[发明专利]一种柱状晶永磁合金的制造工艺

说明书

一种柱状晶永磁合金的制造工艺，包括以下步骤：1）原料配制；①:原材料准备：选用金属材料铝、镍、钴、铜、钛、铌铁合金、钬、钽铌合金、铁，添加非金属材料为硫、硒，去除金属材料表面的氧化物与附着杂质，将除硫S以外的所有材料放入80℃～100℃的烘炉中1小时～2小时去湿干燥；2）真空熔炼与柱状晶定向生长；3）热处理。本发明的有益效果是：既保留了提高磁性能所必需的较高含量的钛，又通过在成分中加入适量的铌、钽、硫、硒，使得即使在钛含量高达百分之六的时候，铸造过程中也能使用定向凝固的方法获得高品质、一致性好的柱状晶，非常有利于提高产品的磁性能。

技术领域

本发明涉及一种永磁合金的制造工艺，尤其涉及一种柱状晶永磁合金的制造工艺。

背景技术

永磁合金是一种非常重要的功能材料，在现代工业与信息产业中的应用极为广泛。在各类永磁合金中，铝镍钴系永磁合金的稳定性最好。制造铝镍钴永磁合金有烧结法与铸造法，铸造铝镍钴永磁合金的磁性能高于烧结铝镍钴永磁合金，而在合金成分中加入适量的钛，可以制取磁性能比较高的铸造永磁合金。

中国专利号为ZL200510061461.0的《等轴晶铝镍钴钛永磁合金的制造工艺》，使用真空熔炼及非定向凝固方法制取了等轴晶铝镍钴钛永磁合金，使得磁性能达到：剩磁（Br）＝760～980（mT）、矫顽力（Hcb）＝124～165（KA/m）、磁能积（BH）max＝46.40～58.40（KJ／m3），但这个磁性能仍然不理想，特别是它的磁能积与剩磁都不高，使它的应用被局限。

在使用铸造法制造铝镍钴永磁合金的过程中，还可以使用定向凝固方法制造柱状晶永磁合金，高品质的柱状晶非常有利于提高产品的磁性能。目前有生产企业使用铸造法制取了磁能积达87.56KJ／m3 的柱状晶永磁合金，其磁性能远高于等轴晶铝镍钴钛永磁合金。使用铸造法制造柱状晶永磁合金的现有技术，为了获得较好的磁性能，这类合金成分中的钛与铝的含量都比较多，但这也造成了柱状晶的定向凝固比较困难，所获取的合金柱状晶的品质不高，合金柱状晶品质的一致性也不好，直接导致了产品的磁性能合格率低，磁性能提升空间受限。此外，现有技术的合金成分配方也造成产品脆性大，机加工困难。现有技术的缺陷造成原材料浪费严重，产品的生产成本高，经济效益不好。

目前使用铸造法制造柱状晶铝镍钴永磁合金的过程，大部分是非真空熔铸过程。这种工艺过程必然造成原材料氧化严重，合金成分难以精确控制。此外，合金柱状晶定向生长也是一种非真空中的自然生长状态，柱状晶生长过程中的时间与温度都无法控制，柱状晶品质难以得到保证。现有技术缺陷导致柱状晶铝镍钴永磁合金的磁性能不高。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种柱状晶永磁合金的制造工艺。

本发明提供了一种柱状晶永磁合金的制造工艺，包括以下步骤：

1）原料配制：

①: 原材料准备：选用金属材料铝、镍、钴、铜、钛、铌铁合金、钬、钽铌合金、铁，添加非金属材料为硫、硒，去除金属材料表面的氧化物与附着杂质，将除硫S以外的所有材料放入80℃～100℃的烘炉中1小时～2小时去湿干燥；

②：原材料按如下重量百分比配制：铝Al：7％～8％，镍Ni：13.5％～15％，钴Co：33％～36％，铜Cu：3％～3.5％，钛Ti：5％～6％，铌Nb：0.5％～1％，钬Ho：0.5％～1.5％，钽Ta：0.3％～0.9％，硫S：0.15％～0.5％，硒Se：0.2％～0.6％，铁Fe：余量；

2）熔炼与浇注:

① 炉料装填：将铁、镍、钴、铜、钬、铌、钽、钛、铝、硫、硒装入真空熔炼炉炉膛；