專利名稱：一種鈷基鈷硼中間合金及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鈷基合金技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種鈷基鈷硼中間合金及其制備 方法，是一種非鐵基特種鈷基鈷硼中間合金。
背景技術(shù)：
隨著我國冶金工業(yè)的蓬勃發(fā)展，對鋼鐵冶金工業(yè)的合金劑-特種合金的要求越 來越高，為了提高特種中間合金的質(zhì)量，降低原材料成本及冶煉成本。本發(fā)明是一種采 用金屬鋁和鋁鎂合金作還原劑，熱還原鈷的氧化物和硼的氧化物、來制備特種鈷基鈷硼 中間合金的方法。該方法設(shè)備和工藝簡單、靈活。它滿足了非鐵基金屬材料，鈷基非晶 材料及微晶材料的生產(chǎn)。硼元素是許多合金的最佳添加劑，它能賦于金屬材料的高導(dǎo)磁 率，起到提高金屬材料的耐磨性和防腐蝕的作用。作為電力變壓器和高頻變壓器等的鐵 芯材料，因其鐵損低，并且飽和磁通密度和導(dǎo)磁率大等特點(diǎn)。如鈷鐵錳硅硼還應(yīng)用于計(jì) 量電表、電流互感器、電表開關(guān)電源，起半波計(jì)量作用等。但它很難在冶煉過程中直接 加入，只有以合金狀態(tài)加入才會(huì)有較高收得率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種鈷基鈷硼中間合金的制備方法，采用金屬鋁和鋁鎂 合金為還原劑的一種鋁、鋁鎂合金熱還原法生產(chǎn)特種鈷基鈷硼中間合金的制造方法。主 原料鈷和硼均采用氧化物。本發(fā)明所采用的金屬鋁和鎂鋁合金熱還原鈷和硼的氧化物，避免了通常所采用 的熔融金屬熱兌法直接用金屬鈷和硼粉為原料進(jìn)行冶煉，使得生產(chǎn)成本太高，且硼粉易 燒損，污染大，難于操作。為滿足非鐵基金屬材料鈷基非晶材料的生產(chǎn)，降低成本，本 發(fā)明所采用的金屬鋁和鋁鎂合金的熱還原法，其主要原料都是金屬氧化物，鈷為三氧化 二鈷(Co2O3)硼為三氧化二硼(B2O3),生產(chǎn)非鐵基特種鈷硼中間合金，改變了用金屬鈷 熱兌法生產(chǎn)鈷硼合金的方法，避免了消耗鈷和硼金屬的敝端。
鈷基鈷硼中間合金各組分含量的重量百分?jǐn)?shù)鈷76.49 81.50%，硼 15.75 20.01%，雜質(zhì)組分含量Fe: 0.31 ~ 0.84%, Al: 1.0 ~ 1.76%, C 0.009 0.012%, S 0.0034 0.006%，P 0.025 0.029%，Si: 0.70 ~ 0.77%,余量為 Mg。對各原料要求為(1)在制備中主原料鈷和硼均采用氧化物加入，鈷的氧化物中含 Co203>99.54%,含雜質(zhì) Ni、Si、Al、Fe、C、S 之和<0.5%。(2)主原料硼的氧化物硼酐中含B20g98.5%，含雜質(zhì)A1203、Fe203、Si2O3重金 屬之和《1.5%。(3)輔料鋁粒除含Al>99.5%，含雜質(zhì)Si、Fe之和動(dòng).5%。(4)輔料鋁鎂合金，含Al55 65%、Mg35 4δ%。(5)硝酸鈉，#NaNo3>98.5%, NaNo2> NaCL Na2O> S、P 等之和《1.5%。
(6)石灰CaO>92%，SiO2, C 等之和《8.0%。(7)螢石含 CaFg98%，其雜質(zhì) SiO2, MgO> C、S、P 之和《2.0%。(8)自產(chǎn)爐CoO 1.0 2.0%，B20325 30%，MgO 24 28%，Al20340 50%。本發(fā)明的合金鈷基鈷硼中間合金的制備包括以下工藝步驟(1)配料備用各種原料量見下表均為重量百分?jǐn)?shù)
權(quán)利要求
1.一種鈷基鈷硼中間合金，其特征在于，各組分含量的重量百分?jǐn)?shù)鈷76.49 81.50%,硼15.75 20.01%，其他組分含量Fe: 0.31 0.84%，Al: 1.0—1.76%, C 0.009 ~ 0.012%, S 0.0034 0.006%，P 0.025 ~ 0.029%, Si: 0.70 ~ 0.77%, 余量為Mg。
2.如權(quán)利要求1所述的鈷基鈷硼中間合金，其特征在于，各組分原料純度為在制備中主原料鈷和硼均采用氧化物加入，鈷的氧化物中含Co2Og99.54%，含雜質(zhì) Ni、Si、Al、Fe、C、S 之和<0.5%;主原料硼的氧化物硼酐中含B20g98.5%，含雜質(zhì)A1203、Fe203、Si2O3重金屬之和 <1.5% ；輔料鋁粒除含Al>99.5%，含雜質(zhì)Si、Fe之和《0.5%;輔料鋁鎂合金，含Al 55 65%、Mg 35 45%;硝酸鈉，#NaNo3>98.5%, NaNo2> NaCL Na2O> S、P 之禾口《1.5%;石灰CaO>92%, SiO2 和 C 之和 <8.0% ；螢石含 CaFg98%，其雜質(zhì) SiO2, MgO> C、S、P 之禾Π《2.0%;自產(chǎn)爐漁CoO 1.0 2.0%，Β20325 30%，Mg024 28%，Al20340 50%。
3.—種權(quán)利要求1所述鈷基鈷硼中間合金的制備方法，其特征在于，包括以下工藝步驟(1)配料備用各種原料量為Co2O3 15 35，B2O3 21 41，Al粒6.8 9.06，Al-Mg 16.16 18.36，CaO 3.91 4.51，CaF2 1.68 3.28，NaNo3 5.25 7.06，爐渣余量；均為重量百分?jǐn)?shù)；(2)作冶煉爐用鎂砂在地坑內(nèi)作一個(gè)砂窩，窩上再鋪細(xì)鎂砂壓實(shí)，然后放上爐 筒，爐筒上加罩筒，罩筒上接煙罩，爐筒和罩筒內(nèi)砌鎂磚，制成冶煉爐；并在300 400°C烘冶煉爐7 8小時(shí)；(3)將步驟(1)配的料準(zhǔn)確稱量，并混合均勻，加入到冶煉爐中，并搗實(shí)，然后在料 的上面放入點(diǎn)火劑，10%的鎂屑蓋在點(diǎn)火劑上以便觸到火源；(4)爐料點(diǎn)火后進(jìn)入反應(yīng)狀態(tài)，并逐步加強(qiáng)反應(yīng)，主反應(yīng)期間反應(yīng)明火上竄火苗高度 達(dá)0.95 1.2米；火苗由大變小，直到熄火，主反應(yīng)結(jié)束；熔融的渣和合金開始靜置， 合金沉淀，渣上浮，達(dá)到渣鐵分離；自然冷卻12 14小時(shí)清理、精整；將金屬錠的表 面渣蓋及底部渣清理干凈，將合金錠破碎到所需塊度裝桶入庫。
4.如權(quán)利要求書3所述的鈷基鈷硼中間合金的制備方法，其特征在于，所述的鎂砂粒 度為 80% 3mm, 20% 2 3mm。
5.如權(quán)利要求書3所述的鈷基鈷硼中間合金的制備方法，其特征在于，所述的細(xì)鎂砂 粒度為1 2mm占70%，2 3mm占30%。
6.如權(quán)利要求書3所述的鈷基鈷硼中間合金的制備方法，其特征在于，所述的點(diǎn)火劑 由鎂屑40 %、鋁粉30 %，NaN0330 %混合組成。
7.如權(quán)利要求書3所述的鈷基鈷硼中間合金的制備方法，其特征在于，所述的料準(zhǔn)確 稱量是指稱量各種原料的準(zhǔn)確為100% 士0.01%。
全文摘要
一種鈷基鈷硼中間合金及其制備方法，屬于鈷基合金技術(shù)領(lǐng)域。鈷基鈷硼中間合金各組分含量的重量百分?jǐn)?shù)鈷76.49～81.50％，硼15.75～20.01％，其他組分含量Fe0.31～0.84％，Al1.0～1.76％，C0.009～0.012％，S0.0034～0.006％，P0.025～0.029％，Si0.70～0.77％，余量為Mg。優(yōu)點(diǎn)在于，不用金屬Co而是直接用鈷的氧化物作原料，冶煉不用電，節(jié)省電能；用硼的氧化物作原料，而不用金屬硼粉，無環(huán)境污染，好操作，易保存。
文檔編號(hào)C22C1/00GK102011003SQ20101060867
公開日2011年4月13日 申請日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者王浩冰, 蔡可金, 賈明, 趙錫群, 陳道華, 馬步洋 申請人:江蘇美特林科特殊合金有限公司