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1、LNGT88J永磁合金工艺研究鄂志英 于玉林（北京北冶功能材料有限公司，北京100085）摘 要 介绍了LNGT88J合金的冶炼工艺、添加元素及反应时间对柱晶生长及磁性能的影响。圆形样品经过最佳磁场等温处理及分级回火后磁性能达到：Br=1 117 mT；Hc=137 kA/m；(BH)max=101 kJ/m3。关健词 LNGT88J，柱晶，磁性能The Research on the Technics of LNGT88J Permanent Magnetic AlloyE Zhiying, YU Yulin（Beijing Beiye Functional Materials Limite
2、d Company，Beijing 100192）ABSTRACT This paper introduces the effect of meltng trchnics，add reaction time on the growth of columnar crystal and magnetic properties of LNGT88J permanent magnetic.alloy.The magnetic properties of cylinder samples after optimum isothermal heat treatment in magnetic field
3、as well as step-tempering can reach: Br=1 117 mT, Hc=137 kA/m ,(BH)max=101 kJ/m3.KEY WORDS LNGT88J，columnar-crystal，magnetic properties 前言铸造柱晶AlNiCo合金已广泛的应用于通信、电子及各种仪器仪表工业中。随着我国科学技术事业的不断发展和现代化先进技术、设备的大量使用，对铸造AlNiCo合金提出了向高矫顽力，高磁能化方向发展的要求。其指标如下：Br1 100 mT、Hc128 kA/m、(BH)max88 kJ/m3。本文重点研究冶炼工艺、添加元素S和C对
4、高钴、高钛合金柱晶形成及对磁性能的影响。1 实验方法将特定化学成分的合金料经60 kW高频感应炉熔炼完毕后，钢液立即注入定向模中，进行定向结晶。合金试样经加工、热处理后，精加工成100.05600.1的试样，用NIM2000F永磁性能标准检测系统，测试永磁性能参数。2 实验结果与讨论2.1 合金基本成分的确定经过实验，确定一种含Nb成分的合金供研究，化学成分如表1所示:表1 合金的配入化学成分（质量分数，%）Table 1 Chemicl compositionsof LNGT88J alloy（mass fraction。%）AlNiCoCuTiNbSCSi-CuFe6.0/8.013.0/
5、15.037/403.06/81.00.2/0.40.10.3余经过初步研究合金获得了如表2所示的磁性能。 表2 合金的磁性能Table 2 Magnetic properties of LNGT88J alloyBr（mT）Hc（kA/m）(BH)max(kJ/m3)11.13134.4899.532.2 添加元素对合金柱晶的影响冶炼工艺过程中添加微量元素的顺序、时机（温度）及反应时间、加Al后的搅拌时间及出钢温度,其他辅助措施的应用及操作等都会对柱晶的形成与发展产生一定的影响。改变其中一个因素也可能被其他变化着的因素的影响所掩盖。因此必须制定科学合理可控制的冶炼工艺才能获得发达的柱晶。镰田
6、、安保对含量为59%Ti的AlNiCo系合金S和C复合加入对柱晶生长的影响进行了研究，并获取了良好的柱晶。另据报导，Nb有促进柱晶生长，增大晶粒尺寸的作用，因而对提高合金磁性能是有利的。采用复合加入法,在加Al前向合金中加入S+C=0.4%0.5%，上述成分的合金柱晶长度长到了80 mm以上。2.3 冶炼工艺对柱晶生长的影响冶炼炉采用60 kW高频感应炉进行。Co，Fe，Ni，Cu混装入炉，以最大功率快速熔化炉料，炉料熔清后升温至1 650 时加入FeS（FeS中含31%S，0.25%C）。升温至约1 700 时同时加入Si-Ca粉和C粉。反应060 s后加入Ti，Nb，Al并快速搅拌均匀，立
7、即把钢水注入放在铜质水冷结晶器上的定向砂模中(定向模模温大于等于1 400 ，结晶器内水压1 MPa)。快速盖上已加热到1 100 以上的保温帽，并向定向模盖上加入500 g1 000 g左右的钛白粉-铝粉混合而成的高温发热剂。30 min40 min后从铜质水冷结晶器上取下定向砂模。产品冷却到室温后，观察柱晶生长情况。 图一 柱晶图片Fig。1 The picture of columnar crystal2.3.1 S加入时机对柱晶成长的影响S以FeS的形式加入。FeS在炉料熔清后或在加入Al前加入对柱晶生长的影响不十分明显。2.3.2 C粉、Si-Ca粉混合加入时反应时间对柱晶生长的影响C粉、Si-Ca粉在加Al前混合加入，在钢液中的反应时间对柱晶形成及发展影响十分显著。反应时间在0X60 s内时所获得的柱晶最好。柱晶长得不但直而粗大，且柱晶长度可达到100 mm以上。2.3.3 出钢前加料顺序及搅拌时间对柱晶生长的影响出钢前加Ti、Nb、Al的顺序及搅拌时间对柱晶生长质量都有十分明显的影响。出钢前加入Ti、Nb、Al的顺序，应以尽量减少合金元素的烧损为准则。搅拌时间应尽量短，否则Al、Ti等元素烧损严重仍得不到良好的柱晶。2.3.4 出钢温度对柱晶生长的影响出钢温度对柱晶的影响是显著的。温度低于1 650 时得不到直
