一种磁钢片的生产工艺的制作方法

文档序号:12414884阅读:664来源:国知局
本发明涉及磁钢片的生产工艺
技术领域
,具体为一种磁钢片的生产工艺。
背景技术
:磁钢最原始的定义即是铝镍钴合金(磁钢在英文中AlNiCo即铝镍钴的缩写),磁钢是由几种硬的强金属,如铁与铝、镍、钴等合成,有时是铜、铌、钽合成,用来制作超硬度永磁合金。磁钢最原始的定义即是铝镍钴合金(磁钢在英文中AlNiCo即铝镍钴的缩写),磁钢是由几种硬的强金属,如铁与铝、镍、钴等合成,有时是铜、铌、钽合成,用来制作超硬度永磁合金。其金属成分的构成不同,磁性能不同,从而用途也不同,主要用于各种传感器、仪表、电子、机电、医疗、教学、汽车、航空、军事技术等领域。铝镍钴磁钢是最古老的一种磁钢,被人们称为天然磁体,虽然他最古老,但他出色的对高温的适应性,使其至今仍是最重要的磁钢之一,铝镍钴可以在500℃以上的高温下正常工作,这是他最大的特点,另外抗腐蚀性能也比其他的磁体强。目前在磁钢生产
技术领域
,采用常规的加工工艺生产,工艺不仅繁琐,而且相比较而言,生产成本也比较高,同时,生产出来的磁钢片成型率比较低,使用寿命不高等缺点。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种磁钢片的生产工艺,以解决上述
背景技术
中提出的问题。为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种磁钢片的生产工艺,该磁钢片的生产工艺具体步骤如下:S1:原料的准备,采用铁、废钢、镍和铝为原料;S2:原料预处理,通过利用高压清洗水枪进行清洗,将铁、废钢、镍和铝原材料放置在空旷地带利用风机进行烘干处理备用;S3:熔炼炉准备,取三个熔炼炉备用,上盖关闭前必须清理干净;S4:熔炼处理,将S2中的铁和废钢放置在一个熔炼炉中制成钢水,将镍和铝原材料分别放置另外两个熔炼炉中制成镍水和铝水,放置铁和废钢的熔炼炉温度控制在2750℃-3000℃,放置镍的熔炼炉温度控制在2730℃-3000℃,放置铝的熔炼炉温度控制在2330℃-2500℃;S5:融合处理,将S4中获得的钢水、镍水和铝水按照配比炼熔并冷却,制成合金,再将合金配成粉末状;S6:建立磁场,采用脉冲技术产生的超高强磁场;S7:一次压铸成型,经将模具中放入合金粉末,放入S6建立的磁场中,采用一次压制成压胚;S8:压胚检验尺寸,利用比例尺测量出压胚的大小;S9:精磨处理,利用磨床磨削加工磁钢的二个端面;S10:镀层前处理,砂纸打磨,马弗炉中250℃烘烤3小时,硬脂酸锌150℃浸渍封孔30min,30g/L除油剂溶液中超声波除油10min,在20℃-25℃室温下活化30s,超声波水洗后再用水洗预镀;S11:镀层处理,利用盐氧化锌、氯化钾作导电盐、硼酸作PH值缓冲剂作为镀锌配方,利用直流电源和数控双脉冲电镀电源,磁力搅拌条件下在两极电解槽中进行电镀锌,镀层厚度在4um-7um之间;S12:镀层厚度检测,阴极迅速经离子水清洗晾干,用扫描电子显微镜测试镀层表面形貌,用X射线衍射仪测定镀层表面物相组成;S13:镀层钝化处理,由35ml/L硝酸和10ml/L盐酸组成的出光液30℃出光2s,钝化之后在热水中漂洗一下,然后在80℃条件下烘干20min进行老化;S14:充磁处理,高电压通过线圈使磁钢磁化,充磁线圈为2.0以上的纱包铜扁线或圆线绕制成,铁芯用电工纯铁制作,充电电压在500V-1200V,取件备用;S15:分拣,将S14中获得的工件进分拣处理;S16:包装,将S15中分拣完成的磁钢堆叠摆放在包装盒内,捆扎完成。优选的,步骤S1中的铁以及废钢、镍和铝的原料配比为29:15:12,其中铁以及废钢中铁占的比例为70%-90%。优选的,步骤S4中熔炼处理方式中,将钢水中的砷、铅、锡、锑和铋五元素的总重量百分比控制在0.05%以内,将钢水中的铬、镍和铜三元素的总重量百分比控制在0.1%以内,电弧炉产生的电弧热温度为3000℃以上。优选的,步骤S7中的一次压铸成型的压胚在惰性气体或真空中烧结达到致密化,为了提高磁体的矫顽力,通常需要进行时效热处理,在1200℃-1300℃下进行高温固溶处理,保证基体是单相α在620℃-660℃温度区间,在高于160kA/m的磁场下进行等温磁场热处理,然后再进行多级时效处理。优选的,步骤S11中的镀锌配方中氯化锌主盐,使用含量为70-90g/L,氯化钾作导电盐,使用含量为140-280g/L,硼酸作PH值缓冲剂,以稳定PH值在4.6-5.6之间,硼酸的溶解度不高,含量控制在25-30g/L。优选的,步骤S13中钝化采用低铬彩色钝化,其中铬酐4g/L,硝酸3mL/L,硫酸0.5mL/L,醋酸3mL/L,温度控制在30℃-33℃,钝化时间为10s。与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明严格控制磁钢片的生产步骤,通过将铁、废钢、镍和铝制成合金,在强磁场下采用一次压铸成型的方式生产出磁钢片,节省了后续的加工降低了成本,同时,采用镀锌以及镀层钝化处理,延长了磁钢片的使用寿命,该磁钢片的生产工艺,具有设计合理、操作简单、安全实用等优点,可以普遍推广使用。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。实施例1一种磁钢片的生产工艺,该磁钢片的生产工艺具体步骤如下:S1:原料的准备,采用铁、废钢、镍和铝为原料;S2:原料预处理,通过利用高压清洗水枪进行清洗,将铁、废钢、镍和铝原材料放置在空旷地带利用风机进行烘干处理备用;S3:熔炼炉准备,取三个熔炼炉备用,上盖关闭前必须清理干净;S4:熔炼处理,将S2中的铁和废钢放置在一个熔炼炉中制成钢水,将镍和铝原材料分别放置另外两个熔炼炉中制成镍水和铝水,放置铁和废钢的熔炼炉温度控制在2750℃-3000℃,放置镍的熔炼炉温度控制在2730℃-3000℃,放置铝的熔炼炉温度控制在2330℃-2500℃;S5:融合处理,将S4中获得的钢水、镍水和铝水按照配比炼熔并冷却,制成合金,再将合金配成粉末状;S6:建立磁场,采用脉冲技术产生的超高强磁场;S7:一次压铸成型,经将模具中放入合金粉末,放入S6建立的磁场中,采用一次压制成压胚;S8:压胚检验尺寸,利用比例尺测量出压胚的大小;S9:精磨处理,利用磨床磨削加工磁钢的二个端面;S10:镀层前处理,砂纸打磨,马弗炉中250℃烘烤3小时,硬脂酸锌150℃浸渍封孔30min,30g/L除油剂溶液中超声波除油10min,在20℃-25℃室温下活化30s,超声波水洗后再用水洗预镀;S11:镀层处理,利用盐氧化锌、氯化钾作导电盐、硼酸作PH值缓冲剂作为镀锌配方,利用直流电源和数控双脉冲电镀电源,磁力搅拌条件下在两极电解槽中进行电镀锌,镀层厚度在4um-7um之间;S12:镀层厚度检测,阴极迅速经离子水清洗晾干,用扫描电子显微镜测试镀层表面形貌,用X射线衍射仪测定镀层表面物相组成;S13:镀层钝化处理,由35ml/L硝酸和10ml/L盐酸组成的出光液30℃出光2s,钝化之后在热水中漂洗一下,然后在80℃条件下烘干20min进行老化;S14:充磁处理,高电压通过线圈使磁钢磁化,充磁线圈为2.0以上的纱包铜扁线或圆线绕制成,铁芯用电工纯铁制作,充电电压在500V-1200V,取件备用;S15:分拣,将S14中获得的工件进分拣处理;S16:包装,将S15中分拣完成的磁钢堆叠摆放在包装盒内,捆扎完成。所述步骤S1中的铁以及废钢、镍和铝的原料配比为29:15:12,其中铁以及废钢中铁占的比例为70%-90%。所述步骤S4中熔炼处理方式中,将钢水中的砷、铅、锡、锑和铋五元素的总重量百分比控制在0.05%以内,将钢水中的铬、镍和铜三元素的总重量百分比控制在0.1%以内,电弧炉产生的电弧热温度为3000℃以上。所述步骤S7中的一次压铸成型的压胚在惰性气体或真空中烧结达到致密化,为了提高磁体的矫顽力,通常需要进行时效热处理,在1200℃-1300℃下进行高温固溶处理,保证基体是单相α在620℃-660℃温度区间,在高于160kA/m的磁场下进行等温磁场热处理,然后再进行多级时效处理。所述步骤S11中的镀锌配方中氯化锌主盐,使用含量为70g/L,氯化钾作导电盐,使用含量为140g/L,硼酸作PH值缓冲剂,以稳定PH值在4.6-5.6之间,硼酸的溶解度不高,含量控制在25g/L。所述步骤S13中钝化采用低铬彩色钝化,其中铬酐4g/L,硝酸3mL/L,硫酸0.5mL/L,醋酸3mL/L,温度控制在30℃-33℃,钝化时间为10s。实施例2一种磁钢片的生产工艺,该磁钢片的生产工艺具体步骤如下:S1:原料的准备,采用铁、废钢、镍和铝为原料;S2:原料预处理,通过利用高压清洗水枪进行清洗,将铁、废钢、镍和铝原材料放置在空旷地带利用风机进行烘干处理备用;S3:熔炼炉准备,取三个熔炼炉备用,上盖关闭前必须清理干净;S4:熔炼处理,将S2中的铁和废钢放置在一个熔炼炉中制成钢水,将镍和铝原材料分别放置另外两个熔炼炉中制成镍水和铝水,放置铁和废钢的熔炼炉温度控制在2800℃-2950℃,放置镍的熔炼炉温度控制在2800℃-2930℃,放置铝的熔炼炉温度控制在2380℃-2450℃;S5:融合处理,将S4中获得的钢水、镍水和铝水按照配比炼熔并冷却,制成合金,再将合金配成粉末状;S6:建立磁场,采用脉冲技术产生的超高强磁场;S7:一次压铸成型,经将模具中放入合金粉末,放入S6建立的磁场中,采用一次压制成压胚;S8:压胚检验尺寸,利用比例尺测量出压胚的大小;S9:精磨处理,利用磨床磨削加工磁钢的二个端面;S10:镀层前处理,砂纸打磨,马弗炉中250℃烘烤3小时,硬脂酸锌150℃浸渍封孔30min,30g/L除油剂溶液中超声波除油10min,在20℃-25℃室温下活化30s,超声波水洗后再用水洗预镀;S11:镀层处理,利用盐氧化锌、氯化钾作导电盐、硼酸作PH值缓冲剂作为镀锌配方,利用直流电源和数控双脉冲电镀电源,磁力搅拌条件下在两极电解槽中进行电镀锌,镀层厚度在4um-7um之间;S12:镀层厚度检测,阴极迅速经离子水清洗晾干,用扫描电子显微镜测试镀层表面形貌,用X射线衍射仪测定镀层表面物相组成;S13:镀层钝化处理,由35ml/L硝酸和10ml/L盐酸组成的出光液30℃出光2s,钝化之后在热水中漂洗一下,然后在80℃条件下烘干20min进行老化;S14:充磁处理,高电压通过线圈使磁钢磁化,充磁线圈为2.0以上的纱包铜扁线或圆线绕制成,铁芯用电工纯铁制作,充电电压在700V-1000V,取件备用;S15:分拣,将S14中获得的工件进分拣处理;S16:包装,将S15中分拣完成的磁钢堆叠摆放在包装盒内,捆扎完成。所述步骤S1中的铁以及废钢、镍和铝的原料配比为29:15:12,其中铁以及废钢中铁占的比例为75%-85%。所述步骤S4中熔炼处理方式中,将钢水中的砷、铅、锡、锑和铋五元素的总重量百分比控制在0.05%以内,将钢水中的铬、镍和铜三元素的总重量百分比控制在0.1%以内,电弧炉产生的电弧热温度为3000℃以上。所述步骤S7中的一次压铸成型的压胚在惰性气体或真空中烧结达到致密化,为了提高磁体的矫顽力,通常需要进行时效热处理,在1220℃-1280℃下进行高温固溶处理,保证基体是单相α在630℃-650℃温度区间,在高于160kA/m的磁场下进行等温磁场热处理,然后再进行多级时效处理。所述步骤S11中的镀锌配方中氯化锌主盐,使用含量为82.5g/L,氯化钾作导电盐,使用含量为210g/L,硼酸作PH值缓冲剂,以稳定PH值在4.6-5.6之间,硼酸的溶解度不高,含量控制在27.5g/L。所述步骤S13中钝化采用低铬彩色钝化,其中铬酐4g/L,硝酸3mL/L,硫酸0.5mL/L,醋酸3mL/L,温度控制在30.5℃-32.5℃,钝化时间为10s。实施例3一种磁钢片的生产工艺,该磁钢片的生产工艺具体步骤如下:S1:原料的准备,采用铁、废钢、镍和铝为原料;S2:原料预处理,通过利用高压清洗水枪进行清洗,将铁、废钢、镍和铝原材料放置在空旷地带利用风机进行烘干处理备用;S3:熔炼炉准备,取三个熔炼炉备用,上盖关闭前必须清理干净;S4:熔炼处理,将S2中的铁和废钢放置在一个熔炼炉中制成钢水,将镍和铝原材料分别放置另外两个熔炼炉中制成镍水和铝水,放置铁和废钢的熔炼炉温度控制在2850℃-2950℃,放置镍的熔炼炉温度控制在2850℃-2880℃,放置铝的熔炼炉温度控制在2400℃-25430℃;S5:融合处理,将S4中获得的钢水、镍水和铝水按照配比炼熔并冷却,制成合金,再将合金配成粉末状;S6:建立磁场,采用脉冲技术产生的超高强磁场;S7:一次压铸成型,经将模具中放入合金粉末,放入S6建立的磁场中,采用一次压制成压胚;S8:压胚检验尺寸,利用比例尺测量出压胚的大小;S9:精磨处理,利用磨床磨削加工磁钢的二个端面;S10:镀层前处理,砂纸打磨,马弗炉中250℃烘烤3小时,硬脂酸锌150℃浸渍封孔30min,30g/L除油剂溶液中超声波除油10min,在20℃-25℃室温下活化30s,超声波水洗后再用水洗预镀;S11:镀层处理,利用盐氧化锌、氯化钾作导电盐、硼酸作PH值缓冲剂作为镀锌配方,利用直流电源和数控双脉冲电镀电源,磁力搅拌条件下在两极电解槽中进行电镀锌,镀层厚度在4um-7um之间;S12:镀层厚度检测,阴极迅速经离子水清洗晾干,用扫描电子显微镜测试镀层表面形貌,用X射线衍射仪测定镀层表面物相组成;S13:镀层钝化处理,由35ml/L硝酸和10ml/L盐酸组成的出光液30℃出光2s,钝化之后在热水中漂洗一下,然后在80℃条件下烘干20min进行老化;S14:充磁处理,高电压通过线圈使磁钢磁化,充磁线圈为2.0以上的纱包铜扁线或圆线绕制成,铁芯用电工纯铁制作,充电电压在800V-900V,取件备用;S15:分拣,将S14中获得的工件进分拣处理;S16:包装,将S15中分拣完成的磁钢堆叠摆放在包装盒内,捆扎完成。所述步骤S1中的铁以及废钢、镍和铝的原料配比为29:15:12,其中铁以及废钢中铁占的比例为77%-83%。所述步骤S4中熔炼处理方式中,将钢水中的砷、铅、锡、锑和铋五元素的总重量百分比控制在0.05%以内,将钢水中的铬、镍和铜三元素的总重量百分比控制在0.1%以内,电弧炉产生的电弧热温度为3000℃以上。所述步骤S7中的一次压铸成型的压胚在惰性气体或真空中烧结达到致密化,为了提高磁体的矫顽力,通常需要进行时效热处理,在1240℃-1260℃下进行高温固溶处理,保证基体是单相α在635℃-645℃温度区间,在高于160kA/m的磁场下进行等温磁场热处理,然后再进行多级时效处理。所述步骤S11中的镀锌配方中氯化锌主盐,使用含量为90g/L,氯化钾作导电盐,使用含量为280g/L,硼酸作PH值缓冲剂,以稳定PH值在4.6-5.6之间,硼酸的溶解度不高,含量控制在30g/L。所述步骤S13中钝化采用低铬彩色钝化,其中铬酐4g/L,硝酸3mL/L,硫酸0.5mL/L,醋酸3mL/L,温度控制在31℃-32℃,钝化时间为10s。本发明严格控制磁钢片的生产步骤,通过将铁、废钢、镍和铝制成合金,在强磁场下采用一次压铸成型的方式生产出磁钢片,节省了后续的加工降低了成本,出材率较高,同时,采用镀锌以及镀层钝化处理,延长了磁钢片的使用寿命,该磁钢片的生产工艺,具有设计合理、操作简单、安全实用等优点,可以普遍推广使用。常规工艺和一次压铸成型工艺区别:类别常规工艺一次压铸成型工艺出材率67.9%79.49%单片加工费1.355元0.8元以上所述,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。当前第1页1 2 3 
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