一种铜镍铁磁材制备方法与流程

文档序号:17987323发布日期:2019-06-22 00:30阅读:504来源:国知局

本发明属于铜镍铁磁材制备技术领域,尤其与一种铜镍铁磁材制备方法有关。



背景技术:

铜镍铁作为一种可变形永磁合金,具有良好的磁学性能及优异的可加工性,用于加工尺寸小、精度高、外观复杂的永磁原件,在传感器及仪器仪表等具有不可替代的作用。与其性能接近的永磁材料主要有铝镍钴及铁铬钴。铝镍钴材料由于硬而脆,热处理后难以进行机械加工形状复杂的产品;而铁铬钴虽然也有较好的机械加工性,但含有战略金属钴,同时铁铬钴及铝镍钴热处理工艺复杂,成本较高。国内在20世纪80年代研究过铜镍铁合金,其基本磁学性能为br:0.4~0.6t(4000~6000gs),hcb:3.2~6.4ka/m(40~80oe),矫顽力很低而不能商业化应用。中国发明专利,公开号cn107099695a,名称为“一种可变形永磁合金,可变形永磁合金薄带及其制备方法”通过配方调整cu:66~75%,fe:7~10%,ni:15~20%,cr1~5%,制成0.1~0.3mm厚的合金薄带,获得hcb≥680oe薄带磁材。该专利较传统成分进行了较大调整,fe降低约10%同时增加金属cr,磁性能值hcb虽然得到较大提高,但未提及br及(bh)max综合参数,且仅实现薄带材生产。



技术实现要素:

针对上述背景技术的问题,本发明旨在提供一种铜镍铁磁材制备方法。

为此,本发明采用以下技术方案:一种铜镍铁磁材制备方法,包括以下制备步骤,

步骤一,将磁体成分按质量百分比cu:57~65%,ni:16~25%,fe16~25%进行配比;

步骤二,将上述磁体成分用真空感应熔炼炉熔炼,减少合金挥发,熔炼功率40~50kw,熔炼时间30~45min。浇铸成d50*500mm铸锭,浇铸过程时间控制在60s以内,待铸锭冷却后对外观打磨处理;

步骤三,将打磨好的铸锭放入管式真空炉进行固溶,固溶工艺900~1000℃保温15~20h后获得成分均匀组织;

步骤四,将铸锭冷锻至d25~d20mm棒材;

步骤五,将冷锻后获得的d25~d20mm棒材进行冷拉至d7~d4线材,每道次拉拔量控制在1mm之内,同时边拉拔边用水冷却,以免发热翘皮;

步骤六,将拉拔好的线材进行热处理,采用管式真空炉设备,避免热处理过程氧化发黑。热处理工艺采用580~630℃保温1.5~2h,随炉冷却,最后通过atm-4永磁测量仪检测性能。

本发明可以达到以下有益效果:1、本发明通过参考传统铜镍铁合金成分,调整制备工艺,获得具有优良磁性能的线材:通过本发明方法实施,量产获得外径规格d3~d7mm线材,综合性能达到:br:(0.55~0.65t)5500~6500gs,hcb:(38.4~44.8ka/m)480~560oe,(bh)max=1.35~1.9mgoe,优于传统铜镍铁合金。2、本发明固溶采用真空管式炉于900~1000℃保温15~20h,获得了成分均匀的铸锭组织。锻造、拉拔均采用冷加工成形,边加工边用水冷却,防止开裂;冷加工提高了生产效率,节约能源。热处理采用真空管式炉,避免热处理过程氧化发黑。

具体实施方式

具体实施工艺:

1熔炼

按配方质量百分比(wt/%)cu:57-65,ni:16-25,fe16-25称取相应材料,用真空感应熔炼炉熔炼,减少合金挥发,熔炼功率40~50kw,熔炼时间30~45min。浇铸成d50*500mm铸锭,浇铸过程时间控制在60s以内,待铸锭冷却后对外观打磨处理。

2固溶

由于铜镍铁在熔炼过程中容易产生成分偏析,需进行固溶处理,使成分进一步均匀化。为了避免高温过程氧化,将打磨好的铸锭放入管式真空炉进行固溶,固溶工艺900~1000℃保温15~20h。固溶时间较短铸锭仍有明显的偏析,时间较长铸锭会出现孔洞而影响后道成形加工,经过20h充分固溶后获得成分均匀组织。

3锻造

将铸锭冷锻至d25~d20mm棒材,由于铜镍铁材质锻造过程极易发热,需边锻边用水冷却,防止锻打过程棒材开裂。

4拉拔

将冷锻后获得的d25~d20mm棒材进行冷拉至d7~d3线材,每道次拉拔量控制在1mm之内,同时边拉拔边用水冷却,以免发热翘皮。

5热处理

为获得优良的磁性能,需将拉拔好的线材进行热处理,采用管式真空炉设备,避免热处理过程氧化发黑。热处理工艺采用580~630℃保温1.5~2h,随炉冷却。性能用atm-4永磁测量仪检测,性能为br:(0.55~0.65t)5500~6500gs,hcb:(38.4~44.8ka/m)480~560oe,(bh)max=1.35~1.9mgoe,方形度达53%~72%

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种铜镍铁磁材制备方法,属于铜镍铁磁材制备技术领域。本发明通过参考传统铜镍铁合金成分,调整制备工艺,获得具有优良磁性能的线材:通过本发明方法实施,量产获得外径规格D3~D7mm线材,综合性能达到:Br:(0.55~0.65T)5500~6500Gs,Hcb:(38.4~44.8KA/m)480~560Oe,(BH)max=1.35~1.9MGOe,优于传统铜镍铁合金。2、本发明固溶采用真空管式炉于900~1000℃保温15~20h,获得了成分均匀的铸锭组织。锻造、拉拔均采用冷加工成形,边加工边用水冷却,防止开裂;冷加工提高了生产效率,节约能源。热处理采用真空管式炉,避免热处理过程氧化发黑。

技术研发人员:占礼春;王占国;付勇兵;张保国;姜永涨
受保护的技术使用者:杭州科德磁业有限公司
技术研发日:2019.03.01
技术公布日:2019.06.21
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