LNGJ永磁合金工艺

LNGT88J永磁合金工艺研究鄂志英于玉林（北京北冶功能材料，北京100085）摘要介绍了LNGT88J合金的冶炼工艺、添加元素及反应时间对柱晶生长及磁性能的影响。圆形样品经过最佳磁场等温处理及分级回火后磁性能达到：Br=1117mT；Hc=137kA/m；(BH)max=101kJ/m3。关健词LNGT88J，柱晶，磁性能TheResearchontheTechnicsofLNGT88JPermanentMagneticAlloyEZhiying,YUYulin（BeijingBeiyeFunctionalMaterialsLimitedCompany，Beijing100192）ABSTRACTThispaperintroducestheeffectofmeltngtrchnics，addreactiontimeonthegrowthofcolumnarcrystalandmagneticpropertiesofLNGT88Jpermanentmagnetic..alloy..Themagneticpropertiesofcylindersamplesafteroptimumisothermalheattreatmentinmagneticfieldaswellasstep-temperingcanreach:Br=1117mT,Hc=137kA/m,(BH)max=101kJ/m3.KEYWORDSLNGT88J，columnar-crystal，magneticproperties前言铸造柱晶AlNiCo合金已广泛的应用于通信、电子及各种仪器仪表工业中。随着我国科学技术事业的不断发展和现代化先进技术、设备的大量使用，对铸造AlNiCo合金提出了向高矫顽力，高磁能化方向发展的要求。其指标如下：Br≥1100mT、Hc≥128kA/m、(BH)max≥88kJ/m3。本文重点研究冶炼工艺、添加元素S和C对高钴、高钛合金柱晶形成及对磁性能的影响。1实验方法将特定化学成分的合金料经60kW高频感应炉熔炼完毕后，钢液立即注入定向模中，进行定向结晶。合金试样经加工、热处理后，精加工成Ф10±0.05×60±0.1的试样，用NIM2000F永磁性能标准检测系统，测试永磁性能参数。2实验结果与讨论2.1合金基本成分的确定经过实验，确定一种含Nb成分的合金供研究，化学成分如表1所示:限表1旷合金阀的配引入化渣学成减分弦（质冒量分凭数，接%）椅Ta这bl励e影1搅Ch盼em刑ic怎l袖co保mp僚os歌it尸io封ns柳of园L保NG淡T8雁8J垄a斯ll慧oy企（m研as释s费fr买ac离ti脊on矿。%俗）配Al茅Ni续Co鲁Cu熊Ti施Nb盗S援C令Si坡-C巷u润Fe妇6.司0/垂8.粉0窜13当.0蛙/1城5.编0刻37沃/4浸0团3.娘0趋6/挤8咳1.泄0钥0.姥2/懂0.顾4油≤容0.嘴1栗0.应3腊余森经过宁初步玉研究府合金和获得田了如元表2潜所示套的磁看性能父。表牛阅裂跑奉悉丽私洽且神吧壁床沈霉载园绕挽割籍激显溉馅谦剪退乒乒侧壮郊耳佣稿苏毫伤突画擦款耻滤亚走鲁埋场悼赖坑甜伪殿惕匹今毁敬虑疯谦地刚尼香加类检颤承景院份像块碑惹猛姿团预士俭坡胜倘侧钟算脸校画痰同涂幅塔塞撒奋悠幅惨凯垦坊晌表2摩合金俘的磁霞性能晕T涉ab节le洁2阁M稻ag构ne推ti牛c诚pr动op须er牢ti臭es旧o童f锹LN怜GT絮88颠J巾al家lo钢y铲B围r山（m兰T）么H妈c湾（府k年A/乱m廊）潜(卡BH喇)帆ma呢x乏(膏k踪J/眼m勾3坑)毫11摩.1钓3休13市4.地48辉99挥.5饲3肚2.敢2垦社添加政元素忙对合根金柱缝晶驰的影疑响耳冶炼肢工艺我过程卖中添导加微犹量元毫素的迎顺序贪、时灭机（吹温度群）及啦反应且时间糠、套加滑Al葱后的闻搅拌瑞时间乡及出仰钢温铃度,悟其颂他奸辅助乱措施死的应泊用及泻操作倦等都插会对扇柱晶溪的形源成与原发展瓣产生更一定济的影布响。棒改变胀<1章>蛮其中演一个塔因素卡也可孔能被渡其洪他奏变化篮着的五因素指的建影响木所掩雕盖。吹因此壶必须馅制定欧科学饺合理宾可控吉制的滚冶炼字工艺屑才能森获得夹发达猴的柱扩晶。伶镰田蚊、安把保抄<2黄>费对含翻量为图5～语9%纵Ti遮的夏Al苗Ni间Co幕系合碑金S浓和壤C复蛾合加填入对愚柱御晶生证长的燥影响露进行锐了研庸究，马并获垃取妖了棵良好摄的柱嫩晶。垮另据假报导喉<3缝>剩，搞Nb懂有促越进柱善晶生饮长，宏增大临晶粒智尺寸屈的作坐用可，因俘而对水提高护合金炒磁性弟能是寸有利懒的。炉采用有复合五加入祝法,疫在加颈Al迅前向惩合金哨中加炒入S育+C逮=0费.4疑%～制0.损5%抢，上辛述成轨分的路合金赌柱晶票长度巩长到木了味80乱mm葱以上疫。笔2.浇3乌争冶炼猛工艺挂对柱费晶生卖长的耕影响殊冶炼锈炉采错用6番0烟k挡W高贿频感解应炉搏进行各。C踩o粥，集Fe胳，掌Ni慰，水Cu毫混装氧入炉都，以凡最大棋功率悬快速锐熔化恒炉料殖，炉炸料熔务清后硬升温鸭至1食65悼0制℃骑时加区入F肚eS惠（F趴eS丢中含盒31策%S杂，忘0.肯25照%C胸）累。升扑温至锯约1赏70伏0卵℃协时同闭时加进入S臭i-旧Ca袍粉和君C粉赔。反舟应该0未～灰6姜0港s昨后加前入T梯i预，绸Nb迅，口Al粗并快敢速搅均拌均炎匀，椅立即星把钢溉水注逐入放梳在铜疫质水填冷结章晶器比上的框定向裕砂模沈中(悉定向撑模模退温大恳于等任于1面40赶0狐℃控，结而晶器叔内水残压1忌M绵P炒a粉)。意快速妨盖上甜已加艺热到贷1轰10艺0贡℃额以上艘的保狸温帽臂，并枯向定禽向模害盖上闯加入谱50普0栏g旦～泻1代00驴0故g葵左右符的钛惨白粉锋-铝菌粉混锄合而怠成的披高温狮发热纳剂。结30菜m堪in棉～丝40米m厅in墨后从绪铜质显水冷酿结晶些器上训取下挂定向嫩砂模化。产删品冷蓄却到们室温摔后，影观察南柱晶嚷生长思情况毯。趁图舍一筋柱晶拼图片姿Fi凳g。净1胃Th筝e挎pi肃ct发ur来e伤of信c瓶ol扑um仪na愿r浓cr椅ys与ta柔l煤2.僚3.笼1划S叹加入香时机韵对柱深晶成范长的敞影响导S以若Fe击S的斧形式芳加入披。F制eS凑在炉肾料熔总清后遥或在谎加入煤Al他前加久入对膝柱晶虹生长膛的影芳响不隐十分耕明显忙。枯2.简3.品2桌C驴粉、梁Si邪-C侨a粉朝混合巷加入快时反永应时程间对经柱晶速生评长的俊影响洋C粉拐、S产i-冻Ca化粉在雾加A菌l前伙混合撑加诚入，胶在钢掠液中炼的反相应时遥间对楼柱晶址形成询及发援展影赴响十简分显匠著。仁反应辜时间惊在彼0纠≤剖X您≤携6袍0洁s离内时砍所获允得的覆柱晶顽最好楚。柱茎晶长嘉得不隐但直共而粗仿大，变且柱赔晶长粱度可堪达到今10妖0殃mm缘以上箱。犬2.尚3.元3则出钢肢前加貌料顺请序及淡搅拌瓣时间初对柱锻晶生呀长的子影响季出钢驾前加恋Ti居、绢Nb仓、域Al铲的顺字序及叹搅拌今时间艺对柱宋晶生申长质膏量都扮有十界分明脆显的芝影响猛。出侧钢前蝇加入酿Ti刊、钳Nb活、尖Al总的顺芽序母，应均以尽扫量减隙少合导金元雹素的党烧损偷为准鸭则。哑搅拌构时间男应尽横量短贺，否缝则A员l滥、题Ti端等元唤素烧闪损严常重仍烤得不摔到良轨好的抹柱晶步。详2.辉3.灭4跨出钢格温度姓对柱殖晶生宏长的扣影响点出钢赤温度真对柱绿晶的在影响尿是显焰著的惰。温伪度低达于1勇65匆0蓄℃减时得督不到沈直而蒜粗大雨的柱腿晶，妇温度述高于持1帐80险0缸℃驾时或米搅拌搞时间令过长隙，A急l僚、在Ti帅等元番素将谨严重确烧损袜，得泉不到执良好屡的柱扶晶且亭样品挽断面留已成糟暗灰汗色穷。扎经过秀较长堆时间依的研季究与贝对比抓实验代我们少发现俗，含锋铌高优钴、杆高钛瓶合金鉴要想旧获得抵直而叶发达俗的柱敢晶至必少有耗下列副五个芬因素岩是不悟可忽社视的崖：伯(a香)往定向问模的号烧结瞎温度餐必须世控制江在1摩40另0筑℃贵附近桌。模汇温过徒低得妨不到唇直而胸粗大辨的柱李晶。誉模温颂过高慰易产内生砂燕模软彩化变识形稠；断(b县)训保温泛帽加讯热温握度应栏控制扭在大恨于1挠10语0霜℃沟；趣(c旁)页所添夏加的填微量躲元素喜Si拥-C筋a粉慌、C快粉的桌加入绞时机解(温封度)召及反牵应时脸间必静须严亦格控齐制躁；播(d居)享最后舒加入爬Ti摘，南Nb旬，惹Al暑的顺厉序、指搅拌衔时间衡及出送钢温牧度，释三个畜因素闸都必塔须严屿格控叼制攀；舒(e祸)绢所加废入的笼高温翻发热总剂的清发热饰能力匪与发俱热剂见的配姜比有笑关，临建议打使用稿钛白婶粉:瓜铝粉灯=8丹:2犯,另讯加入亭0.绍1坟%～下0.达3%沿的硝虚酸钠岂。傍2.盆4鞭添加末元素魔对永成磁性盐能的眉影响拨2.肺4.雹1驰合金碧中隙S秋和怖C残掀余含缺量及开烧损轰量对秩合金咸磁性白的影吊响胜合金亿在冶厌炼过羽程中辆复合基加入慧S和皂C脂，众比S城单独选加入沿具有播更低搅的N虑2酒，象O瓣2闻含量可，伸更关健键的订是S竞、锋C复漠合加拌入钢祸液中宝，S毯促使灯Ti掩CN笑，屡Ti粪C夹塞杂物忌在保纳持时酸间内售分解父或达霉不到伍影响撕柱晶质成长喊的量箭，并布形成煎低熔续点T瞎iS称夹杂侮，因系而对尚柱晶慨的形水成与很发展凡起着铃十分袜重要纳作用档。费(1屠)话从图辞二支不难标看出妖，框矫顽素力随悬残余泥S含惯量的租提高蝇而呈城下降写趋势运，剩舍磁和矩最大惠磁能效积随渠残余字S含弄量的煌提高户而增忍加，涛大约获残余赚S含阶量在餐0.械12洲%～愈0.康16赢%之刊间达梁到最贞大值欧，随虫后呈始下降堡趋势家。师(2害)犯从图微三霜可以挑看出饿矫顽好力随瑞残余口C含设量的终提高硬而呈之下降车趋势瑞，剩奋磁和籍最大易磁能适积随统残余嫩C含蜘量的摩提高启而增键加，塌大约制残余涛C含结量在剑0.授02爱%～荡0.特03醋%范猴围内陡达到寺最大替值，深随后快呈下端降趋皱势。农严究指结果笛表明尺，微效量元俯素S稳和C味烧损午量分壶别在鱼大于锯等于牢50神%以商上时巩，堆高钴榆、高牛钛合往金可显获得鹊直而诊粗大铅的柱劈晶及吧最佳戴的综委合永从磁性晒能，裳其磁趴性指怜标可贼达到蛛B皂r雷≥沫1煎10注0麻mT荐、蛇H侮c牲≥迅12扇8顿k蜻A/蹄m、巡(老BH泪)我ma脖x镰≥累88桥k砖J/洲m匹3悦,铺如表液3和北表锣4旧所示踩：怕表造3眉膜S烧钳损量她对合疑金磁富性的吉影响恢Ta虏bl袜e肆3解E境ff敌ec岭t挑of黄S络r厕ed叨uc洁ti环on钉o迷n混ma假gn瓦et侍ic旺p赞ro缘pe羽rt锦ie块s肆序载号仆配入镜量%泥分析湿量%扇烧损损量%风Br翻(m诞T)例Hc尝(K级A/豪m)紫(B臣H)凶ma透x(仆KJ洁/m缎3榨)婆1凉0.存37辨0.库10颤72先.9缺8挡11泡17胀.0土0请13东7.秆52哄99帝.5扩1检2帽0.猎37水0.五11呼70复.2价8虎11爹00岗.5形0项13淘6.湖80嫌10芳1.队64农3顾0.压37役0.计12扁67乏.5魔7窗11才06历.0喷0疯13河4.灯48育99叔.7师7辫4犯0.假37棵0.蚂14溪62券.1倡7宰11姨12涛.0垂0隔13纲3.才56鱼10敲1.敢53嗓5砍0.效37膨0.铸15殃59购.4怎6抗11功18图.0畅0夜13萝3.港01食10术0.升78毯6顷0.铜37浴0.嘴16底56胶.7败6萍11木18有.6臂7映13姓2.蹲93唯10住0.权80精7淋0.并37边0.钱18贝51住.3抹6榆10焦98同.2湿5歼13僻4.希50抛94撑.0或2币8藏0.福37各0.鸟22村40俘.5晋5疼10侍99请.0挠0姐13常3.淘96舅92半.3掏9侨表胆4悔遣C端烧损州量对那合金卡磁性容的影写响委Ta近bl筝e徐4米E非ff糟ec纸t喉of邮C写r还du父ct摊io谦no纳n锄ma漂gn遭et燕ic柜p贿ro串pe捏rt征ie江s欢序绸号巨配入紧量%倒分析崭量%哪烧损洁量%感Br芒(m耽T)哗Hc浴(K荣A/劝m)讨(B华H)勺ma溉x(鸽KJ易/m叹3乱)锣1党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