鋁鎳鈷工藝流程

2022-06-07 01:30:05 字數 3761 閱讀 8201

4.1.1 鋁鎳鈷永磁合金技術條件

4.1.2 合金成份

4.1.3 工藝流程圖

4.1.4 造型工藝作業指導書

4.1.5 熔煉工藝作業指導書

4.1.6 磁場熱處理工藝作業指導書

4.1.7 磨加工工藝作業指導書

4.1.8 檢驗工藝作業指導書

4.1.1 鑄造鋁鎳鈷永磁合金技術條件

按國標gb4753—84執行,一些特殊要求的產品(軍品)則按合同及有關協議執行。

4.1.2 合金成份

表一:lngt永磁合金主要化學成份:(%)

表二:lng永磁合金主化化學成份:(%)

4.1.3 工藝流程圖

4.1.5 熔煉工序作業指導書

本工藝包括坩堝製作、配料、熔煉、澆注取向、清砂、退火等專案內容。其基本任務是熔煉鑄造得到化學成份合格、柱晶生長良好,無明顯外在缺陷的磁鋼鑄坯。

(1) 主要裝置、器具和原輔料

表一: 主要裝置

表三:主要金屬材料的技術要求

(2) 坩堝製造工藝

表四:坩堝用原材料及技術要求

a.配比

a)爐底、爐身用鎂砂粉、粒各半,外加硼酸3%及適量的水。

b)爐口用鎂砂細粉摻合用水稀釋的水玻璃液。

b.鎂砂的磁選與混合

將稱好的顆粒鎂砂倒入盆中,選出白、黑異物,然後將鎂砂撒在乾淨的膠板上用磁鋼選出鐵磁性物質,再將稱量好的細粉倒入、混勻後再次用磁鋼吸選,判斷已無鐵磁性物後,撒入硼酸混勻並加適量水,反覆翻混多次,蓋上溼麻袋備用。

c.坩堝打結工藝

a)將感應圈人壁及底部置上玻璃絲布。

b)先打結坩堝底部,每次約加入1.5—2kg的鎂砂,用契形錘搗緊實,每加一層料前要用劃釺劃松打結層表面、以確保層間銜結。

c)放爐芯前,應仔細刮去鬆散的鎂砂,用平錘將爐底搗平、搗實。

d)將園錐臺形的爐芯放在平整的爐底中心位置並壓緊。用划釺沿爐芯周邊,將爐底鎂砂部份劃松,加入1—2kg鎂砂用契形錘進行爐壁打結。

e)打結時務須用力均勻,確保四周緊實一致,為使層間銜接良好,在築搗新的一層前務必將前層部份劃松,再行加料築打,這樣層層搗實直至爐口。

f)將感應圈上沿爐口部份壓平築緊,並用弧形壓圈緊貼爐芯上沿外壁將爐牆上端麵壓牢,取出爐芯,用鎂砂水玻璃料敷好爐口。

d.坩堝烘烤

a)將打結好的坩堝用管式電陰爐予烘12小時以上。

b)加入低碳鋼(最好是衝子)於坩堝中,啟動高頻裝置,半波烘烤4小時後,方可全波送電、熔化、洗爐1—2次,直至爐壁光滑完整並燒結良好即可熔煉磁鋼。

(3) 配料

配料是按產品工藝卡規定的化學成份範圍,根據原材料成份和單爐裝入量進行計算稱量的過程,磁鋼熔煉分全新料和全返料兩種,配料過程如下:

a. 金屬原材料的外在質量要求,工業純鐵必須滾光使用,ni、co、cu、al必須乾燥、潔淨、無異物。

b.全新料熔煉的投料配比:(重量百分比)

c.全返料熔煉的投配比:

a) 按返料熔煉次數搭配,返回三次以上的回爐料將降級使用。

b) 返回料熔煉只補元素,按裝入量0.5%al,0.3%ti和0.1%s配料稱重,熔煉第一爐料呆適當多補加0.2%左右的al。

c) 返回料稱量前應徹底清除粘砂和異物。

d. al、ni、co、cu、ti、fe等金屬料用10kg臺稱量,nb(或fe— nb)、si、fes、si—ca、c等材料用0.5kg藥物天平稱量,用天平稱量的料裝入試樣袋中,熔煉時傾入不鏽鋼鏟中加入。

e.料配好稱重後,應按工藝卡要求進行複核,配料人和複核者均應簽名備查。

(4) 熔煉和定向結晶

a.熔煉準備:

a)將定向型模平放在底板磚上,蓋上保溫帽磚裝入rtx—50—13爐內。

b)用鋼片尺檢查結晶器鋼板,如果平整或微凹則可用,否則更換新板。

c)用砂輪砂去結晶器鋼板表面鏽層,掃淨異物,然後用紅磚烘烤除去潮氣。

e)將定向結晶過程的操作器具擺放到位。

f)依照260型高頻加熱裝置操作規程作好啟動準備。

b.熔煉操作

a)先將鈷片ni塊,工業純鐵和電解銅等材料同時加入爐內大片料應順爐壁擺放,電解鎳板覆蓋在最高層裝料力求緊實,以迅速熔化。

b)啟動高頻加熱裝置,以最大功率進行熔化,熔化過程中,時時捅料,以防料懸空「架橋」。

c)料全熔後,將si—ca粉倒入不鏽鋼小鏟,撒入液面進行預脫氧,撈去熔渣後,將碳粉均勻地撒在液面,讓其充分地進行碳氧反應,反應時間隔30分秒。

d)待碳氧反應完畢後,將fes放入加料不鏽鋼小鏟中加入爐內,時時撈熔渣,並順產欠加入fe—nb和結晶矽。

e)加入結晶矽後,液面出現羽毛花紋,待金屬液面僅剩1/3羽毛狀紋或全部消失時,立即加入鈦鋁金屬,並用經950—10000c烘烤的攪拌棒對鋼液進行充分地攪拌,為使成份均勻,上下攪拌次數不少於40次,攪拌後停電,靜置2分鐘加上1kg返回料,提溫,最後補加元素,攪拌出鋼。

f)確認攪拌均勻後,停電、抬爐、澆注,渡注溫度控制在16500c左右,在高壓12-12.5kv時,陽極電流3a左右, 柵極電流0.6a左右時,正常熔煉時間,應控制在0.

8公斤/分以內。

c.澆注

a)在攪拌鋼液即將結束,冶煉工認為無其他異常時,下達出鋼通知,澆注人員,迅速地用大抱鉗將高溫型模從13500c的高溫爐中取出,判定型模底部平整無開裂現象後,立即放在定向結晶鋼板上,放上壓鐵。

b)迅速抬起坩堝,大流快速澆注,與此同時將結晶器冷卻水開至最大。10kg鋼力求控制在5—6秒鐘內澆完,夾型、施壓、澆注、開水要求配合嚴密,動作敏捷。整個過程應在1—2分鐘。

c)澆注完後,取去壓鐵,從高溫爐中夾出紅磚,放在取向型模蓋上,然後將整個澆注熱型模用保溫罩罩上靜置不動,型在結晶器上,靜置時間視產品大小而定,一般為20—30分鐘。

d)澆注後用鋼釺清理坩堝壁和爐底的熔渣,清淨倒掉後立即裝料,進入下一爐進行。

(5)清砂

將經過定向結晶的磁鋼鑄件,從型模中清理出來的過程叫清砂,清砂按下列程式進行。

a) 用小鋼釺起掉保溫帽,把帽口上殘餘金屬取下後,將完好的保溫帽疊放好,下備用。

b)敲掉型模四周砂層,露出鑄件後,用榔頭敲擊鑄件保溫層金屬,使結晶取向的鑄件沿保溫層金屬面自行掉落。

(3)逐根清理粘砂和殘留的保溫層金屬。

(4)破壞一根鑄件,檢查斷巨集觀狀態,判斷柱晶質量和化學成份。

(5)填寫工藝卡,將合格的鑄件送交中檢工序。

(6) 退火

為降低磁鋼硬度,改善加工效能以利打毛刺和工具機切磨加工,lngt磁鋼,需要在恆定的溫度下進行退火處理,使γ相大量析出。

退火制度如下圖:

溫度0c

11000c×1—1.5小時

隨爐緩慢公升溫

爐冷至2000c出爐

時間(小時

4.1.6 磁場熱處理工序作業指導書

本工序由磁鋼預熱,高溫固溶,磁場冷卻、磁場等溫,多級時效(回火)處理構成。通過對磁鋼的磁場熱處理,獲得優良的永磁性能和幾何形狀滿足要求的磁性元件。

表一:主要裝置與工器具

4.1.6.1 lngt磁鋼的熱處理工藝

磁鋼的熱處理工藝包括鑄件毛坯退火,初磨產品的熱處理,其中產品熱處理由中溫預熱,高溫固溶,磁場冷卻,低溫預熱,磁場等溫,多級失效六個階段,處理程式如下:

(1) 鑄坯退火,將鑄壞裝入26kw高溫爐中,隨爐開溫至11000c,保溫1—2小時,爐冷。

(2) 產品熱處理

a) 中溫預熱:將粗磨加工的產品整齊排列,裝入不鏽鋼盒中在高溫箱形爐中加熱到850—9000c保溫30分鐘以上。

b) 高溫固溶:將預熱透的產品用長把不鏽鋼鏟送至12400c左右(校核溫度)高溫爐中,保溫10—20分鐘,為保證產品合金形成單一的固溶體和防止產品氧化,過燒變形除要特別注意掌握好溫度和保溫時間外,還應控制產品的裝入數量和在爐中裝入焦炭製造還原性氣氛。

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