CN105624558B - 铁钴合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铁钴合金及其制备方法，其中铁钴合金按质量百分比包括：Co：26.80～28.50％；C：0～0.025％；Mn：0～0.35％；Si：0～0.35％；S：0～0.015％；P：0～0.015％；Cr：0～0.6％；Ni：0～0.65％；V：0～0.3％；余量为Fe。采用了该发明中的铁钴合金及其制备方法所制得的铁钴合金机械韧性、延展性、透气性均有大幅度的提高，可应用于需要兼具良好韧性、塑性及高饱和磁感应强度的环境，同时该合金便于进行机加工和延压加工，其经济价值能被广大使用客户更能接受。

Description

铁钴合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料领域，尤其涉及金属材料，具体是指一种铁钴合金及其制备方法。
背景技术
铁钴合金是一种具有良好的机械韧性、良好的延展性、透气性非常好，通常应用在需要兼具良好韧性、塑性及高饱和磁感应强度的环境，主要应用于高速电机、杆件、继电器、喇叭、磁轴承、高性能扬声器、航空航运零部件、电机转子，同时该合金便于进行机加工和延压加工，其经济价值能被广大使用客户更能接受。
随着工业和技术的发展，该合金被用于性能要求更高的领域。而现有技术中，其具有不稳定型，热处理没有固化的工艺和措施，产品的各项性能稳定性不好。
所以，为了适应工业和技术发展对材料的需求，研发一种各项性能非常稳定的铁钴合金是十分具有实用价值的。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种提高合金性能的铁钴合金及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明的铁钴合金及其制备方法具有如下构成：
该铁钴合金及其制备方法，其主要特点是，所述的铁钴合金按质量百分比包括：
Co：26.80～28.50％；
微量元素：0～2.305％；
余量为Fe。
优选地，所述的微量元素按质量百分比包括：
C：0～0.025％；
Mn：0～0.35％；
Si：0～0.35％；
S：0～0.015％；
P：0～0.015％；
Cr：0～0.6％；
Ni：0～0.65％；
V：0～0.3％。
铁钴合金的制备方法，其主要特征是，所述的制备方法为真空熔炼及真空自耗重熔法，具体包括：
(1)将所述的Fe、V、Co、Ni、Cr按所述的质量百分比加入真空感应炉的刚玉坩埚中精炼，精炼完成后得到熔炼钢水，将所述的熔炼钢水倒置入耐火模具中浇铸获得钢锭，经过自耗电极重熔获得真空自耗重熔钢锭；
(2)将所述的自耗重熔钢锭进行锻压加工，得到锻造后的热轧坯料；
(3)将所述的锻造后的热轧坯料进行热轧带坯加工，得到热轧后的坯料；
(4)将所述的热轧后的坯料进行冷轧带工艺，得到所述的冷轧后的坯料；
(5)将所述的冷轧后的坯料进行热处理工艺得到所述的铁钴合金。
优选地，所述的步骤(1)具体为：
将所述的Fe、V、Co、Ni、Cr按所述的质量百分比加入真空感应炉的刚玉坩埚中精炼，3小时感应加热至1480℃进行精炼，精炼完成后得到熔炼钢水，将所述的熔炼钢水倒置入耐火模具中浇铸获得钢锭Φ200×L，然后将钢锭车加工扒皮至Φ190×L，经过自耗电极重熔获得真空自耗重熔钢锭。
更优选地，所述的步骤(2)具体为：
将所述的钢锭进行机加工至Φ160×L后，将所述的机加工后的钢锭进行锻压加工，得到锻造后的热轧坯料。
进一步优选地，所述的锻造具体为：用天然气加热炉以每小时50℃的速率加热至1177℃，保温4～7小时，保温时间到后，开始锻造，终锻温度为927℃，锻造完成后空气冷却。
更进一步优选地，所述的步骤(3)中的热轧具体为：用天然气加热炉以每小时50℃的速率加热至1200℃，保温1小时，保温时间到后，进行热轧，终轧温度为900℃，轧制完成后水冷。
再进一步优选地，所述的步骤(5)中的热处理具体为：在氢气炉中4小时升温至845℃±10℃，保温5小时，然后以300℃/小时的降温至50℃出炉。
最优选地，所述的热处理之前还包括超声波及碳氢清洗子步骤。
采用了该发明中的铁钴合金及其制备方法所制得的铁钴合金机械韧性、延展性、透气性均有大幅度的提高，可应用于需要兼具良好韧性、塑性及高饱和磁感应强度的环境，同时该合金便于进行机加工和延压加工，其经济价值能被广大使用客户更能接受。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
该铁钴合金按质量百分比包括：
Co：26.80～28.50％；
C：0～0.025％；
Mn：0～0.35％；
Si：0～0.35％；
S：0～0.015％；
P：0～0.015％；
Cr：0～0.6％；
Ni：0～0.65％；
V：0～0.3％；
余量为Fe。
该铁钴合金的制备方法，所述的制备方法为真空熔炼及真空自耗重熔法，具体包括：
(1)将所述精选的Fe、V、Co、Ni、Cr按所述的质量百分比加入真空感应炉的刚玉坩埚中熔炼，3小时感应加热至1480℃进行精炼，精炼完成后得到熔炼钢水，将所述的熔炼钢水倒置入耐火模具中浇铸获得钢锭Φ200×L，然后将钢锭车加工扒皮至Φ190×L进行自耗电极重熔获得真空自耗重熔钢锭；
(2)：将所述的钢锭进行机加工至Φ160×L后，将所述的机加工后的钢锭进行锻压加工，得到锻造后的热轧坯料；其中锻造工艺为：用天然气加热炉以每小时50℃的速率加热至1177℃，保温4～7小时，保温时间到后，开始锻造，终锻温度为927℃，锻造完成后空冷；
(3)：将所述的锻造后的坯料50×160×1000进行热轧带坯加工，得到热轧后的坯料；其中热轧工艺为：用天然气加热炉以每小时50℃的速率加热至1200℃，保温1小时，保温时间到后，进行热轧，终轧温度为900℃，轧制完成后水冷；
(4)：将所述的热轧后的坯料进行冷轧带工艺，得到所述的冷轧后的坯料；
(5)：将所述的冷轧后的坯料进行热处理工艺得到所述的铁钴合金，在制造完成后必须经过热处理来得到可接受的磁性能和力学性能，其中热处理工艺为：在氢气炉中4小时升温至845℃±10℃，保温5小时，然后以300℃/小时的降温至50℃出炉，所述的热处理之前还包括超声波及碳氢清洗子步骤。
所得到的铁钴合金的材料密度为7.95g/cm3；弹性模量为24.0×103KSI；居里温度为927℃。
所得到的铁钴合金的平均热膨胀系数如下表1：
表1
θ/℃ α/(10-6℃-1)
25℃～200℃ 10.1
25℃～320℃ 10.4
25℃～430℃ 10.7
25℃～540℃ 11.0
所得到的铁钴合金的力学性能如下表2：
表2
抗拉强度 屈服强度 伸长率
冷轧态 1150 1140 7％
845℃退火态 550 280 12％
采用了该发明中的铁钴合金及其制备方法所制得的铁钴合金机械韧性、延展性、透气性均有大幅度的提高，可应用于需要兼具良好韧性、塑性及高饱和磁感应强度的环境，同时该合金便于进行机加工和延压加工，其经济价值能被广大使用客户更能接受。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (2)

1.一种铁钴合金，其特征在于，所述的铁钴合金按质量百分比包括：
Co：26.80～28.50％；
微量元素：0～2.305％；
余量为Fe，所述的微量元素按质量百分比包括：
C：0～0.025％；
Mn：0～0.35％；
Si：0～0.35％；
S：0～0.015％；
P：0～0.015％；
Cr：0～0.6％；
Ni：0～0.65％；
V：0～0.3％，
所述的铁钴合金的制备方法中包括步骤：
(1)将所述的Fe、V、Co、Ni、Cr按所述的质量百分比加入真空感应炉的刚玉坩埚中精炼，3小时感应加热至1480℃进行精炼，精炼完成后得到熔炼钢水，将所述的熔炼钢水倒置入耐火模具中浇铸获得Φ200×L钢锭，然后将钢锭车加工扒皮至Φ190×L，经过自耗电极重熔获得真空自耗重熔钢锭；
(2)将所述的钢锭进行机加工至Φ160×L后，将所述的机加工后的钢锭进行锻压加工，得到锻造后的热轧坯料；其中锻造工艺为：用天然气加热炉以每小时50℃的速率加热至1177℃，保温4～7小时，保温时间到后，开始锻造，终锻温度为927℃，锻造完成后空冷却；
(3)将所述的锻造后的坯料50×160×1000进行热轧带坯加工，得到热轧后的坯料；其中热轧工艺为：用天然气加热炉以每小时50℃的速率加热至1200℃，保温1小时，保温时间到后，进行热轧，终轧温度为900℃，轧制完成后水冷；
(4)将所述的热轧后的坯料进行冷轧带工艺，得到所述的冷轧后的坯料；
(5)将所述的冷轧后的坯料进行热处理工艺得到所述的铁钴合金，所述的热处理工艺为：在氢气炉中4小时升温至845℃±10℃，保温5小时，然后以300℃/小时的降温至50℃出炉，所述的热处理之前还包括超声波及碳氢清洗子步骤。
2.根据权利要求1所述的铁钴合金的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为真空熔炼及真空自耗重熔法，具体包括以下步骤：
(1)将所述的Fe、V、Co、Ni、Cr按所述的质量百分比加入真空感应炉的刚玉坩埚中精炼，3小时感应加热至1480℃进行精炼，精炼完成后得到熔炼钢水，将所述的熔炼钢水倒置入耐火模具中浇铸获得Φ200×L钢锭，然后将钢锭车加工扒皮至Φ190×L，经过自耗电极重熔获得真空自耗重熔钢锭；
(2)将所述的钢锭进行机加工至Φ160×L后，将所述的机加工后的钢锭进行锻压加工，得到锻造后的热轧坯料；其中锻造工艺为：用天然气加热炉以每小时50℃的速率加热至1177℃，保温4～7小时，保温时间到后，开始锻造，终锻温度为927℃，锻造完成后空冷却；
(3)将所述的锻造后的坯料50×160×1000进行热轧带坯加工，得到热轧后的坯料；其中热轧工艺为：用天然气加热炉以每小时50℃的速率加热至1200℃，保温1小时，保温时间到后，进行热轧，终轧温度为900℃，轧制完成后水冷；
(4)将所述的热轧后的坯料进行冷轧带工艺，得到所述的冷轧后的坯料；
(5)将所述的冷轧后的坯料进行热处理工艺得到所述的铁钴合金，所述的热处理工艺为：在氢气炉中4小时升温至845℃±10℃，保温5小时，然后以300℃/小时的降温至50℃出炉，所述的热处理之前还包括超声波及碳氢清洗子步骤。
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