CN107460394B - 一种合金母锭熔融制备非晶合金带材的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种合金母锭熔融制备非晶合金带材的工艺，包括以下步骤：去除磁性材料合金母锭表面氧化层，且磁性材料合金母锭中含有以下元素：硅、硼、碳、铬、铝、锰和铁；将磁性材料合金母锭投入到具有气密性的中频感应熔炼炉中加热至1350～1400℃，导流至合金浇注中间包中；合金浇注中间包的上端封闭连接中频感应熔炼炉，合金浇注中间包的下端设置于封闭的单辊快淬封闭仓中，使单辊快淬封闭仓中的气压比中频感应熔炼炉中的气压高0.02～0.04 MPa，然后将合金浇注中间包中的合金熔融液浇淋到快淬单辊的辊面上成型为非晶合金磁性带材。本发明能够制备厚度较小的非晶合金带材，且生产连续性较好，带材不易发生断裂。

Description

一种合金母锭熔融制备非晶合金带材的工艺
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，特别是一种合金母锭熔融制备非晶合金带材的工艺。
背景技术
现有技术中的非晶合金磁性材料中大多含有钴、钒、钇、钼、镓等价格较高的金属元素，从而增加了非晶合金磁性材料的生产成本，不利于非晶合金磁性材料的推广应用。通过开发获知一种主要由硅、硼、碳、铬、铝、锰和铁元素构成的非晶合金磁性材料，具有较低的原料成本。
但是采用常规制备方法，只能制备厚度较大的非晶合金带材，即将熔融的合金液由高速喷嘴直接喷射到圆形的冷却铜辊上，冷却铜辊高速转动并急剧冷却使熔融的合金液快速凝固成形，制成一定厚度的非晶合金磁性带材；该特定组成的非晶合金带材在制备时，如果厚度较小会导致生产连续性较差，带材较容易发生断裂。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种合金母锭熔融制备非晶合金带材的工艺，能够适用于特定组成的非晶合金带材的制备，能够制备厚度较小的非晶合金带材，且生产连续性较好，带材不易发生断裂。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种合金母锭熔融制备非晶合金带材的工艺，包括以下步骤：
步骤一、去除磁性材料合金母锭表面氧化层，且磁性材料合金母锭中含有以下质量百分比的元素：硅元素16%～18%、硼元素8%～11%、碳元素2.0%～2.5%、铬元素1.7%～2.1%、铝元素1.5%～1.8%、锰元素0.5%～0.8%、余量的铁元素；
步骤二、将磁性材料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内部抽真空，然后通过中频感应熔炼炉加热磁性材料合金母锭至1350～1400℃，磁性材料合金母锭充分熔融后通过合金熔融液浇道导流至合金浇注中间包中；
步骤三、合金浇注中间包的上端封闭连接中频感应熔炼炉，合金浇注中间包的下端设置于封闭的单辊快淬封闭仓中，使单辊快淬封闭仓中的气压比中频感应熔炼炉中的气压高0.02～0.04 MPa，然后将合金浇注中间包中的合金熔融液通过合金浇注口浇淋到快淬单辊的辊面上，通过快淬单辊的急剧冷却使合金熔融液成型为非晶合金磁性带材。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括步骤四、将步骤四制得的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430～450℃，然后维持温度加热2.0～2.5小时，然后降温冷却取出即可。
作为上述技术方案的进一步改进，在步骤三中，快淬单辊的表面线速度为每秒42～45米，调节熔融合金液的浇注速率使制得的非晶合金磁性带材厚度为18～25微米，制得的非晶合金磁性带材宽度为5～20毫米。
作为上述技术方案的进一步改进，在步骤二中，中频感应熔炼炉在加热前抽真空至真空度为0.01 Pa；在步骤三中，单辊快淬封闭仓中的气压为25～30 Kpa，且单辊快淬封闭仓中的气体为氩气。
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合金母锭熔融制备非晶合金带材的工艺，能够适用于特定组成的非晶合金带材的制备，能够制备厚度较小的非晶合金带材，且生产连续性较好，带材不易发生断裂；制备获得的非晶合金带材厚度为18～25微米，具有较好的软磁性能，饱和磁化强度为110～135 emu/g，矫顽力为0.23～0.28 Oe。
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
本实施例所提供的一种合金母锭熔融制备非晶合金带材的工艺，包括以下步骤：
步骤一、去除磁性材料合金母锭表面氧化层，且磁性材料合金母锭中含有以下质量百分比的元素：硅元素16%～18%、硼元素8%～11%、碳元素2.0%～2.5%、铬元素1.7%～2.1%、铝元素1.5%～1.8%、锰元素0.5%～0.8%、余量的铁元素。
步骤二、将磁性材料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内部抽真空，然后通过中频感应熔炼炉加热磁性材料合金母锭至1350～1400℃，磁性材料合金母锭充分熔融后通过合金熔融液浇道导流至合金浇注中间包中；
具体地，中频感应熔炼炉在加热前抽真空至真空度为0.01 Pa。
步骤三、合金浇注中间包的上端封闭连接中频感应熔炼炉，合金浇注中间包的下端设置于封闭的单辊快淬封闭仓中，使单辊快淬封闭仓中的气压比中频感应熔炼炉中的气压高0.02～0.04 MPa，然后将合金浇注中间包中的合金熔融液通过合金浇注口浇淋到快淬单辊的辊面上，通过快淬单辊的急剧冷却使合金熔融液成型为非晶合金磁性带材；
具体地，快淬单辊的表面线速度为每秒42～45米，调节熔融合金液的浇注速率使制得的非晶合金磁性带材厚度为18～25微米，制得的非晶合金磁性带材宽度为5～20毫米；单辊快淬封闭仓中的气压为25～30 Kpa，且单辊快淬封闭仓中的气体为氩气。
步骤四、将步骤四制得的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430～450℃，然后维持温度加热2.0～2.5小时，然后降温冷却取出即可。
本实施例制备的非晶合金带材生产连续性好，且饱和磁化强度为110～135 emu/g，矫顽力为0.23～0.28 Oe。
对照实施例
本实施例所提供的一种合金母锭熔融制备非晶合金带材的工艺，具体步骤与具体实施例相同，不同之处在于：
步骤三、合金浇注中间包和快淬单辊均位于开放空间，快淬单辊的表面线速度为每秒42～45米，调节熔融合金液的浇注速率使制得的非晶合金磁性带材厚度为18～25微米，制得的非晶合金磁性带材宽度为5～20毫米。
本实施例制备的非晶合金带材在制备的过程中，频繁出现断裂的情况。
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)

1.一种合金母锭熔融制备非晶合金带材的工艺，包括以下步骤：
步骤一、去除磁性材料合金母锭表面氧化层，且磁性材料合金母锭中含有以下质量百分比的元素：硅元素16％～18％、硼元素8％～11％、碳元素2.0％～2.5％、铬元素1.7％～2.1％、铝元素1.5％～1.8％、锰元素0.5％～0.8％、余量的铁元素；
步骤二、将磁性材料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内部抽真空，然后通过中频感应熔炼炉加热磁性材料合金母锭至1350～1400℃，磁性材料合金母锭充分熔融后通过合金熔融液浇道导流至合金浇注中间包中；
其特征在于，该合金母锭熔融制备非晶合金带材的工艺的步骤三为：合金浇注中间包的上端封闭连接中频感应熔炼炉，合金浇注中间包的下端设置于封闭的单辊快淬封闭仓中，使单辊快淬封闭仓中的气压比中频感应熔炼炉中的气压高0.02～0.04MPa，其中单辊快淬封闭仓中的气压为25～30Kpa，且单辊快淬封闭仓中的气体为氩气，然后将合金浇注中间包中的合金熔融液通过合金浇注口浇淋到快淬单辊的辊面上，通过快淬单辊的急剧冷却使合金熔融液成型为非晶合金磁性带材，
步骤四、将步骤四制得的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430～450℃，然后维持温度加热2.0～2.5小时，然后降温冷却取出即可。
2.根据权利要求1所述的一种合金母锭熔融制备非晶合金带材的工艺，其特征在于：在步骤三中，快淬单辊的表面线速度为每秒42～45米，调节熔融合金液的浇注速率使制得的非晶合金磁性带材厚度为18～25微米，制得的非晶合金磁性带材宽度为5～20毫米。
3.根据权利要求1所述的一种合金母锭熔融制备非晶合金带材的工艺，其特征在于：在步骤二中，中频感应熔炼炉在加热前抽真空至真空度为0.01Pa。
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