CN113102686B - 铝镍钴整体磁钢取向铸造方法 - Google Patents

铝镍钴整体磁钢取向铸造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了铝镍钴整体磁钢取向铸造方法，包括以下步骤：S1、获取原材料：根据材料牌号选取比材料牌号低一至二个等级的材料作为原材料；S2、设计模具；S3、双面取向浇注法用砂模造型：S31、在模具中灌入石英砂并拍实压整；S32、沿磁化方向上，模具中每一个模芯的两端均放置厚度8‑12mm、长和宽大于模芯长和宽各5‑8mm的铁片；S33、脱下模具，将砂模于200‑220℃烘箱中烘干，时长120±20min，得到双面取向浇注法用砂模。本发明中，通过采用双面半取向浇注法，即在砂模造型时，沿产品磁化方向上各放一片铁片，产品浇注出来后取得同全取向浇注法一样的柱晶，同时，相较于全取向浇注法而言，不需要冷却水和保温，节省耗材。

Description

铝镍钴整体磁钢取向铸造方法
技术领域
本发明涉及铝镍钴磁钢铸造技术领域，尤其涉及铝镍钴整体磁钢取向铸造方法。
背景技术
铸造铝镍钴欲取得超过LNG52或以上牌号性能的产品，必须采用俗称取向技术的浇注方法，取得柱晶状结构的产品，才能通过热处理后达到相应的产品性能。
现有技术中全取向浇注如图1所示，其浇注条件包括升温设备、产品冷却设备、保温材料、模具材料、模具设备和工装，成本较高，耗材使用较多，冷却水循环不能停，因此，本发明提供一种铝镍钴磁环铸造的双面半取向浇注法，获得与全取向浇注法一样的产品性能的同时，不需要冷却水和保温，节省耗材。
发明内容
为了解决上述背景技术中所提到的问题，而提出的铝镍钴整体磁钢取向铸造方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
铝镍钴整体磁钢取向铸造方法，包括以下步骤：
S1、获取原材料：根据材料牌号选取比材料牌号低一至二个等级的材料作为原材料；
S2、设计砂模模具；
S3、双面取向浇注法用砂模造型：
S31、在模具中灌入石英砂并拍实压整；
S32、在砂模型腔两侧沿产品磁化方向上放置厚度8-12mm、长和宽大于模芯长和宽各5-8mm的铁片；
S33、脱下模具，将砂模于200-220℃烘箱中烘干，时长120±20min，得到双面取向浇注法用砂模；
S4、将原材料由固态进行熔炼化为液态，获得液态原材料，根据原材料的性质选择熔炼温度，无取向的原材料的熔炼温度为1600±50℃，取向的原材料的熔炼温度为1650±50℃；
S5、液态原材料倒入双面取向浇注法用砂模中，冷却后成型，得到半成品；
S6、半成品按照磁化方向排列整齐，半成品钳入850±50℃的箱式电炉中预热25±2min，再转入1260±20℃的电炉中固熔25±2min，得到热处理后的产品；
S7、热处理后的产品上磁场充磁25±2min，得到磁化后的产品；
S8、磁化后的产品进行回火工艺处理，回火完成后随炉冷却至450℃以下吊出，得到回火后的产品；
S9、对回火后的产品进行磁性抽检，对抽检合格的产品进行磨加工，得到成品。
作为上述技术方案的进一步描述：
在步骤S6中，所述半成品的长度为15-39mm，质量在300g以下。
作为上述技术方案的进一步描述：
在步骤S6中，长度超过40mm，质量大于300g的所述半成品使用火钳钳入200℃的箱式电炉中随炉温升至850±50℃即可。
作为上述技术方案的进一步描述：
在步骤S6中，使用火钳将所述半成品使用火钳钳入箱式电炉中。
作为上述技术方案的进一步描述：
在步骤S7中，所述磁场为恒定磁场。
作为上述技术方案的进一步描述：
在步骤S8中，磁化后的产品在620℃下回火4h、在590℃下回火6h、在560℃下回火6h。
作为上述技术方案的进一步描述：
在步骤S8中，磁化后的产品在连续井式回火炉中进行回火工艺处理。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过采用双面半取向浇注法，即在砂模造型时，沿产品磁化方向上各放一片铁片，产品浇注出来后取得同全取向浇注法一样的柱晶，同时，相较于全取向浇注法而言，不需要冷却水和保温，节省耗材。
2、本发明中，通过采用双面半取向浇注法获得的产品相较于无取向浇注法以及半取向浇注法的产品的性能比较中得到，采用双面板取向浇注法获得的产品的剩磁、矫顽力和最大磁能积数据均优于无取向浇注法和半取向浇注法获得的产品数据。
附图说明
图1示出了传统浇注时砂模造型时的铁片位置放置示意图；
图2示出了根据本发明实施例提供的砂模造型时的铁片放置位置示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：铝镍钴整体磁钢取向铸造方法，包括以下步骤：
本发明采用的双面半取向浇注法，接下来以材料牌号为LNG37的产品铸造方法为例：
S1、获取原材料：选取材料牌号为LNG35或者LNG36的材料作为原材料；
S2、设计模具，根据产品形状设计对应产品浇注所用砂模的模具；
S3、双面取向浇注法用砂模造型：
S31、在模具中灌入石英砂并拍实压整；
S32、沿磁化方向上，模具中每一个模芯的两端均放置厚度8-12mm、长和宽大于模芯长和宽各5-8mm的铁片；
S33、脱下模具，将砂模于200-220℃烘箱中烘干，时长120±20min，得到双面取向浇注法用砂模；
S4、将原材料由固态进行熔炼化为液态，获得液态原材料，根据LNG35或者LNG36原材料的性质选择熔炼温度，无取向的LNG35或者LNG36原材料的熔炼温度为1600±50℃，取向的LNG35或者LNG36原材料的熔炼温度为1650±50℃；
S5、液态原材料倒入双面取向浇注法用砂模中，冷却后成型，得到半成品，其中，浇道和报废产品回收再利用；
S6、半成品按照磁化方向排列整齐，使用火钳将长度为15-39mm，质量在300g以下的半成品钳入850±50℃的箱式电炉中预热25±2min，再转入1260±20℃的电炉中固熔25±2min，得到热处理后的产品，而长度超过40mm，质量大于300g的半成品使用火钳钳入200℃的箱式电炉中随炉温升至850±50℃即可；
S7、热处理后的产品上磁场充磁25±2min，得到磁化后的产品；
S8、磁化后的产品放入连续井式回火炉中进行回火工艺处理，在620℃下回火4h、在590℃下回火6h、在560℃下回火6h，回火完成后随炉冷却至450℃以下吊出，得到回火后的产品；
S9、对回火后的产品进行磁性抽检，对抽检合格的产品进行磨加工，得到成品，具体的，根据GB 3217-82第6条规定的磁性检验方法进行检验。
同时，如下表1所示，对牌号为LNG37的材料采用无取向浇注法、半取向浇注法和双面半取向浇注三种方法所获得的产品性能数据：
表
Figure 514457DEST_PATH_IMAGE001
无取向浇注法、半取向浇注法和双面半取向浇注法获得的LNG37材料产品性能数据表
Figure DEST_PATH_IMAGE003
剩磁：剩余磁化强度的简称，将铁磁性材料磁化后去除磁场，被磁化的铁磁体上所剩余的磁化强度；
矫顽力：使已被磁化后的铁磁体的磁感应强度降为零所必须施加的磁场强度；
磁能积：退磁曲线上任何一点的磁通密度(B)与对应的磁场强度(H)的乘积代表了磁铁在气隙空间所建立的磁能量密度，即气隙单位体积的静磁能量，由于这项能量等于磁铁B与H的乘积，因此称为磁能积，磁能积随B而变化的关系曲线称为磁能曲线，其中一点对应的Bd和Hd的乘积有最大值，称为最大磁能积；
磁力的强大要看剩磁、桥顽力、还有最大磁能积的综合评价，主要指标是矫顽力，通过以上表1数据，可以看出LNG37材料在浇注时采用双面半取向处理后，剩磁、矫顽力和最大磁能积各方面数据均优于无取向浇注法和半取向浇注法获得的产品数据；
本发明中，在获得与取向浇注法得到的产品的性能一致的同时，浇注时不需要冷却水，也不要保温，节省耗材，操作人员也只要三人即可，简便易行又提高效率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.铝镍钴整体磁钢取向铸造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取原材料：根据材料牌号选取比材料牌号低一至二个等级的材料作为原材料；
S2、设计砂模模具；
S3、双面取向浇注法用砂模造型：
S31、在模具中灌入石英砂并拍实压整；
S32、沿产品磁化方向上，模具中每一个模芯的两端各放置厚度8-12mm、长和宽大于模芯长和宽各5-8mm的铁片，产品浇注出来后取得同全取向浇注法一样的柱晶；
S33、脱下模具，将砂模于200-220℃烘箱中烘干，时长120±20min，得到双面取向浇注法用砂模；
S4、将原材料由固态进行熔炼化为液态，获得液态原材料，根据原材料的性质选择熔炼温度，无取向的原材料的熔炼温度为1600±50℃，取向的原材料的熔炼温度为1650±50℃；
S5、液态原材料倒入双面取向浇注法用砂模中，冷却后成型，得到半成品；
S6、半成品按照磁化方向排列整齐，半成品钳入850±50℃的箱式电炉中预热25±2min，再转入1260±20℃的电炉中固熔25±2min，得到热处理后的产品；
S7、热处理后的产品上磁场充磁25±2min，得到磁化后的产品；
S8、磁化后的产品进行回火工艺处理，回火完成后随炉冷却至450℃以下吊出，得到回火后的产品；
S9、对回火后的产品进行磁性抽检，对抽检合格的产品进行磨加工，得到成品。
2.根据权利要求1所述的铝镍钴整体磁钢取向铸造方法，其特征在于，在步骤S6中，所述半成品的长度为15-39mm，质量在300g以下。
3.根据权利要求1所述的铝镍钴整体磁钢取向铸造方法，其特征在于，在步骤S6中，长度超过40mm，质量大于300g的所述半成品使用火钳钳入200℃的箱式电炉中随炉温升至850±50℃即可。
4.根据权利要求1所述的铝镍钴整体磁钢取向铸造方法，其特征在于，在步骤S7中，所述磁场为恒定磁场。
5.根据权利要求1所述的铝镍钴整体磁钢取向铸造方法，其特征在于，在步骤S8中，磁化后的产品在620℃下回火4h、在590℃下回火6h、在560℃下回火6h。
6.根据权利要求5所述的铝镍钴整体磁钢取向铸造方法，其特征在于，在步骤S8中，磁化后的产品在连续井式回火炉中进行回火工艺处理。
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