一种镍基镍硼中间合金及其制备方法技术

一种镍基镍硼中间合金及其制备方法，属于镍基中间合金技术领域。各组份重量百分数为：Ｎｉ：７６．８７～８２．２７％，Ｂ：１３．０２～１７．５５％，其他组分含量：Ａｌ：２．９８～３．５２％，Ｆｅ：０．２４～０．５２％，Ｓｉ：０．７８～０．８９％，Ｃ：０．０４１～０．０５６％，Ｓ：０．００７～０．００８％，Ｐ：０．００９～０．０５３％，余量：Ｍｇ。采用金属铝和铝镁合金热还原法制备。优点在于，不用金属Ｎｉ和金属Ｂ，而是直接用镍的氧化物和硼的氧化物作原料，避免了消耗金属镍的敝端，节省了生产金属镍的昂贵费用，并提高了硼的收得率。该方法具有设备简单，工艺短而简单，节约电，生产成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于镍基中间合金
，特别是提供了一种镍基镍硼中间合金及其 制备方法，采用金属铝、铝镁合金热还原法、制备镍基镍硼中间合金。
技术介绍
随着我国冶金工业的蓬勃发展，对钢铁冶金工业的合金剂特种合金的要求越来 越高，为了提高特种合金的质量及降低原材料和冶炼工艺的成本。本专利技术采用金属铝和 铝镁合金作还原剂，热还原镍的氧化物和硼的氧化物、来制备特种镍基镍硼中间合金， 以满足石油化工、铸币业、大型发电机组及粉末冶金等多个相关领域应用的需要。因为 镍硼合金应用于镍基磁性材料，及其它非铁基金属材料的生产，硼元素是最佳添加剂， 能赋于金属材料高异磁率，起到提高金属材料的耐磨性和淬透性的作用，镍硼合金在铜 及铜合金中可提高铜的耐腐蚀性能和强度，延长其制品的使用寿命。在粉末冶金中，由 于能起耐磨作用，用于喷涂、喷焊，广泛作为工件表面修复之用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，解决了成本高、 镍回收率低，以及硼粉易烧损，污染大，难于操作的问题。本专利技术采用金属铝和铝镁合金热还原法，所需的主要料镍是采用镍的氧化物 (NiO)、硼是采用三氧化二硼(B2O3)。生产特种镍基镍硼中间合金，不是采用常规的熔 融金属镍热兑法来生产镍硼合金，避免了消耗金属镍的敝端，节省了生产金属镍的昂贵 费用。采用的金属铝和铝镁合金热还原法具有设备简单，工艺短而简单，节约电源，生 产成本低等特点。本专利技术的镍硼中间合金各组份重量百分数为Ni: 76.87 82.27 %，B 13.02 ~ 17.55%,其他组分含量Al: 2.98 ~ 3.52%, Fe: 0.24 ~ 0.52%, Si: 0.78 0.89%, C 0.041 ~ 0.056%, S 0.007 0.008%，P 0.009 ~ 0.053%,余量Mg。各原料纯度为(1)主原料镍的氧化物 Ni0>98.05%，杂质 Si、Al、Zn、P 之和<2.0%。(2)硼酐 B20g98.5%，杂质 Al2O3、Fe203、Si2O3 重金属之和《1.5%。(3)辅料铝粒Al>99.5%，Fe、Si等杂质之和《0.5%。(4)铝镁合金Al: 55 65%、Mg: 35 45%。(5)硝酸钠NaNo3>98.5%, NaNo2> NaCL Na2O> S、P 等之和《1.5%。(6)石灰CaO>92%外，SiO2, C 之和《8.0%%。(7)萤石CaFg98%夕卜，杂质 SiO2, MgO> C、S、P 之禾口《2.0%。(8)自产炉渣混合物NiO: 1.0 2.0%，B2O3 25 30 %，MgO 25 27%, A20341 49%。本专利技术的制备方法如下(1)、配料备用各组份按下表称重配料(均为重量百分数)，并混合均勻备用权利要求1.一种镍基镍硼中间合金，其特征在于，各组份重量百分数为Ni: 76.87 82.27%, B 13.02 17.55%，其他组分含量Al: 2.98 — 3.52%, Fe: 0.24 — 0.52%, Si 0.78 ~ 0.89%, C 0.041 ~ 0.056%, S 0.007 ~ 0.008%, P 0.009 ~ 0.053%, 余量Mg。2.如权利要求1所述的镍基镍硼中间合金，其特征在于，各原料纯度为(1)主原料镍的氧化物NiO>98.05%,杂质Si、Al、Zn、P之和<2.0%;(2)硼酐B20g98.5%，杂质 A1203、Fe203、Si2O3 重金属之和《1.5%。⑶辅料铝粒Ah99.5%，Fe、Si杂质之和《0.5%;(4)铝镁合金Al 55 65%、Mg 35 45% ；(5) 肖酸钠NaNo3>98.5%, NaNo2> NaCL Na2O> S、P 之禾Π Si.5%;(6)石灰CaO>92%外，SiO2,C 之和《8.0%%;(7)萤石CaFg98%夕卜，杂质SiO2, MgO> C、S、P 之禾口《2.0%;(8)自产炉渣混合物NiO:1.0 2.0%，B2O3 25 30%，MgO 25 27%， A20341 49%。3.—种权利要求1或2所述镍基镍硼中间合金的制备方法，其特征在于，工艺如下(1)、配料备用各组份重量百分数为NiO 14 34，B2O3 28 48，Al粒 5 15，Al-Mg 8 18，CaO 3.73 4.23，CaF2 0.5 1.0，NaNO3 7.77 8.27， 炉渣余量；并混合均勻备用(2)作冶炼炉用镁砂在地坑内作一个砂窝，砂窝上再铺细镁砂，压实，然后放上 炉筒，炉筒上加罩筒，罩筒上加烟罩，炉筒和罩筒内砌镁砖，制成冶炼炉；并在300 400°C烘冶炼炉7 8小时。(3)将步骤(1)配的料准确称量，并混合均勻，加入到冶炼炉中，并捣实，然后在料 的上面放入点火剂，10%的镁屑盖在点火剂上以便触到火源；(4)炉料点火后进入反应状态，并逐步加强反应，主反应期间反应明火上窜火苗高度 达0.95 1.2米；火苗由大变小，直到熄火，主反应结束，时间为1.0 2.0分钟；熔融 的渣和合金开始静置，合金沉淀，渣上浮，达到渣铁分离；(5)自然冷却12 15小时；(6)清理精整将合金表面浮渣及底部渣与合金分离开，并打磨；(7)将完整的合金锭破碎将合金锭破碎到所需的块度，然后装桶入库。4.如权利要求书3所述镍基镍硼中间合金的制备方法，其特征在于，所述镁砂粒度为 1 2mm 占 80 85%，2 3mm 占 15 20%。5.如权利要求书3所述镍基镍硼中间合金的制备方法，其特征在于，所述的细镁砂粒 度为1 2mm占70%，2 3mm占30%。6.如权利要求书3所述镍基镍硼中间合金的制备方法，其特征在于，所述的点火剂由 镁屑40 %、铝粉30 %，NaN0330 %混合组成。7.如权利要求书3所述镍基镍硼中间合金的制备方法，其特征在于，所述的料准确称 量是指称量各种原料的准确为100% 士0.01%。全文摘要，属于镍基中间合金
各组份重量百分数为Ni76.87～82.27％，B13.02～17.55％，其他组分含量Al2.98～3.52％，Fe0.24～0.52％，Si0.78～0.89％，C0.041～0.056％，S0.007～0.008％，P0.009～0.053％，余量Mg。采用金属铝和铝镁合金热还原法制备。优点在于，不用金属Ni和金属B，而是直接用镍的氧化物和硼的氧化物作原料，避免了消耗金属镍的敝端，节省了生产金属镍的昂贵费用，并提高了硼的收得率。该方法具有设备简单，工艺短而简单，节约电，生产成本低。文档编号C22C1/00GK102011004SQ20101060868公开日2011年4月13日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日专利技术者王浩冰, 蔡可金, 贾明, 赵锡群, 陈道华, 马步洋 申请人:江苏美特林科特殊合金有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镍基镍硼中间合金，其特征在于，各组份重量百分数为：Ｎｉ：７６．８７～８２．２７％，Ｂ：１３．０２～１７．５５％，其他组分含量：Ａｌ：２．９８～３．５２％，Ｆｅ：０．２４～０．５２％，Ｓｉ：０．７８～０．８９％，Ｃ：０．０４１～０．０５６％，Ｓ：０．００７～０．００８％，Ｐ：０．００９～０．０５３％，余量：Ｍｇ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈道华，马步洋，王浩冰，蔡可金，贾明，赵锡群，
申请(专利权)人：江苏美特林科特殊合金有限公司，
类型：发明
国别省市：84