一种高效环保的钐钴加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高效环保的钐钴加工工艺，包括以下步骤：步骤1：熔炼：将钐钴原料放入真空中高频感应炉中进行熔炼，熔炼完成后在1430‑1450℃的温度下继续保温精炼5min，然后浇入模具中得到合金坯料；步骤2：制粉：将合金坯料在惰性环境下经过无磨料超高压水刀进行破碎，破碎后经去离子多次水洗后再进行氢破碎和球磨，得到磁粉；步骤3：压型：将磁粉在均衡磁场下初步压制成型，然后再通过冷等静压机进行加工，得到生坯。本发明专利技术通过在传统生产流程的基础上添加生坯加工工序，能够使生产效率和材料利用率得到提高，同时无废液、废气和废渣的产生，降低劳动强度和环境污染，有利于人们的使用。

An efficient and environmental friendly processing technology of samarium and cobalt

【技术实现步骤摘要】
一种高效环保的钐钴加工工艺
本专利技术涉及钐钴加工
，具体为一种高效环保的钐钴加工工艺。
技术介绍
钐钴磁铁，是一种稀土磁铁，是由钐、钴和其它金属稀土材料经配比，溶炼成合金，经粉碎、压型、烧结后制成的一种磁性工具材料，具有高磁能积、极低的温度系数，最高工作温度可达350℃，负温不限，在工作温度180℃以上时，其最大磁能积）、矫顽性及温度稳定性和化学稳定性均超过钕铁硼永磁材料，具有很强的抗腐蚀和抗氧化性；所以被广泛应用在航空航天、国防军工、微波器件、通讯、医疗设备、仪器、仪表、各种磁性传动装置、传感器、磁处理器、电机、磁力起重机等，钐钴磁铁的最大磁能积的范围从16MGOe到32MGOe，其理论极限是34MGOe，钐钴磁铁有两种组成比，分别为（钐原子：钴原子）1:5和2:17。随着社会的发展，市场对钐钴永磁材料的需求正在逐渐扩大，尤其在航空航天、军工和汽车工业等高科技领域，但是对于其他领域而言，钐钴永磁材料所占的市场份额相对较少，其中一个最重要的原因就是钐钴永磁的生产成本较高，钐钴永磁材料的生产成本主要包含两个方面，即材料成本和加工成本，材料成本（各金属元素的比例）与钐钴材料的磁性能和耐温性等有关，为此一般不会通过调整配方来降低成本，然加工成本可依据各种加工设备和加工工艺的更替进行改善。钐钴永磁材料加工目前传统的生产流程为：熔炼→制粉→压型→烧结→机加工→表面处理→检验包装，其中机加工就是将烧结后的毛坯通过线切割机、切片机、套孔机和磨床等设备进行加工以达到产品尺寸和公差要求，在机加工的过程中导致加工成本昂贵的主要原因集中在两个方面，即生产效率低和材料利用率低，为此如何提高机加工的生产效率和材料利用率已成为该行业的难点，另外针对机加工过程主要包括电火花线切割加工、磨床加工和切片加工等，这类工序会产生废水（切削液）和废渣（磨削）等污染物，虽然这些污染物可通过收集转有资质的部门进行处理，但仍然没有从产品生产环节降低污染物的产生，为此如何从生产过程中降低污染物的产也成为行业的一大难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高效环保的钐钴加工工艺，具备高效环保的钐钴加工工艺便于使用的优点，解决了传统钐钴加工工艺使用不方便的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高效环保的钐钴加工工艺，包括以下步骤：步骤1：熔炼：将钐钴原料放入真空中高频感应炉中进行熔炼，熔炼完成后在1430-1450℃的温度下继续保温精炼5min，然后浇入模具中得到合金坯料；步骤2：制粉：将合金坯料在惰性环境下经过无磨料超高压水刀进行破碎，破碎后经去离子多次水洗后再进行氢破碎和球磨，得到磁粉；步骤3：压型：将磁粉在均衡磁场下初步压制成型，然后再通过冷等静压机进行加工，得到生坯；步骤4：生坯加工：包括以下步骤：（a）退磁处理：通过退磁器对压型后的生坯进行退磁，确保生坯中心点的零位表磁≤10Gs；（b）加工环境：将退磁后的生坯放入加工设备内部，调节设备内部的温度，再通过惰性气体（氩气或氮气）排氧；（c）加工：依据产品尺寸进行编制切割程序，通过物理切割对生坯进行加工；（d）产品装盒：将生坯加工后的产品轻拿轻放整齐的放入石墨盒内，整个操作过程需在生坯加工设备内完成，确保产品无氧化；步骤5：烧结：将生坯放入烧结炉内，生坯在惰性气体氩气的保护下进行不平衡烧结，得到磁体毛坯；步骤6：冷却：将磁体毛坯在840℃下保温8h，随后以1℃/min的速度程序降温至400℃，并保温4h，保温后风冷至室温，得到钐钴磁体；步骤7：机加工：将得到钐钴磁体进行无心磨加工，得到钐钴磁体成品；步骤8：检验包装：通过检验机对得到的钐钴磁体成品进行检测，检测完成后对钐钴磁体成品进包装。优选的，所述在步骤4中生坯加工设备采用金刚线替代传统电火花线切割设备中的钼丝，采用物理切割取代电火花切割，采用低温取代循环水冷却模式。优选的，所述在步骤1中真空中高频感应炉的熔炼温度为1500-2000℃，所述模具采用水冷铜模。优选的，所述在步骤2中合金坯料破碎的尺寸小于10mm，所述高超压水刀的水压大于250Mpa，所述切割水采用硝酸钾低温冷冻饱和溶液。优选的，所述在步骤2中球磨在惰性气体保护下采用刚玉球磨机进行，所述球磨后磁粉的粒径为3.0-5.0um。优选的，所述在步骤3中磁场的强度为1.8-2.0T，所述冷等静压机的压强为200-300MPa。优选的，所述在步骤4中加工设备内部的温度调节为零下5℃-10℃，所述加工设备内部的氧气含量控制在≤0.1%，所述生坯加工尺寸为D21.2+0.1/-0[M]*50.9。优选的，所述在步骤5中烧结后的生坯尺寸为D17.5+0.2/-0[M]*41。优选的，所述在步骤7中无心磨加工后钐钴磁体成品外径公差为D17±0.01[M]*41。优选的，所述在步骤5中烧结分为三个时段，第一时段为1050-1180℃，预烧结20-30min，第二时段维持在合金材料固相和液相临界平衡温度下，烧结120-180min，所述合金材料固相和液相临界平衡即合金料中固态金属与液态金属共存并且发生高效转换的平衡状态，第三时段为温渐变阶段，烧结时间90-100min，此阶段以第二时段末态金属料两相平衡温度为起点，根据需要选择90-100min范围内合适时段逐渐降温至600-800℃。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术通过在传统生产流程的基础上添加生坯加工工序，能够使生产效率和材料利用率得到提高，同时无废液、废气和废渣的产生，降低劳动强度和环境污染，有利于人们的使用。具体实施方式下面将对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。一种高效环保的钐钴加工工艺，包括以下步骤：步骤1：熔炼：将钐钴原料放入真空中高频感应炉中进行熔炼，熔炼完成后在1430-1450℃的温度下继续保温精炼5min，然后浇入模具中得到合金坯料；步骤2：制粉：将合金坯料在惰性环境下经过无磨料超高压水刀进行破碎，破碎后经去离子多次水洗后再进行氢破碎和球磨，得到磁粉；步骤3：压型：将磁粉在均衡磁场下初步压制成型，然后再通过冷等静压机进行加工，得到生坯；步骤4：生坯加工：包括以下步骤：（a）退磁处理：通过退磁器对压型后的生坯进行退磁，确保生坯中心点的零位表磁≤10Gs；（b）加工环境：将退磁后的生坯放入加工设备内部，调节设备内部的温度，再通过惰性气体（氩气或氮气）排氧；（c）加工：依据产品尺寸进行编制切割程序，通过物理切割对生坯进行加工；（d）产品装盒：将生坯加工后的产品轻拿轻放整齐的放入石墨盒内，整个操作过程需在生坯加工设备内完成，确保产品无氧化；步骤5：烧结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效环保的钐钴加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤1：熔炼：将钐钴原料放入真空中高频感应炉中进行熔炼，熔炼完成后在1430-1450℃的温度下继续保温精炼5min，然后浇入模具中得到合金坯料；/n步骤2：制粉：将合金坯料在惰性环境下经过无磨料超高压水刀进行破碎，破碎后经去离子多次水洗后再进行氢破碎和球磨，得到磁粉；/n步骤3：压型：将磁粉在均衡磁场下初步压制成型，然后再通过冷等静压机进行加工，得到生坯；/n步骤4：生坯加工：包括以下步骤：/n退磁处理：通过退磁器对压型后的生坯进行退磁，确保生坯中心点的零位表磁≤10Gs；/n加工环境：将退磁后的生坯放入加工设备内部，调节设备内部的温度，再通过惰性气体（氩气或氮气）排氧；/n加工：依据产品尺寸进行编制切割程序，通过物理切割对生坯进行加工；/n产品装盒：将生坯加工后的产品轻拿轻放整齐的放入石墨盒内，整个操作过程需在生坯加工设备内完成，确保产品无氧化；/n步骤5：烧结：将生坯放入烧结炉内，生坯在惰性气体氩气的保护下进行不平衡烧结，得到磁体毛坯；/n步骤6：冷却：将磁体毛坯在840℃下保温8h，随后以1℃/min的速度程序降温至400℃，并保温4h，保温后风冷至室温，得到钐钴磁体；/n步骤7：机加工：将得到钐钴磁体进行无心磨加工，得到钐钴磁体成品；/n步骤8：检验包装：通过检验机对得到的钐钴磁体成品进行检测，检测完成后对钐钴磁体成品进包装。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高效环保的钐钴加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：熔炼：将钐钴原料放入真空中高频感应炉中进行熔炼，熔炼完成后在1430-1450℃的温度下继续保温精炼5min，然后浇入模具中得到合金坯料；
步骤2：制粉：将合金坯料在惰性环境下经过无磨料超高压水刀进行破碎，破碎后经去离子多次水洗后再进行氢破碎和球磨，得到磁粉；
步骤3：压型：将磁粉在均衡磁场下初步压制成型，然后再通过冷等静压机进行加工，得到生坯；
步骤4：生坯加工：包括以下步骤：
退磁处理：通过退磁器对压型后的生坯进行退磁，确保生坯中心点的零位表磁≤10Gs；
加工环境：将退磁后的生坯放入加工设备内部，调节设备内部的温度，再通过惰性气体（氩气或氮气）排氧；
加工：依据产品尺寸进行编制切割程序，通过物理切割对生坯进行加工；
产品装盒：将生坯加工后的产品轻拿轻放整齐的放入石墨盒内，整个操作过程需在生坯加工设备内完成，确保产品无氧化；
步骤5：烧结：将生坯放入烧结炉内，生坯在惰性气体氩气的保护下进行不平衡烧结，得到磁体毛坯；
步骤6：冷却：将磁体毛坯在840℃下保温8h，随后以1℃/min的速度程序降温至400℃，并保温4h，保温后风冷至室温，得到钐钴磁体；
步骤7：机加工：将得到钐钴磁体进行无心磨加工，得到钐钴磁体成品；
步骤8：检验包装：通过检验机对得到的钐钴磁体成品进行检测，检测完成后对钐钴磁体成品进包装。


2.根据权利要求1所述的一种高效环保的钐钴加工工艺，其特征在于：所述在步骤4中生坯加工设备采用金刚线替代传统电火花线切割设备中的钼丝，采用物理切割取代电火花切割，采用低温取代循环水冷却模式。


3.根据权利要求1所述的一种高效环保的钐钴加工工艺，其特征在于：所述在步骤1中真空中高频感应炉的熔炼温度为1500-2000℃，所述模具采用水冷铜模。...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏雨辰，
申请(专利权)人：杭州蒙图机械设计有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33