[发明专利]一种钕铁硼烧结过程的保护烧结炉加热室的烧结方法

说明书

技术领域

本发明属于一种钕铁硼烧结过程的保护烧结炉加热室的烧结方法。

背景技术

在高性能烧结钕铁硼的生产过程中，往往会三次使用到烧结炉：锭子均匀化处理(使用铸锭工艺时)、产品烧结工序、产品时效工序。本发明针对烧结炉用于锭子均匀化处理、产品烧结和产品时效时的过程中保护烧结炉的烧结方法。

真空烧结炉的烧结程序主要包括以下过程：装料、抽真空、升温、保温、气冷却。在这些过程中，升温和保温过程中加热室1内部加热钼片3和保温层2钼片表面上由于炉子长期使用而附有钕铁硼粉末和石墨烧结盒的石墨粉末而被反应，由于这些残留富含有硼，碳，铝等，而这些物质在高温下和钼片发生反应，使得钼片变脆甚至失效，其中升温过程中加热钼片的温度超过1600℃，而保温层表面的钼片由于离加热钼片距离很近也会超过1200℃。

保温结束后，程序就会直接进入充气的过程，一般的厂家都使用氮气作为冷却介质，而由于保温刚刚结束，加热钼片3的加热电流刚切断，加热钼片的温度由于在真空状态下依然保持高温(高于1200℃)，而此时充入氮气，会使得钼片在高温下迅速溶解氮气，使得钼片表面氮化，日积月累，使得钼片变脆直至失效。

冷却结束后，测温热电偶显示了较低的温度，但实际上由于保温层2的热量散发慢，所以保温层2还有较高的温度如果此时直接打开炉门，会导致保温层2表面的钼片氧化。同时由于装放钕铁硼产品的烧结盒相互紧贴，内部温度比表面温度要高得多，产品也在充入空气后表面容易产生氧化。而现有的国产真空烧结炉空气的充气阀门为手动的高真空隔膜阀8，这样容易产生误操作，在加热过程或者烧结炉内部温度很高的情况下，如果泄漏或人为误操作将高真空隔膜阀8打开，那会导致加热室内部钼片和产品全部被氧化，甚至发生重大事故。钼片的氧化、氮化、腐蚀、污染等都会导致失效，如降低其熔点和导电率、变脆易损坏等。

发明内容

本发明的主要目的是在满足工艺要求的条件下，尽量避免真空烧结炉加热室内部钼片的化学和物理反应的损坏。

本发明克服上述缺陷提供一种真空烧结炉的烧结方法，使得真空烧结炉加热室的加热钼片和保温层表面的钼片减少因为发生化学和物理反应而损坏的机率，保证设备的正常运作和延长设备的使用寿命。

根据本发明，所述钕铁硼烧结过程的保护烧结炉加热室的烧结方法包括如下步骤：

(1)在装料前清除加热室内部杂质，同时在烧舟上铺设耐热网板，以使大碎片不会掉入烧结炉加热室内部，然后装料；

(2)在加热室内部温度1600℃下加热钼片；

(3)在保温结束后，放置一定时间以使加热钼片冷却到1100℃以下，采用PLC程序自动打开真空隔膜电磁阀，向炉体内部充入冷却氮气以避免氮气和加热钼片发生反应；其中，PLC程序控制技术是现有的技术，通常指的是采用PLCProgrammable Logic Controller可编程序逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的核心部分。设备在手动操作状态下可以通过控制柜上的手动按钮打开真空隔膜电磁阀。

(4)在冷却结束后，放置一定时间以使加热室保温层冷却至1100度以下，自动通过两位两通电磁阀打开气动角座阀，再手动打开高真空隔膜电磁阀，充入空气，打开炉门，以避免在炉子加热过程中的误操作并同时防止保温层保护钼片和产品的氧化。

优选地，在装炉前使用吸尘器清除加热室内部杂质。

优选地，所述杂质包括钕铁硼粉末、烧结舟残留碎片、和粉末。

优选地，自动打开真空隔膜电磁阀，同时手动开启真空隔膜阀，并手动关闭真空隔膜阀。

优选地，在高真空隔膜电磁阀前设置一个气动角座阀，通过两位两通电磁阀来控制高真空隔膜电磁阀打开或关闭，以实现对真空烧结炉的保护。

优选地，步骤(3)和(4)中放置时间为60秒至120秒。

本发明的烧结方法既可以防止大杂物掉入加热室底部的保温层钼片和加热钼片上又可以实现装炉前使用吸尘器将加热室内部轻易清理干净；使得加热钼片在充入冷却氮气的过程中不和氮气发生反应，防止脆化和失效，延长了加热钼片的使用寿命；避免了产品和保温层表面钼片的氧化；也防止了在加热过程中的误操作。

附图说明

图1为现有技术的真空烧结炉系统示意图；

图2为本发明的真空烧结炉加热室示意图；