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CN116079017A - 一种加铈合金铸片浇筑工艺 - Google Patents

一种加铈合金铸片浇筑工艺 Download PDF

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李建东
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Abstract

本发明提供一种加铈合金铸片浇筑工艺，涉及金属浇筑技术领域。该一种加铈合金铸片浇筑工艺，包括以下步骤；步骤一、进行配料熔炼，按金属质量百分比铁为0.25％，硅为0.40％，铜为0.10％，锰为0.10％，镁为2.0％～2.8％，铬为0.15％～0.35％，铈为5％～16％，将溶液在温度为580‑680℃下进行熔融；步骤二、将步骤一中的配料进行熔炼，得到液态化合金原料放入模具内部进行浇筑；步骤三、启动铜辊进行对内部的溶液进行压平。通过用铈替代一定比例的镨钕，开发采用不同加铈比例用量，研发不同浇筑温度区间及浇筑曲线的浇筑流量及合理的铜辊转速，增加浇筑过程的成功率，并且通过采用铈替代一定比例的镨钕，降低生产成本、可改善浇筑粘辊导致漏炉现象、提高一次性浇筑率。

Description

一种加铈合金铸片浇筑工艺
技术领域
本发明涉及金属浇筑技术领域，具体为一种加铈合金铸片浇筑工艺。
背景技术
随着国家加大对稀土行业的整治力度，环境友好型社会将成为我国经济和社会发展的永恒主题，因此在钕铁硼产业上游原材料尤其是稀土资源的价格大幅度提高，企业运营成本压力及行业竞争压力越来越大，目前，稀土原材料市场中镨钕的市场价格大概110万/吨，平均约是1100元/公斤，镝铁(镝含量约为80％左右)的市场价格约是3000元/公斤，铽的市场价格更是高达约17000元/公斤，这部分元素在烧结钕铁硼中占比高达30％左右，而铈的价格大概在32000元/吨，与镨钕原材料对应钕铁硼市场差价极大，因此，改善钕铁硼磁钢生产配方工艺及铸片生产浇筑工艺技术革新迫在眉睫。
本发明将一定比例的镨钕改用铈替代，可降低企业生产成本，铸片浇筑工艺革新可改善浇筑粘辊导致漏炉现象，提高一次性浇筑率，大量节省生产成本、物料损耗、降低人工费，具有明显的经济意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种加铈合金铸片浇筑工艺，解决了低企业生产成本，铸片浇筑工艺革新可改善浇筑粘辊导致漏炉现象，提高一次性浇筑率，大量节省生产成本、物料损耗、降低人工费的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种加铈合金铸片浇筑工艺，包括以下步骤；
步骤一、进行配料熔炼，按金属质量百分比铁为0.25％，硅为0.40％，铜为0.10％，锰为0.10％，镁为2.0％～2.8％，铬为0.15％～0.35％，铈为5％～16％，将溶液在温度为580-680℃下进行熔融；
步骤二、将步骤一中的配料进行熔炼，得到液态化合金原料放入模具内部进行浇筑；
步骤三、启动铜辊进行对内部的溶液进行压平，使模具内部的溶液快速成型，浇筑完毕后，进行对铜辊进行脱模，即得到成合金铸片；
步骤四、对成型的合金铸片进行打磨与抛光处理，增加合金铸片的使用效率。
优选的，所述步骤二还包括以下步骤，所述铜辊的配方为：按质量百分比计：碳为0.02％；硅为0.45％；锰为0.03％；氮为0.02％；钛为0.04％；余量为铜和不可避免的杂质。
优选的，所述步骤二还包括以下步骤，将铜辊中采用的钢真空热处理加工，使硬度达到HRC58-60，精磨角尺加工毛坯成外圆形状，加工精度达0.01mm以内，进行真空热处理，务必使工件达到HRC58-60，对成型的铜辊的厚度进行检查及着色检查，若合金层缺陷小于规定值，则流入下一步工序，否则需重复进行合金补焊及检测工序，直至合格为止。
优选的，所述步骤一还包括以下步骤，将模具预热到400-410℃，放入合金原料进行升温至液态化合金原料完全熔化，加热至1380-1440℃，除渣除气后，搅拌并保温40-60min，并且铜辊的转速为28-32。
优选的，所述步骤一还包括以下步骤，进一步地对浇筑成型的合金铸片进行处理，对模具成型腔的内部进行加热并保持温度为250-300℃，然后对模具成型腔内喷上脱模剂。
优选的，将成型的合金铸片根据需求对图纸上面的尺寸进行测量，并且进行裁剪，对加工裁剪完成的合金铸片上面的废屑进行收集处理，防止导致下次合金铸片浇筑的质量。
优选的，所述步骤四还包括以下，将成型的合金铸片进行打磨，并且采用不同目的砂纸对成型的合金铸片进行打磨与抛光，使合金铸片的边角光滑成型。
本发明提供了一种加铈合金铸片浇筑工艺。具备以下有益效果：
本发明通过用铈替代一定比例的镨钕，开发采用不同加铈比例用量，研发不同浇筑温度区间及浇筑曲线的浇筑流量及合理的铜辊转速，增加浇筑过程的成功率，并且通过采用铈替代一定比例的镨钕，降低生产成本、可改善浇筑粘辊导致漏炉现象、提高一次性浇筑率。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明实施例提供一种加铈合金铸片浇筑工艺，包括以下步骤；
步骤一、进行配料熔炼，按金属质量百分比铁为0.25％，硅为0.40％，铜为0.10％，锰为0.10％，镁为2.0％，铬为0.15％，铈为5％，将溶液在温度为580℃下进行熔融；
步骤二、将步骤一中的配料进行熔炼，得到液态化合金原料放入模具内部进行浇筑；
步骤三、启动铜辊进行对内部的溶液进行压平，使模具内部的溶液快速成型，浇筑完毕后，进行对铜辊进行脱模，即得到成合金铸片；
步骤四、对成型的合金铸片进行打磨与抛光处理，增加合金铸片的使用效率，用铈替代一定比例的镨钕，开发采用不同加铈比例用量，研发不同浇筑温度区间及浇筑曲线的浇筑流量及合理的铜辊转速，增加浇筑过程的成功率，并且通过采用铈替代一定比例的镨钕，降低生产成本、可改善浇筑粘辊导致漏炉现象、提高一次性浇筑率。
述步骤二还包括以下步骤，铜辊的配方为：按质量百分比计：碳为0.02％；硅为0.45％；锰为0.03％；氮为0.02％；钛为0.04％；余量为铜和不可避免的杂质，在通过控制铜辊的配方进而提高铜辊的使用寿命。
步骤二还包括以下步骤，将铜辊中采用的钢真空热处理加工，使硬度达到HRC58-60，精磨角尺加工毛坯成外圆形状，加工精度达0.01mm以内，进行真空热处理，务必使工件达到HRC58-60，对成型的铜辊的厚度进行检查及着色检查，若合金层缺陷小于规定值，则流入下一步工序，否则需重复进行合金补焊及检测工序，直至合格为止。
步骤一还包括以下步骤，将模具预热到400℃，放入合金原料进行升温至液态化合金原料完全熔化，加热至1430℃，除渣除气后，搅拌并保温40min，并且铜辊的转速为28-32，通过对模具进行预热处理从而达到进一步地将合金铸片进行成型，从而达到提了合金铸片的成型效果。
步骤一还包括以下步骤，进一步地对浇筑成型的合金铸片进行处理，对模具成型腔的内部进行加热并保持温度为290℃，然后对模具成型腔内喷上脱模剂，在对浇筑内部的模具进行喷涂进而达到方便进行脱模。
将成型的合金铸片根据需求对图纸上面的尺寸进行测量，并且进行裁剪，对加工裁剪完成的合金铸片上面的废屑进行收集处理，防止导致下次合金铸片浇筑的质量，通过以上的设计从而达到提高了整体的合金铸片的质量。
步骤四还包括以下，将成型的合金铸片进行打磨，并且采用不同目的砂纸对成型的合金铸片进行打磨与抛光，使合金铸片的边角光滑成型。
实施例二：
本发明实施例提供一种加铈合金铸片浇筑工艺，包括以下步骤；
步骤一、进行配料熔炼，按金属质量百分比铁为0.25％，硅为0.40％，铜为0.10％，锰为0.10％，镁为2.0％，铬为0.15％，铈为7％，将溶液在温度为580℃下进行熔融；
步骤二、将步骤一中的配料进行熔炼，得到液态化合金原料放入模具内部进行浇筑；
步骤三、启动铜辊进行对内部的溶液进行压平，使模具内部的溶液快速成型，浇筑完毕后，进行对铜辊进行脱模，即得到成合金铸片；
步骤四、对成型的合金铸片进行打磨与抛光处理，增加合金铸片的使用效率，用铈替代一定比例的镨钕，开发采用不同加铈比例用量，研发不同浇筑温度区间及浇筑曲线的浇筑流量及合理的铜辊转速，增加浇筑过程的成功率，并且通过采用铈替代一定比例的镨钕，降低生产成本、可改善浇筑粘辊导致漏炉现象、提高一次性浇筑率。
述步骤二还包括以下步骤，铜辊的配方为：按质量百分比计：碳为0.02％；硅为0.45％；锰为0.03％；氮为0.02％；钛为0.04％；余量为铜和不可避免的杂质，在通过控制铜辊的配方进而提高铜辊的使用寿命。
步骤二还包括以下步骤，将铜辊中采用的钢真空热处理加工，使硬度达到HRC58-60，精磨角尺加工毛坯成外圆形状，加工精度达0.01mm以内，进行真空热处理，务必使工件达到HRC58-60，对成型的铜辊的厚度进行检查及着色检查，若合金层缺陷小于规定值，则流入下一步工序，否则需重复进行合金补焊及检测工序，直至合格为止。
步骤一还包括以下步骤，将模具预热到400℃，放入合金原料进行升温至液态化合金原料完全熔化，加热至1420℃，除渣除气后，搅拌并保温40min，并且铜辊的转速为28，通过对模具进行预热处理从而达到进一步地将合金铸片进行成型，从而达到提了合金铸片的成型效果。
步骤一还包括以下步骤，进一步地对浇筑成型的合金铸片进行处理，对模具成型腔的内部进行加热并保持温度为290℃，然后对模具成型腔内喷上脱模剂，在对浇筑内部的模具进行喷涂进而达到方便进行脱模。
将成型的合金铸片根据需求对图纸上面的尺寸进行测量，并且进行裁剪，对加工裁剪完成的合金铸片上面的废屑进行收集处理，防止导致下次合金铸片浇筑的质量，通过以上的设计从而达到提高了整体的合金铸片的质量。
步骤四还包括以下，将成型的合金铸片进行打磨，并且采用不同目的砂纸对成型的合金铸片进行打磨与抛光，使合金铸片的边角光滑成型
并且采用相同的方法进行表征，得到的合金铸片的参数如下表1所示。
实施例三：
除了采用加铈比例9％，铸造温度为1410℃，并且铜辊的转速为30，其他的步骤与实施例一的浇筑步骤和方法保持一致，并且采用相同的方法进行表征，得到的合金铸片的参数如下表1所示。
实施例四：
除了采用加铈比例11％，铸造温度为1400℃，并且铜辊的转速为30，其他的步骤与实施例一的浇筑步骤和方法保持一致，并且采用相同的方法进行表征，得到的合金铸片的参数如下表1所示。
实施例五：
除了采用加铈比例13％，铸造温度为1380℃，并且铜辊的转速为32，其他的步骤与实施例一的浇筑步骤和方法保持一致，并且采用相同的方法进行表征，得到的合金铸片的参数如下表1所示。
实施例六：
除了采用加铈比例15％，铸造温度为1360℃，并且铜辊的转速为32，其他的步骤与实施例一的浇筑步骤和方法保持一致，并且采用相同的方法进行表征，得到的合金铸片的参数如下表1所示。
参数表1
Figure BDA0004024682390000071
通过以上的数据从而得知本发明的一次浇筑率达到了≥98％。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种加铈合金铸片浇筑工艺，其特征在于，包括以下步骤；
步骤一、进行配料熔炼，按金属质量百分比铁为0.25％，硅为0.40％，铜为0.10％，锰为0.10％，镁为2.0％～2.8％，铬为0.15％～0.35％，铈为5％～16％，将溶液在温度为580-680℃下进行熔融；
步骤二、将步骤一中的配料进行熔炼，得到液态化合金原料放入模具内部进行浇筑；
步骤三、启动铜辊进行对内部的溶液进行压平，使模具内部的溶液快速成型，浇筑完毕后，进行对铜辊进行脱模，即得到成合金铸片；
步骤四、对成型的合金铸片进行打磨与抛光处理，增加合金铸片的使用效率。
2.根据权利要求1所述的一种加铈合金铸片浇筑工艺，其特征在于：所述步骤二还包括以下步骤，所述铜辊的配方为：按质量百分比计：碳为0.02％；硅为0.45％；锰为0.03％；氮为0.02％；钛为0.04％；余量为铜和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种加铈合金铸片浇筑工艺，其特征在于：所述步骤二还包括以下步骤，将铜辊中采用的钢真空热处理加工，使硬度达到HRC58-60，精磨角尺加工毛坯成外圆形状，加工精度达0.01mm以内，进行真空热处理，务必使工件达到HRC58-60，对成型的铜辊的厚度进行检查及着色检查，若合金层缺陷小于规定值，则流入下一步工序，否则需重复进行合金补焊及检测工序，直至合格为止。
4.根据权利要求1所述的一种加铈合金铸片浇筑工艺，其特征在于：所述步骤一还包括以下步骤，将模具预热到400-410℃，放入合金原料进行升温至液态化合金原料完全熔化，加热至1380-1440℃，除渣除气后，搅拌并保温40-60min，并且铜辊的转速为28-32。
5.根据权利要求1所述的一种加铈合金铸片浇筑工艺，其特征在于：所述步骤一还包括以下步骤，进一步地对浇筑成型的合金铸片进行处理，对模具成型腔的内部进行加热并保持温度为250-300℃，然后对模具成型腔内喷上脱模剂。
6.根据权利要求1所述的一种加铈合金铸片浇筑工艺，其特征在于：将成型的合金铸片根据需求对图纸上面的尺寸进行测量，并且进行裁剪，对加工裁剪完成的合金铸片上面的废屑进行收集处理，防止导致下次合金铸片浇筑的质量。
7.根据权利要求1所述的一种加铈合金铸片浇筑工艺，其特征在于：所述步骤四还包括以下，将成型的合金铸片进行打磨，并且采用不同目的砂纸对成型的合金铸片进行打磨与抛光，使合金铸片的边角光滑成型。
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