本发明涉及软磁合金冶金工艺领域，特别涉及一种软磁坡莫合金的电渣重熔方法。
背景技术：
Fe-Ni软磁合金是在弱磁场中具有高的磁导率及低的矫顽力的一类合金。在弱磁场磁化下就显示出高的磁导率和低的矫顽力，并且具有良好的冷加工性能。通过对成分改变含量，添加一种或几种合金元素（如Mo，Cu，Cr和Ti等）和工艺的调控，可以获得各种各样的具有不同特点的坡莫合金，其品种的繁多，为软磁材料中之最。这类合金广泛应用于无线电电子工业、精密仪器仪表、遥控及自动控制系统中，综合起来主要用于能量转换和信息处理两大方面，是国民经济中的一种重要材料。
电渣重熔是提纯金属并获得洁净、均匀、致密钢锭组织的一种重要冶金工艺技术，然而如何通过优化电渣重熔渣系配方并配合合适的电渣工艺，提高合金组织纯度、降低有害元素含量、减少非金属夹杂物、保障钢锭表面光滑、组织洁净均匀致密和化学成分均匀，是提高合金成品率所要解决的核心问题。
经过多年的Fe-Ni软磁合金电渣重熔试验，探索出了一种电渣工艺，通过这种工艺，可以有效的改善材料的纯度和组织，提高产品成品率和合金性能。
技术实现要素：
本发明提供了一种软磁坡莫合金的电渣重熔方法，采用该方法可以减少合金的有害元素，改善合金的杂质分布情况，利于细化组织，大大降低了金属材料中的C、S、P含量，从而改善高性能耐蚀合金的纯净度和成材率。
实现本发明的技术方案是：一种软磁坡莫合金的电渣重熔方法，包括以下步骤：
（1）自熔电极棒的制备
软磁坡莫合金自熔电极棒的配料成分按重量份为：Ni 49-51份，Mn 0.3-0.6份，Si 0.15-0.3份，余量为Fe；经真空感应熔炼，浇铸成圆棒，将圆棒表面砂磨精整后，即为电渣重熔的自熔电极棒；
（2）电渣重熔
电渣重熔的渣料配比按重量份为：CaF2 55-65份，Al2O3 10-16份，CaO 10-14份，MgO 12-15份，用于软磁坡莫合金电渣重熔，将上述渣料加热至熔融状态，倒入结晶器中，结晶器和底板均用水冷却，将步骤（1）中制备的自熔电极棒下降到熔融的电渣重熔的渣料中，通电起弧后，调整重熔电压至40-50V、电流3000-5000A；自熔电极棒受电阻热缓慢熔化，熔化后的自熔电极棒液滴穿过熔融的渣料层与渣料发生反应而得到提纯，并在结晶器的底部重新结晶，得到电渣锭；电渣锭在1300±5℃的温度下保温1小时，再锻造成黑皮棒或轧制成板带，在1150℃高纯氢气保护下保温3小时，然后以100-150℃/h的速度冷却至室温，即得软磁坡莫合金。
所述步骤（1）中自熔电极棒的直径为115mm-140mm。
所述步骤（2）中自熔电极棒与结晶器的填充比为0.6-0.9。
所述步骤（2）中，黑皮棒的锻造比大于或等于50%。
所述步骤（2）中，黑皮棒经过锻造、热轧制备成板带，所述板带的加工度大于或等于50%。
所述步骤（2）中电渣重熔的渣料配比按重量份为：CaF2 60份，Al2O3 14份，CaO 13份，MgO 13份。
本发明自熔电极原料为：Ni含量为99.9%的电解镍，Mn含量99.7%的电解锰，Si为99.0%结晶硅，铁含量为99.5%的工业纯铁，渣料CaF2，A12O3，CaO，MgO含量均达到99.5%，均采用市场常用的工业原料。
本发明的有益效果是：
（1）采用该渣系可以减少有害元素和夹杂物、改善合金组织。经测试，合金杂质：C为0.005%；S≤0.008%；P≤0.01%，Cu≤0.06%；磁性能指标：初始磁导率μ0为2.73mH/m，最大磁导率μm为35.3mH/m，矫顽力Hc为9.38A/m，饱和磁感应强度Bs为1.5T。合金材料中的硫、磷含量大大降低，热加工成材率达到了95%左右，能够提高纯净度和成材率；
（2）所述电渣重熔方法，使合金中的有害元素含量减少，纯度提高，组织优化，特别是显著改善其加工性能，大大提高了材料的成材率，有利于提升该材料的综合技术水平，推动我国冶金企业的产业进步和经济发展，因此具有显著的经济和社会效益。
附图说明
图1是实施例1制备软磁坡莫合金金相组织图。
具体实施方式
实施例1
（1）自熔电极棒的制备
软磁坡莫合金自熔电极棒的配料成分按重量份为：Ni：49.5份（14850g），Mn：0.4份（120g），Si：0.2份（60g），Fe：49.9份（14970g），总重30000g。经真空感应熔炼，浇铸成直径110mm圆棒，将圆棒表面砂磨精整后，即为电渣重熔的自熔电极棒。
（2）电渣重熔
电渣重熔的渣料配比按重量份为: CaF2：55份（3850g）；Al2O3：18份（1260 g）；CaO：12份（840g）；MgO：15份（1050g），总重7000g。用于软磁坡莫合金电渣重熔，将上述渣料加热至熔融状态，倒入直径160mm结晶器中，结晶器和底板均用水冷却，将步骤（1）中制备的自熔电极棒缓慢下降到熔融的电渣重熔的渣料中，通电起弧后，自熔电极棒的直径为120mm时，调整重熔电压至45V、电流4500A；自熔电极棒受电阻热缓慢熔化，熔化后的自熔电极棒液滴穿过熔融的渣料层与渣料发生反应而得到提纯，并在结晶器的底部重新结晶，得到组织致密、均匀、纯净，表面光洁的电渣锭；电渣锭随炉升温1300±5℃，保温1小时，再锻造成黑皮棒，在1150℃高纯氢气保护下保温3小时，然后以100℃/h的速度冷却至室温，棒材车光、检测后得到合格后，即得软磁坡莫合金。
经测试，合金杂质：C为0.005%；S≤0.007%；P≤0.005%，Cu≤0.003%；磁性能指标：初始磁导率μ0为2.53mH/m，最大磁导率μm为32.3mH/m，矫顽力Hc为9.12A/m，饱和磁感应强度Bs为1.45T。达到了提高纯度和性能的目的，适用于海洋装备的电磁阀。
实施例2
（1）自熔电极棒的制备
软磁坡莫合金自熔电极棒的配料成分按重量份为：Ni：50份（15000g）、Mn：0.5份（150g），Si：0.25份（75g），Fe：49.25份（14775g），总重30000g。经真空感应熔炼，浇铸成直径120mm圆棒，将圆棒表面砂磨精整后，即为电渣重熔的自熔电极棒。
（2）电渣重熔
电渣重熔的渣料配比按重量份为：CaF2：60份（4200g）；Al2O3：15份（1050 g）；CaO：13份（910g）；MgO：12份（840g），总重7000g。用于软磁坡莫合金电渣重熔，将上述渣料加热至熔融状态，倒入直径160mm结晶器中，结晶器和底板均用水冷却，将步骤（1）中制备的自熔电极棒缓慢下降到熔融的电渣重熔的渣料中，通电起弧后，自熔电极棒的直径为115mm时，调整重熔电压至40V、电流3000A；自熔电极棒受电阻热缓慢熔化，熔化后的自熔电极棒液滴穿过熔融的渣料层与渣料发生反应而得到提纯，并在结晶器的底部重新结晶，得到组织致密、均匀、纯净，表面光洁的电渣锭；电渣锭随炉升温1300±5℃，保温1小时，再锻造成黑皮棒，在1150℃高纯氢气保护下保温3小时，然后以110℃/h的速度冷却至室温，锻棒再轧制成厚度0.5、宽度15mm带材，即得软磁坡莫合金带材成品。
经测试，合金杂质：C为0.005%；S≤0.004%；P≤0.005%，Cu≤0.002%；磁性能指标：初始磁导率μ0为2.90mH/m，最大磁导率μm为38.2mH/m，矫顽力Hc为9.45A/m，饱和磁感应强度Bs为1.54T。达到了提高纯度和性能的目的，适用于工业变电站输出系统的电磁阀。
实施例3
（1）自熔电极棒的制备
软磁坡莫合金自熔电极棒的配料成分按重量份为：Ni：50.5份（15150g）、Mn：0.4份（120g），Si：0.3份（90g），Fe：48.8份（14640g），总重30000g。经真空感应熔炼，浇铸成直径140mm圆棒，将圆棒表面砂磨精整后，即为电渣重熔的自熔电极棒。
（2）电渣重熔
电渣重熔的渣料配比按重量份为：CaF2：58份（4060g）；Al2O3：16份（1120 g）；CaO：14份（980g）；MgO：12份（840g），总重7000g。用于软磁坡莫合金电渣重熔，将上述渣料加热至熔融状态，倒入直径160mm结晶器中，结晶器和底板均用水冷却，将步骤（1）中制备的自熔电极棒缓慢下降到熔融的电渣重熔的渣料中，通电起弧后，自熔电极棒的直径为130mm时，调整重熔电压至48V、电流4500A；自熔电极棒受电阻热缓慢熔化，熔化后的自熔电极棒液滴穿过熔融的渣料层与渣料发生反应而得到提纯，并在结晶器的底部重新结晶，得到组织致密、均匀、纯净，表面光洁的电渣锭；电渣锭随炉升温1300±5℃，保温1小时，再锻造成黑皮棒，在1150℃高纯氢气保护下保温3小时，以120℃/h的速度冷却至室温，再经轧制成厚度0.3、宽度10mm带材，即得软磁坡莫合金带材成品。
经测试，合金杂质：C为0.006%；S≤0.005%；P≤0.005%，Cu≤0.004%；磁性能指标：初始磁导率μ0为2.79mH/m，最大磁导率μm为36.7mH/m，矫顽力Hc为9.77A/m，饱和磁感应强度Bs为1.45T。达到了提高纯度和性能的目的，适用于污水处理工程中的电磁阀。
实施例4
（1）自熔电极棒的制备
软磁坡莫合金自熔电极棒的配料成分按重量份为：Ni：49份、Mn：0.6份，Si：0.15份，Fe：50.25份。经真空感应熔炼，浇铸成直径140mm圆棒，将圆棒表面砂磨精整后，即为电渣重熔的自熔电极棒。
（2）电渣重熔
电渣重熔的渣料配比按重量份为：CaF2：65份；Al2O3：10份；CaO：10份；MgO：15份。用于软磁坡莫合金电渣重熔，将上述渣料加热至熔融状态，倒入直径160mm结晶器中，结晶器和底板均用水冷却，将步骤（1）中制备的自熔电极棒缓慢下降到熔融的电渣重熔的渣料中，通电起弧后，调整重熔电压至48V、电流4500A；自熔电极棒受电阻热缓慢熔化，熔化后的自熔电极棒液滴穿过熔融的渣料层与渣料发生反应而得到提纯，并在结晶器的底部重新结晶，得到组织致密、均匀、纯净，表面光洁的电渣锭；电渣锭随炉升温1300±5℃，保温1小时，再锻造成黑皮棒，在1150℃高纯氢气保护下保温3小时，以130℃/h的速度冷却至室温，再经轧制成厚度0.3、宽度10mm带材，即得软磁坡莫合金带材成品。
实施例5
（1）自熔电极棒的制备
软磁坡莫合金自熔电极棒的配料成分按重量份为：Ni：51份、Mn：0.3份，Si：0.3份，Fe：48.4份。经真空感应熔炼，浇铸成直径140mm圆棒，将圆棒表面砂磨精整后，即为电渣重熔的自熔电极棒。
（2）电渣重熔
电渣重熔的渣料配比按重量份为：CaF2：60份；Al2O3：14份；CaO：13份；MgO：13份。用于软磁坡莫合金电渣重熔，将上述渣料加热至熔融状态，倒入直径160mm结晶器中，结晶器和底板均用水冷却，将步骤（1）中制备的自熔电极棒缓慢下降到熔融的电渣重熔的渣料中，通电起弧后，自熔电极棒的直径为140mm时，调整重熔电压至50V、电流5000A；自熔电极棒受电阻热缓慢熔化，熔化后的自熔电极棒液滴穿过熔融的渣料层与渣料发生反应而得到提纯，并在结晶器的底部重新结晶，得到组织致密、均匀、纯净，表面光洁的电渣锭；电渣锭随炉升温1300±5℃，保温1小时，再锻造成黑皮棒，在1150℃高纯氢气保护下保温3小时，以150℃/h的速度冷却至室温，再经轧制成厚度0.3、宽度10mm带材，即得软磁坡莫合金带材成品。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。