一种铁镍钼软磁合金薄片制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铁镍钼软磁合金薄片制备方法，先将铁和钼按质量比为1：1～1.2比例在真空感应冶炼炉内熔化并浇注成钼铁中间合金块；再按质量百分比将2％～8％的钼铁中间合金块、75％～85％的镍、0.05％～0.4％的磷、0.1％～0.45％的硫以及剩余质量百分比的冶炼纯铁在感应冶炼炉内熔化，熔化后的合金熔液温度升至1530～1580℃时，采用速凝浇注形成合金薄片，薄片浸入水中冷却后进行干燥处理，获得厚度均匀、不结块、氧化少的合金薄片。本发明专利技术可以解决铁镍钼合金冶炼时贵重金属钼烧损大的问题，制备的合金薄片可直接用于制粉工序，球磨出合金粉体，简化工艺流程，降低生产成本；同时减少生产过程中合金氧化的情况，提高产品性能。

Method for preparing iron nickel molybdenum soft magnetic alloy sheet

The invention discloses a nickel molybdenum iron soft magnetic alloy sheet preparation method, the iron and molybdenum by mass ratio of 1:1 to 1.2 the proportion of melting in vacuum induction smelting furnace and pouring into molybdenum intermediate alloy block; then according to the mass percentage will be 2% ~ 8% Mo intermediate alloy block and 75% ~ 85% nickel 0.05% ~ 0.4%, 0.1% ~ 0.45% of the sulfur phosphorus and residual mass percentage of smelting iron in induction furnace melting, temperature of molten alloy melt to 1530 to 1580 DEG C, the quick setting pouring forming alloy sheet, sheet immersed in water after cooling and drying treatment, to obtain uniform thickness, no caking, less oxidized alloy sheet. The invention can solve the loss of precious metal molybdenum iron nickel molybdenum alloy smelting the alloy sheet, the preparation can be directly used in milling process, milling alloy powder, simplify the process, reduce the production cost; at the same time reduce the alloy in the production process of oxidation, improve product performance.

【技术实现步骤摘要】
一种铁镍钼软磁合金薄片制备方法
本专利技术涉及一种铁镍钼软磁合金薄片制备方法，属合金材料冶炼应用

技术介绍
随着电子工业不断发展，对磁性材料的要求越来越高，金属软磁合金粉芯是采用粉末冶金制造的软磁材料，在许多应用场合具有其它磁性材料难以比拟的优势。在所有金属软磁粉芯中，铁镍钼软磁合金粉芯具有最低的损耗、最高的Q值，稳定性好、使用频率范围宽、不同的频率工作时无噪声等优点。但铁镍钼合金粉体材料的制备技术难度大，工艺门槛高。目前，国内外不同厂家制备铁镍钼合金粉体材料的方法主要包括机械合金化法、雾化法、热轧破碎法等。机械合金化法制备铁镍钼软磁合金粉体工艺简单，但周期长、能耗大、容易氧化、性能降低。雾化法分为气雾化和水雾化法，气雾化法制出球形粉，纯度高、但成型性差、难压制、价格贵；水雾化法制出不规则形粉，氧含量高、杂质多、粉芯损耗高、性能差。热轧破碎法是采用合金冶炼浇注成锭，先通过高温大压下量热轧铸锭成块后，再破碎、制粉，由于采用非真空冶炼，在冶炼过程中直接加入贵重金属钼，导致金属钼的损耗大，约为8％左右，造成了极大浪费。同时此种制作过程的工序流程长，材料和能源损耗大，合金氧化严重；另外高温大压下量热轧铸锭时普通热轧设备达不到工艺要求，再经球磨制出的粉体形貌不佳；大压下量热轧设备虽然制备的粉体成型性好，性能好，但价格昂贵，导致热轧破碎法制作的合金粉体综合成本高、流程长、设备投资大。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题在于提出一种铁镍钼软磁合金薄片的制备方法，采用冶炼速凝浇注成合金薄片，无须热轧即可直接球磨，用于制作铁镍钼软磁合金粉体，工艺流程短、材料和能源损耗小。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供的一种铁镍钼软磁合金薄片制备方法，按如下步骤实施：S10：将铁和钼按质量比为1：1～1.2比例在真空感应冶炼炉内熔化后浇注成钼铁中间合金块；S20：按质量百分比将2％～8％的按步骤S10制作的钼铁中间合金块、75％～85％的镍、0.05％～0.4％的磷、0.1％～0.45％的硫以及剩余质量百分比的冶炼纯铁在感应冶炼炉内熔化，其中所述磷和硫的质量百分比之和为0.2％～0.5％；S30：将所述感应冶炼炉内熔化的合金熔液温度升至1530～1580℃后，采用速凝浇注形成合金薄片；S40：将所述合金薄片浸入冷却水中冷却；S50：对冷却后的合金薄片进行干燥处理。优选的，在步骤S20中，在其他原材料熔化完后再将所述钼铁中间合金块加入所述感应冶炼炉熔化。优选的，在步骤S20中，所述磷的质量百分比≥0.08％，所述硫的质量百分比≥0.12％。优选的，在步骤S30中，所述浇注包括以下步骤：S31：将合金熔液浇注到漏斗砖中；S32：用往复移动的中间包的上开口接收从漏斗砖的漏斗孔中流出的所述合金熔液；S33：使用与所述中间包固定连接的溜槽接收从所述中间包的下开口流出的所述合金熔液；S34：将所述合金熔液从所述溜槽的浇注口往复浇注在高速转动的速凝辊上；S35：用所述速凝辊将所述合金熔液速凝并快速甩出形成合金薄片。优选的，还包括在步骤S31之前对所述中间包和溜槽进行加热。优选的，还包括在步骤S31之前开启所述速凝辊的转动电机和水冷系统。优选的，所述转动电机为无级变速电机。优选的，所述冷却水的温度保持在10℃以下。优选的，所述干燥处理包括甩干和烘干。本专利技术有益效果是：先采用真空感应冶炼炉在真空下将金属钼和铁制作成钼铁中间合金块，再用非真空感应冶炼炉加入镍、铁等原材料及钼铁中间合金块冶炼速凝出铁镍钼合金薄片，可很大程度上减少贵重金属钼在合金冶炼过程中的烧损；冶炼原材料中添加适当含量的磷和硫可提高所述合金的脆性。所述合金薄片经速凝冷却后变得更脆，更有利于制作铁镍钼软磁合金粉末。往复移动浇注能提高速凝辊使用寿命，提升薄片的制作效率。制备的铁镍钼合金薄片可直接用于制粉工序，球磨出合金粉体；简化工艺流程，降低生产成本；同时减少制备过程中合金氧化的情况，提高产品性能。附图说明图1为实施例一使用的合金薄片浇注装置的溜槽移动至最右侧时主视图的部分剖视示意图；图2为实施例一使用的合金薄片浇注装置的溜槽移动至最左侧时主视图的部分剖视示意图；图3为图1中合金薄片浇注装置左视图的部分剖视示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。实施例一本实施例提供的一种铁镍钼软磁合金薄片制备方法，使用到图1～3中所示的合金薄片浇注装置100。所述合金薄片浇注装置100，包括箱体10、漏斗砖20、中间包30、溜槽40、驱动机构50、速凝辊60、冷凝板70以及冷却水箱80。所述箱体10内壁通过螺钉固定有一个无磁钢板制成的支架11；由耐火材料烧结而成的高100mm的圆形漏斗砖20架设于所述支架11上，其顶部为直径200mm的广口，底部设有一直径为25mm的漏斗孔21。由耐火材料制作的高400mm的扁长桶体状的中间包30，所述中间包30内设有具有长轴为650mm的椭圆形上开口31和直径为25mm圆形下开口32的浇注通道以及围绕所述浇注通道设置的感应加热线圈33。由耐火材料制作的高100mm、宽500mm的溜槽40，所述溜槽40包括上表面下凹形成的最大宽度为250mm的承接部41、从承接部41延伸而出到侧边的宽度为20mm的浇注口42以及设置于内部设有电阻式加热网43。所述驱动机构50包括箱体10内在所述漏斗孔21正下方600mm处设有一条长1000mm的导轨51以及位于导轨51一侧的液压杆52、液压缸53以及控制所述液压杆52和液压缸53的控制器54。所述导轨51两端位置设有第一限位开关51A和第二限位开关51B，形成900mm的移动区间，所述移动区间的中点位于所述漏斗孔21中轴线21A上。所述中间包30和所述溜槽40通过钢板制作的固定架34固定连接，并架设于所述移动区间内，所述液压杆52一端连接所述液压缸53，另一端连接所述溜槽40的外侧。由纯铜材质制成的速凝辊60设置于所述箱体10内所述浇注口42下方50mm处，其宽度为500mm、直径为300mm，所述速凝辊60还包括设置于所述箱体10外的无极电机61以及用于冷却所述速凝辊60的水冷系统62，所述浇注口42的位置位于速凝辊60的中轴线正上方；所述水冷系统62包括位于所述速凝辊60外部的水泵62A、位于所述速凝辊60内部的水冷腔62B、连接所述水泵62A和水冷腔62B的入水管62C以及出水管62D。所述冷凝板70内端设置在所述箱体10内的所述速凝辊60下方，外端向所述箱体10外延伸，且其上表面呈斜坡状并沿延伸方向向下倾斜，所述冷凝板70还包括设于内部的水冷腔71、连接所述水泵62A和水冷腔71的入水管72以及出水管73。不锈钢材质的冷却水箱80位于所述箱体10外部，其内装有水温在10℃以下的冷却水，所述冷凝板70外端位于所述冷却水箱80的开口上方，所述水冷系统62还包括一外部冷却水箱(图未示)，所述水泵62A的进水口、所述出水管62D和所述出水管73与所述外部冷却水箱连接，进行循环冷却。所述铁镍钼软磁合金薄片制备方法包括以下步骤：S10：将铁和钼按质量比为1：1.2比例在真空感应冶炼炉内熔化后浇注成钼铁中间合金块；S20：按质量百分比将75％的镍、0.1％的磷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁镍钼软磁合金薄片制备方法，其特征在于，按如下步骤实施：S10：将铁和钼按质量比为1：1～1.2比例在真空感应冶炼炉内熔化后浇注成钼铁中间合金块；S20：按质量百分比将2％～8％的按步骤S10制作的钼铁中间合金块、75％～85％的镍、0.05％～0.4％的磷、0.1％～0.45％的硫以及剩余质量百分比的冶炼纯铁在感应冶炼炉内熔化，其中所述磷和硫的质量百分比之和为0.2％～0.5％；S30：将所述感应冶炼炉内熔化的合金熔液温度升至1530～1580℃后，采用速凝浇注形成厚度0.2～0.5mm的合金薄片；S40：将所述合金薄片浸入冷却水中冷却；S50：对冷却后的合金薄片进行干燥处理。

【技术特征摘要】
1.一种铁镍钼软磁合金薄片制备方法，其特征在于，按如下步骤实施：S10：将铁和钼按质量比为1：1～1.2比例在真空感应冶炼炉内熔化后浇注成钼铁中间合金块；S20：按质量百分比将2％～8％的按步骤S10制作的钼铁中间合金块、75％～85％的镍、0.05％～0.4％的磷、0.1％～0.45％的硫以及剩余质量百分比的冶炼纯铁在感应冶炼炉内熔化，其中所述磷和硫的质量百分比之和为0.2％～0.5％；S30：将所述感应冶炼炉内熔化的合金熔液温度升至1530～1580℃后，采用速凝浇注形成厚度0.2～0.5mm的合金薄片；S40：将所述合金薄片浸入冷却水中冷却；S50：对冷却后的合金薄片进行干燥处理。2.根据权利要求1所述的铁镍钼软磁合金薄片制备方法，其特征在于：在步骤S20中，在其他原材料熔化完后再将所述钼铁中间合金块加入所述感应冶炼炉熔化。3.根据权利要求1所述的铁镍钼软磁合金薄片制备方法，其特征在于：在步骤S20中，所述磷的质量百分比≥0.08％，所述硫的质量百分比≥0.12％。4.根据权利要求1所述的铁镍钼软磁合...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志坚，陈远星，何坤宏，
申请(专利权)人：广东省钢铁研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44