化升温至1480℃，中频感应炉底部通氩气精炼15分钟，去除表面浮渣，浇铸成锭，冷却后破碎成需要的粒度。

4）化验分析，检验合格后包装得到成品低铝、低碳型钴硼中间合金材料。

实施例4：

一种低铝、低碳型钴硼中间合金材料，所述合金材料各组分的质量百分比为：硼19.06%，钴80.07%，铝0.02%，碳0.010%，硅0.71%，铁0.41%，余量为杂质，并且上述各成分的含量之和为100%。

所述的低铝、低碳型钴硼中间合金材料的制备方法，包括以下步骤：

1）称取10公斤普通炉外铝热法生产的高铝钴硼中间合金作为原料，所述高铝钴硼中间合金各组分的质量百分比为：硼18.18%，钴79.37%，铝1.26%，碳0.006%，硅0.67%，铁0.31%，余量为杂质。

2）称取0.5公斤等重量的硼酐、萤石、氧化钴，且硼酐、萤石、氧化钴分别占上述高铝钴硼中间合金重量的5%。

3）将步骤1）所述高铝钴硼中间合金和步骤2）所述的硼酐、萤石、氧化钴混合均匀加入中频感应炉，熔化升温至1500℃，中频感应炉底部通氩气精炼15分钟，去除表面浮渣，浇铸成锭，冷却后破碎成需要的粒度。

4）化验分析，检验合格后包装得到成品低铝、低碳型钴硼中间合金材料。

实施例5：

一种低铝、低碳型钴硼中间合金材料，所述合金材料各组分的质量百分比为：硼14%，钴85%，铝0.01%，碳0.010%，硅0.31%，铁0.20%，余量为杂质，并且上述各成分的含量之和为100%。

所述的低铝、低碳型钴硼中间合金材料的制备方法，包括以下步骤：

1）称取10公斤普通炉外铝热法生产的高铝钴硼中间合金作为原料，所述高铝钴硼中间合金各组分的质量百分比为：硼14%，钴84%，铝1.36%，碳0.010%，硅0.31%，铁0.21%，余量为杂质。

2）称取0.8公斤等重量的硼酐、萤石、氧化钴，且硼酐、萤石、氧化钴分别占上述高铝钴硼中间合金重量的8%。

3）将步骤1）所述高铝钴硼中间合金和步骤2）所述的硼酐、萤石、氧化钴混合均匀加入中频感应炉，熔化升温至1550℃，中频感应炉底部通氩气精炼20分钟，去除表面浮渣，浇铸成锭，冷却后破碎成需要的粒度。

4）化验分析，检验合格后包装得到成品低铝、低碳型钴硼中间合金材料。

实施例6：

一种低铝、低碳型钴硼中间合金材料，所述合金材料各组分的质量百分比为：硼25%，钴74%，铝0.01%，碳0.010%，硅0.21%，铁0.23%，余量为杂质，并且上述各成分的含量之和为100%。

所述的低铝低碳型钴硼中间合金材料的制备方法，包括以下步骤：

1）称取10公斤普通炉外铝热法生产的高铝钴硼中间合金作为原料，所述高铝钴硼中间合金各组分的质量百分比为：硼25%，钴73%，铝1.46%，碳0.010%，硅0.21%，铁0.23%，余量为杂质。

2）称取0.6公斤等重量的硼酐、萤石、氧化钴，且硼酐、萤石、氧化钴分别占上述高铝钴硼中间合金重量的6%。

3）将步骤1）所述高铝钴硼中间合金和步骤2）所述的硼酐、萤石、氧化钴混合均匀加入中频感应炉，熔化升温至1550℃，中频感应炉底部通氩气精炼10分钟，去除表面浮渣，浇铸成锭，冷却后破碎成需要的粒度。

4）化验分析，检验合格后包装得到成品低铝、低碳型钴硼中间合金材料。

实施例1～4中的成品低铝、低碳型钴硼中间合金材料的各个组分如下表1

表1

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种低铝、低碳型钴硼中间合金材料，其特征在于：所述合金材料各组分的质量百分比为：硼14%-25%，钴74%-85%，铝≤0.05%，碳≤0.05%，硅≤1%，铁≤1%，余量为杂质，并且上述各成分的含量之和为100%。

2.根据权利要求1所述的低铝、低碳型钴硼中间合金材料，其特征在于：所述所述合金材料各组分的质量百分比为：硼16%-20%，钴74%-80%，铝≤0.05%，碳≤0.05%，硅≤1%，铁≤1%，余量为杂质，并且上述各成分的含量之和为100%。

3.权利要求1或2所述的低铝、低碳型钴硼中间合金材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）选用普通炉外铝热法生产的高铝钴硼中间合金作为原料，所述高铝钴硼中间合金各组分的质量百分比为：硼14%-24%，钴74%-84%，铝1.26%-2.17%，碳≤0.05%，硅≤1%，铁≤1%，余量为杂质。

2）称取等重量的硼酐、萤石、氧化钴，且硼酐、萤石、氧化钴分别占上述高铝钴硼中间合金重量的5%-8%。

3）将步骤1）所述高铝钴硼中间合金和步骤2）所述的硼酐、萤石、氧化钴混合均匀加入中频感应炉，熔化升温至1450℃-1550℃，中频感应炉底部通氩气精炼10-20分钟，去除表面浮渣，浇铸成锭，冷却后破碎成需要的粒度。

4）化验分析，检验合格后包装得到成品低铝、低碳型钴硼中间合金材料。