CN107354402A - 一种铁基非晶合金材料熔融制备母锭的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铁基非晶合金材料熔融制备母锭的方法，包括以下步骤：首先将含高占比合金元素的原料投入到具有气密性的中频感应熔炼炉中充分熔融混合；将含低占比合金元素的原料放置在密闭小料添加仓内碾压粉碎成粉末；从密闭的中频感应熔炼炉的底部向中频感应熔炼炉中通入氩气保护气，将含低占比合金元素的原料粉末吹入熔融合金液中；继续熔炼5～10分钟，然后通过结晶器，在氩气保护氛围下冷却制得磁性材料合金母锭。本发明提供了一种铁基非晶合金材料熔融制备母锭的方法，能够使铁基非晶合金材料中的低占比合金元素与其它主要组分均匀混合，以保障铁基非晶合金材料的合格率和性能稳定性。

Description

一种铁基非晶合金材料熔融制备母锭的方法
技术领域
本发明涉及一种非晶合金材料制备工艺技术领域，特别是一种铁基非晶合金材料熔融制备母锭的方法。
背景技术
低压供电变压器、监测互感器等电器件的小型化已成为一种发展趋势，而要实现上述电器件的小型化，首先要实现高精密性变压器磁芯、电流互感器磁芯以及电压互感器磁芯等产品的小型化；高精密性变压器磁芯、电流互感器磁芯以及电压互感器磁芯的小型化，有赖于新型饱和磁感应强度高的软磁材料的开发。
传统的变压器磁芯、电流互感器磁芯以及电压互感器磁芯通常由硅钢片制成，硅钢片的优点在于具有高的饱和磁感应强度，硅钢片的缺点在于应用于高频领域时具有较大的损耗，且磁通密度较低。随着铁基非晶合金材料的不断发展和完善，充分契合了变压器磁芯、电流互感器磁芯以及电压互感器磁芯小型化的发展要求，正逐步取代硅钢片的应用。但是铁基非晶合金材料中部分合金元素的占比很小，如何实现低占比合金元素的均匀混合是一种急切需要克服的问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种铁基非晶合金材料熔融制备母锭的方法，能够使铁基非晶合金材料中的低占比合金元素与其它主要组分均匀混合，以保障铁基非晶合金材料的合格率和性能稳定性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种铁基非晶合金材料熔融制备母锭的方法，包括以下步骤：
步骤一、首先将含高占比合金元素的原料投入到具有气密性的中频感应熔炼炉中，然后对中频感应熔炼炉中抽真空，然后加热磁性材料制备原料至1300～1500℃，使磁性材料制备原料充分熔融混合；
步骤二、将含低占比合金元素的原料放置在密闭小料添加仓内，对密闭小料添加仓内抽真空后填充氩气保护气，在密闭小料添加仓内将含低占比合金元素的原料通过碾压粉碎成粉末；
步骤三、然后从密闭的中频感应熔炼炉的底部向中频感应熔炼炉中通入氩气保护气，在通入氩气保护气的同时，通过氩气保护气将密闭小料添加仓内的含低占比合金元素的原料粉末吹入中频感应熔炼炉中的熔融合金液中；
步骤四、当密闭小料添加仓内的含低占比合金元素的原料粉末全部吹入熔融合金液中后，继续熔炼5～10分钟，然后通过结晶器，在氩气保护氛围下冷却制得磁性材料合金母锭。
作为上述技术方案的进一步改进，步骤一中，首先对中频感应熔炼炉抽真空至真空度为0.1 Pa以下，然后向中频感应熔炼炉中充入氮气，使中频感应熔炼炉内的气压达到常压或常压以上，然后再对中频感应熔炼炉进行抽真空使真空度为0.1 Pa以下。
作为上述技术方案的进一步改进，步骤三中，氩气保护气先加热至1300～1500℃，然后再通入至中频感应熔炼炉中的熔融合金液中，且通入中频感应熔炼炉中的氩气保护气气压小于等于0.08 Mpa。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
本发明所提供的一种铁基非晶合金材料熔融制备母锭的方法，通过在密闭小料添加仓内将含低占比合金元素的原料通过碾压粉碎成粉末，能够防止含低占比合金元素的原料被氧化，且可以使含低占比合金元素的原料更均匀地分散在熔融合金液中；通过在通氩气保护气的同时，将密闭小料添加仓内的含低占比合金元素的原料粉末吹入熔融合金液中，不仅可以实现气动搅拌的作用，而且可以避免含低占比合金元素的原料粉末结团；因此本发明能够使铁基非晶合金材料中的低占比合金元素与其它主要组分均匀混合，以保障铁基非晶合金材料的合格率和性能稳定性。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来进一步详细说明本发明的技术内容。
本实施例所提供的一种铁基非晶合金材料熔融制备母锭的方法，包括以下步骤：
步骤一、首先将含高占比合金元素的原料投入到具有气密性的中频感应熔炼炉中，然后对中频感应熔炼炉中抽真空：首先对中频感应熔炼炉抽真空至真空度为0.1 Pa以下，然后向中频感应熔炼炉中充入氮气，使中频感应熔炼炉内的气压达到常压或常压以上，然后再对中频感应熔炼炉进行抽真空使真空度为0.1 Pa以下；然后加热磁性材料制备原料至1300～1500℃，使磁性材料制备原料充分熔融混合。
步骤二、将含低占比合金元素的原料放置在密闭小料添加仓内，对密闭小料添加仓内抽真空后填充氩气保护气，在密闭小料添加仓内将含低占比合金元素的原料通过碾压粉碎成粉末。
步骤三、然后从密闭的中频感应熔炼炉的底部向中频感应熔炼炉中通入氩气保护气，在通入氩气保护气的同时，通过氩气保护气将密闭小料添加仓内的含低占比合金元素的原料粉末吹入中频感应熔炼炉中的熔融合金液中；具体地，氩气保护气先加热至1300～1500℃，然后再通入至中频感应熔炼炉中的熔融合金液中，且通入中频感应熔炼炉中的氩气保护气气压小于等于0.08 Mpa。
步骤四、当密闭小料添加仓内的含低占比合金元素的原料粉末全部吹入熔融合金液中后，继续熔炼5～10分钟，然后通过结晶器，在氩气保护氛围下冷却制得磁性材料合金母锭。
通入中频感应熔炼炉中的氩气保护气气压大于0.08 Mpa时，会使合金熔融液中含有氩气保护气的微小气泡，从而使得制备的铁基非晶合金材料表面光滑性较差。
以上对本发明的较佳实施进行了具体说明，当然，本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种铁基非晶合金材料熔融制备母锭的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、首先将含高占比合金元素的原料投入到具有气密性的中频感应熔炼炉中，然后对中频感应熔炼炉中抽真空，然后加热磁性材料制备原料至1300～1500℃，使磁性材料制备原料充分熔融混合；
步骤二、将含低占比合金元素的原料放置在密闭小料添加仓内，对密闭小料添加仓内抽真空后填充氩气保护气，在密闭小料添加仓内将含低占比合金元素的原料通过碾压粉碎成粉末；
步骤三、然后从密闭的中频感应熔炼炉的底部向中频感应熔炼炉中通入氩气保护气，在通入氩气保护气的同时，通过氩气保护气将密闭小料添加仓内的含低占比合金元素的原料粉末吹入中频感应熔炼炉中的熔融合金液中；
步骤四、当密闭小料添加仓内的含低占比合金元素的原料粉末全部吹入熔融合金液中后，继续熔炼5～10分钟，然后通过结晶器，在氩气保护氛围下冷却制得磁性材料合金母锭。
2.根据权利要求1所述的一种铁基非晶合金材料熔融制备母锭的方法，其特征在于：步骤一中，首先对中频感应熔炼炉抽真空至真空度为0.1 Pa以下，然后向中频感应熔炼炉中充入氮气，使中频感应熔炼炉内的气压达到常压或常压以上，然后再对中频感应熔炼炉进行抽真空使真空度为0.1 Pa以下。
3.根据权利要求1所述的一种铁基非晶合金材料熔融制备母锭的方法，其特征在于：步骤三中，氩气保护气先加热至1300～1500℃，然后再通入至中频感应熔炼炉中的熔融合金液中，且通入中频感应熔炼炉中的氩气保护气气压小于等于0.08 Mpa。
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