CN107354405A - 一种低成本铁基非晶合金带材生产工艺 - Google Patents

一种低成本铁基非晶合金带材生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低成本铁基非晶合金带材生产工艺，包括以下步骤：对原料硼铁合金、铁钴钒合金、钒铁合金和低碳锰铁合金中各元素的含量进行检测，然后根据硼、锰、钴和钒的需求量称取上述合金；通过称量工业纯铁、金属硅和石墨粉，使非晶合金原料中的元素符合预定配比；将称取的硼铁合金、铁钴钒合金、钒铁合金和低碳锰铁合金投入到高温密闭合金熔炼炉中加热至熔融，然后将称量的工业纯铁、金属硅和石墨粉投入熔炼制得铁基非晶合金母锭；再加热铁基非晶合金母锭至熔融，将熔融的合金液浇注在快淬单辊上，制得铁基非晶合金磁性带材。本发明不仅降低了原料的分离成本，而且含低占比元素的原料不易在储存、运输过程中发生氧化。

Description

一种低成本铁基非晶合金带材生产工艺
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，特别是一种低成本铁基非晶合金带材生产工艺。
背景技术
常规的非晶合金磁性带材往往包含各种贵金属或稀有金属，从而使得非晶合金磁性带材的制造成本高昂，不具备实际应用的经济性；而随着铁基非晶合金磁性材料地不断开发，铁基非晶合金磁性材料不仅具有较低的原料成本，而且铁基非晶合金磁性材料具备高强度、高硬度、耐腐蚀、较好的软磁性能，从而使得非晶合金磁性带材越来越多地取代了传统的硅钢片，以实现设备元器件小型化、低损耗、超灵敏等目的。但是现有技术中的铁基非晶合金带材由于存在原料纯度要求较高的问题，因此铁基非晶合金带材的高纯度原料的分离成本依旧较高。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种低成本铁基非晶合金带材生产工艺，能够降低铁基非晶合金带材生产的综合成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种低成本铁基非晶合金带材生产工艺，包括以下步骤：
步骤一、对原料硼铁合金、铁钴钒合金、钒铁合金和低碳锰铁合金中各元素的含量进行检测，然后根据硼的需求量称取硼铁合金，根据锰的需求量称取低碳锰铁合金，根据钴的需求量称取铁钴钒合金，根据钒的需求量和称取的铁钴钒合金中钒的含量计算并称取需要补充的钒铁合金；
步骤二、通过称量工业纯铁、金属硅和石墨粉，使非晶合金原料中的元素符合以下质量百分比的配比：硅元素8%～12%、硼元素5%～8%、锰元素1.0%～1.8%、钴元素0.5%～1.3%、钒元素1.2%～2.2%、碳元素2.5%～4.0%、余量的铁元素；
步骤三、将步骤一称取的硼铁合金、铁钴钒合金、钒铁合金和低碳锰铁合金投入到高温密闭合金熔炼炉中，抽真空后将高温密闭合金熔炼炉加热至1800～2000℃，使硼铁合金、铁钴钒合金、钒铁合金和低碳锰铁合金完全熔融，然后将高温密闭合金熔炼炉降温至1300～1500℃；
步骤四、然后将步骤二称量的工业纯铁、金属硅和石墨粉投入到高温密闭合金熔炼炉中，保持高温密闭合金熔炼炉的真空气密性，然后在1300～1500℃的温度下熔炼10～15分钟，通过结晶器冷却制得铁基非晶合金母锭；
步骤五、将步骤四制得的铁基非晶合金母锭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，然后加热铁基非晶合金母锭至1300～1350℃，待铁基非晶合金母锭完全熔融后，将熔融的合金液浇注在快淬单辊上，制得铁基非晶合金磁性带材。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括步骤六、将步骤五制得的铁基非晶合金磁性带材卷绕成圆环状，然后放置在密闭热处理炉中，对密闭热处理炉进行抽真空，然后使密闭热处理炉内部温度升温至390～450℃，然后维持温度加热1.5～2.5小时，然后降温冷却取出即可。
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低成本铁基非晶合金带材生产工艺，通过选用硼铁合金、铁钴钒合金、钒铁合金和低碳锰铁合金作为原料，不仅降低了原料的分离成本，而且使得原料在熔融时混合更充分，此外含低占比元素的原料不易在储存、运输过程中发生氧化，从而能够降低铁基非晶合金带材生产的综合成本。
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。
具体实施例1
本实施例所提供的一种低成本铁基非晶合金带材生产工艺，包括以下步骤：
步骤一、对原料硼铁合金、铁钴钒合金、钒铁合金和低碳锰铁合金中各元素的含量进行检测，然后根据硼的需求量称取硼铁合金，根据锰的需求量称取低碳锰铁合金，根据钴的需求量称取铁钴钒合金，根据钒的需求量和称取的铁钴钒合金中钒的含量计算并称取需要补充的钒铁合金；
步骤二、通过称量工业纯铁、金属硅和石墨粉，使非晶合金原料中的元素符合以下质量百分比的配比：硅元素7%、硼元素6%、锰元素1.5%、钴元素0.9%、钒元素1.7%、碳元素3.5%、余量的铁元素；
步骤三、将步骤一称取的硼铁合金、铁钴钒合金、钒铁合金和低碳锰铁合金投入到高温密闭合金熔炼炉中，抽真空后将高温密闭合金熔炼炉加热至1800～2000℃，使硼铁合金、铁钴钒合金、钒铁合金和低碳锰铁合金完全熔融，然后将高温密闭合金熔炼炉降温至1300～1500℃；
步骤四、然后将步骤二称量的工业纯铁、金属硅和石墨粉投入到高温密闭合金熔炼炉中，保持高温密闭合金熔炼炉的真空气密性，然后在1300～1500℃的温度下熔炼10～15分钟，通过结晶器冷却制得铁基非晶合金母锭；
步骤五、将步骤四制得的铁基非晶合金母锭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，然后加热铁基非晶合金母锭至1300～1350℃，待铁基非晶合金母锭完全熔融后，将熔融的合金液浇注在快淬单辊上，制得铁基非晶合金磁性带材。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括步骤六、将步骤五制得的铁基非晶合金磁性带材卷绕成圆环状，然后放置在密闭热处理炉中，对密闭热处理炉进行抽真空，然后使密闭热处理炉内部温度升温至390～450℃，然后维持温度加热1.5～2.5小时，然后降温冷却取出即可。
具体实施例2
本实施例所提供的一种低成本铁基非晶合金带材生产工艺，具体步骤与具体实施1相同，不同之处在于：
步骤二、通过称量工业纯铁、金属硅和石墨粉，使非晶合金原料中的元素符合以下质量百分比的配比：硅元素8%、硼元素8%、锰元素1.0%、钴元素1.3%、钒元素1.2%、碳元素4.0%、余量的铁元素。
具体实施例3
本实施例所提供的一种低成本铁基非晶合金带材生产工艺，具体步骤与具体实施1相同，不同之处在于：
步骤二、通过称量工业纯铁、金属硅和石墨粉，使非晶合金原料中的元素符合以下质量百分比的配比：硅元素812%、硼元素5%、锰元素1.8%、钴元素0.5%、钒元素2.2%、碳元素2.5%、余量的铁元素。
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 (2)

1.一种低成本铁基非晶合金带材生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、对原料硼铁合金、铁钴钒合金、钒铁合金和低碳锰铁合金中各元素的含量进行检测，然后根据硼的需求量称取硼铁合金，根据锰的需求量称取低碳锰铁合金，根据钴的需求量称取铁钴钒合金，根据钒的需求量和称取的铁钴钒合金中钒的含量计算并称取需要补充的钒铁合金；
步骤二、通过称量工业纯铁、金属硅和石墨粉，使非晶合金原料中的元素符合以下质量百分比的配比：硅元素8%～12%、硼元素5%～8%、锰元素1.0%～1.8%、钴元素0.5%～1.3%、钒元素1.2%～2.2%、碳元素2.5%～4.0%、余量的铁元素；
步骤三、将步骤一称取的硼铁合金、铁钴钒合金、钒铁合金和低碳锰铁合金投入到高温密闭合金熔炼炉中，抽真空后将高温密闭合金熔炼炉加热至1800～2000℃，使硼铁合金、铁钴钒合金、钒铁合金和低碳锰铁合金完全熔融，然后将高温密闭合金熔炼炉降温至1300～1500℃；
步骤四、然后将步骤二称量的工业纯铁、金属硅和石墨粉投入到高温密闭合金熔炼炉中，保持高温密闭合金熔炼炉的真空气密性，然后在1300～1500℃的温度下熔炼10～15分钟，通过结晶器冷却制得铁基非晶合金母锭；
步骤五、将步骤四制得的铁基非晶合金母锭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，然后加热铁基非晶合金母锭至1300～1350℃，待铁基非晶合金母锭完全熔融后，将熔融的合金液浇注在快淬单辊上，制得铁基非晶合金磁性带材。
2.根据权利要求1所述的一种低成本铁基非晶合金带材生产工艺，其特征在于：还包括步骤六、将步骤五制得的铁基非晶合金磁性带材卷绕成圆环状，然后放置在密闭热处理炉中，对密闭热处理炉进行抽真空，然后使密闭热处理炉内部温度升温至390～450℃，然后维持温度加热1.5～2.5小时，然后降温冷却取出即可。
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