铝镍钴工艺流程

铝镍钴工艺流程

重庆科技学院功能材料研究制造中心 4.1 铝镍钴永磁场合金作业指导书

目录

4.1.1 铝镍钴永磁合金技术条件 4.1.2 合金成份 4.1.3 工艺流程图

4.1.4 造型工艺作业指导书 4.1.5 熔炼工艺作业指导书

4.1.6 磁场热处理工艺作业指导书 4.1.7 磨加工工艺作业指导书 4.1.8 检验工艺作

业指导书

4.1.1 铸造铝镍钴永磁合金技术条件

按国标GB4753—84执行，一些特殊要求的产品（军品）则按合同及有关协议执行。

4.1.2 合金成份

4.1.3 工艺流程图

4.1.5 熔炼工序作业指导书

本工艺包括坩埚制作、配料、熔炼、浇注取向、清砂、退火等项目内容。其基本任务

是熔炼铸造得到化学成份合格、柱晶生长良好，无明显外在缺陷的磁钢铸坯。 (1) 主要

设备、器具和原辅料

CN －KJ －01 《工作手册》 A/0

(2) 坩埚制造工艺

A ．配比

a) 炉底、炉身用镁砂粉、粒各半，外加硼酸3%及适量的水。 b) 炉口用镁砂细粉掺

合用水稀释的水玻璃液。 B ．镁砂的磁选与混合

将称好的颗粒镁砂倒入盆中，选出白、黑异物，然后将镁砂撒在干净的胶板上用磁钢

选出铁磁性物质，再将称量好的细粉倒入、混匀后再次用磁钢吸选，判断已无铁磁性物后，撒入硼酸混匀并加适量水，反复翻混多次，盖上湿麻袋备用。

C ．坩埚打结工艺

a) 将感应圈人壁及底部置上玻璃丝布。

b) 先打结坩埚底部，每次约加入1.5—2Kg 的镁砂，用契形锤捣紧实，每加一层料前要用划钎划松打结层表面、以确保层间衔结。

c) 放炉芯前，应仔细刮去松散的镁砂，用平锤将炉底捣平、捣实。

d) 将园锥台形的炉芯放在平整的炉底中心位置并压紧。用划钎沿炉芯周边，将炉底

镁砂部份划松，加入1—2Kg 镁砂用契形锤进行炉壁打结。

e) 打结时务须用力均匀，确保四周紧实一致，为使层间衔接良好，在筑捣新的一层

前务必将前层部份划松，再行加料筑打，这样层层捣实直至炉口。

f) 将感应圈上沿炉口部份压平筑紧，并用弧形压圈紧贴炉芯上沿外壁将炉墙上端面

压牢，取出炉芯，用镁砂水玻璃料敷好炉口。

D ．坩埚烘烤

a) 将打结好的坩埚用管式电阴炉予烘12小时以上。

b)加入低碳钢（最好是冲子）于坩埚中，启动高频设备，半波烘烤4小时后，方可全

波送电、熔化、洗炉1—2次，直至炉壁光滑完整并烧结良好即可熔炼磁钢。

（3）配料

配料是按产品工艺卡规定的化学成份范围，根据原材料成份和单炉装入量进行计算称

量的过程，磁钢熔炼分全新料和全返料两种，配料过程如下：

A ．金属原材料的外在质量要求，工业纯铁必须滚光使用，Ni 、Co 、Cu 、Al 必

须干燥、洁净、无异物。

a) 按返料熔炼次数搭配，返回三次以上的回炉料将降级使用。

b) 返回料熔炼只补Al.Ti.S 元素，按装入量0.5%Al,0.3%Ti和0.1%S配料称重, 熔

炼第一炉料呆适当多补加0.2%左右的Al 。 c) 返回料称量前应彻底清除粘砂和异物。

D. Al、Ni 、Co 、Cu 、Ti 、Fe 等金属料用10Kg 台称量，Nb （或Fe — Nb)、

Si 、FeS 、Si —Ca 、C 等材料用0.5Kg 药物天平称量, 用天平称量的料装入试样袋中, 熔炼时倾入不锈钢铲中加入。

E ．料配好称重后，应按工艺卡要求进行复核，配料人和复核者均应签名备查。（4）熔炼和定向结晶 A ．熔炼准备：

a) 将定向型模平放在底板砖上，盖上保温帽砖装入RTX —50—13炉内。 b) 用钢片

尺检查结晶器钢板，如果平整或微凹则可用，否则更换新板。 c) 用砂轮砂去结晶器钢板

表面锈层，扫净异物，然后用红砖烘烤除去潮气。 e) 将定向结晶过程的操作器具摆放到位。

f) 依照260型高频加热设备操作规程作好启动准备。 B ．熔炼操作

a) 先将钴片Ni 块，工业纯铁和电解铜等材料同时加入炉内大片料应顺炉壁摆放，电解镍板覆盖在最高层装料力求紧实，以迅速熔化。

b) 启动高频加热设备，以最大功率进行熔化，熔化过程中，时时捅料，以防料悬空“架桥”。

c) 料全熔后，将Si —Ca 粉倒入不锈钢小铲，撒入液面进行预脱氧，捞去熔渣后，

将碳粉均匀地撒在液面，让其充分地进行碳氧反应，反应时间隔30分秒。

d) 待碳氧反应完毕后，将FeS 放入加料不锈钢小铲中加入炉内，时时捞熔渣，并顺

产欠加入Fe —Nb 和结晶硅。

e) 加入结晶硅后，液面出现羽毛花纹，待金属液面仅剩1/3羽毛状纹或全部消

失时，立即加入钛铝金属，并用经950—1000C 烘烤的搅拌棒对钢液进行充分地搅拌，为使成份均匀，上下搅拌次数不少于40次，搅拌后停电，静置2分钟加上1Kg 返回料,

提温, 最后补加元素, 搅拌出钢。

f) 确认搅拌均匀后，停电、抬炉、浇注，渡注温度控制在1650C 左右，在高压12-

12.5Kv 时，阳极电流3A 左右, 栅极电流0.6A 左右时，正常熔炼时间，应控制在0.8公

斤/分以内。 C．浇注

a) 在搅拌钢液即将结束，冶炼工认为无其他异常时，下达出钢通知，浇注人员，

迅速地用大抱钳将高温型模从1350C 的高温炉中取出，判定型模底部平整无开裂现象后，立即放在定向结晶钢板上，放上压铁。

b) 迅速抬起坩埚，大流快速浇注，与此同时将结晶器冷却水开至最大。10Kg 钢力求

控制在5—6秒钟内浇完，夹型、施压、浇注、开水要求配合严密，动作敏捷。整个过程

应在1—2分钟。

c) 浇注完后，取去压铁，从高温炉中夹出红砖，放在取向型模盖上，然后将整个浇

注热型模用保温罩罩上静置不动，型在结晶器上，静置时间视产品大小而定，一般为20—30分钟。

d) 浇注后用钢钎清理坩埚壁和炉底的熔渣，清净倒掉后立即装料，进入下一炉进行。

（5）清砂

将经过定向结晶的磁钢铸件，从型模中清理出来的过程叫清砂，清砂按下列程序进行。

a) 用小钢钎起掉保温帽，把帽口上残余金属取下后，将完好的保温帽叠放好，下备用。