專利名稱：一種鎳基鎳硼中間合金及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鎳基中間合金技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種鎳基鎳硼中間合金及其 制備方法，采用金屬鋁、鋁鎂合金熱還原法、制備鎳基鎳硼中間合金。
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，為了提高特種合金的質(zhì)量及降低原材料和冶煉工藝的成本。本發(fā)明采用金屬鋁和 鋁鎂合金作還原劑，熱還原鎳的氧化物和硼的氧化物、來制備特種鎳基鎳硼中間合金， 以滿足石油化工、鑄幣業(yè)、大型發(fā)電機(jī)組及粉末冶金等多個相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用的需要。因為 鎳硼合金應(yīng)用于鎳基磁性材料，及其它非鐵基金屬材料的生產(chǎn)，硼元素是最佳添加劑， 能賦于金屬材料高異磁率，起到提高金屬材料的耐磨性和淬透性的作用，鎳硼合金在銅 及銅合金中可提高銅的耐腐蝕性能和強(qiáng)度，延長其制品的使用壽命。在粉末冶金中，由 于能起耐磨作用，用于噴涂、噴焊，廣泛作為工件表面修復(fù)之用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種鎳基鎳硼中間合金及其制備方法，解決了成本高、 鎳回收率低，以及硼粉易燒損，污染大，難于操作的問題。本發(fā)明采用金屬鋁和鋁鎂合金熱還原法，所需的主要料鎳是采用鎳的氧化物 (NiO)、硼是采用三氧化二硼(B2O3)。生產(chǎn)特種鎳基鎳硼中間合金，不是采用常規(guī)的熔 融金屬鎳熱兌法來生產(chǎn)鎳硼合金，避免了消耗金屬鎳的敝端，節(jié)省了生產(chǎn)金屬鎳的昂貴 費(fèi)用。采用的金屬鋁和鋁鎂合金熱還原法具有設(shè)備簡單，工藝短而簡單，節(jié)約電源，生 產(chǎn)成本低等特點(diǎn)。本發(fā)明的鎳硼中間合金各組份重量百分?jǐn)?shù)為Ni: 76.87 82.27 %，B 13.02 ~ 17.55%,其他組分含量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。各原料純度為(1)主原料鎳的氧化物 Ni0>98.05%，雜質(zhì) Si、Al、Zn、P 之和<2.0%。(2)硼酐 B20g98.5%，雜質(zhì) Al2O3、Fe203、Si2O3 重金屬之和《1.5%。(3)輔料鋁粒Al>99.5%，F(xiàn)e、Si等雜質(zhì)之和《0.5%。(4)鋁鎂合金Al: 55 65%、Mg: 35 45%。(5)硝酸鈉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)螢石CaFg98%夕卜，雜質(zhì) SiO2, MgO> C、S、P 之禾口《2.0%。(8)自產(chǎn)爐渣混合物NiO: 1.0 2.0%，B2O3 25 30 %，MgO 25 27%, A20341 49%。本發(fā)明的制備方法如下
(1)、配料備用各組份按下表稱重配料(均為重量百分?jǐn)?shù))，并混合均勻備用
權(quán)利要求
1.一種鎳基鎳硼中間合金，其特征在于，各組份重量百分?jǐn)?shù)為Ni: 76.87 82.27%, B 13.02 17.55%，其他組分含量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.如權(quán)利要求1所述的鎳基鎳硼中間合金，其特征在于，各原料純度為(1)主原料鎳的氧化物NiO>98.05%,雜質(zhì)Si、Al、Zn、P之和<2.0%;(2)硼酐B20g98.5%，雜質(zhì) A1203、Fe203、Si2O3 重金屬之和《1.5%。⑶輔料鋁粒Ah99.5%，F(xiàn)e、Si雜質(zhì)之和《0.5%;(4)鋁鎂合金Al 55 65%、Mg 35 45% ；(5) 肖酸鈉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)螢石CaFg98%夕卜，雜質(zhì)SiO2, MgO> C、S、P 之禾口《2.0%;(8)自產(chǎn)爐渣混合物NiO:1.0 2.0%，B2O3 25 30%，MgO 25 27%， A20341 49%。
3.—種權(quán)利要求1或2所述鎳基鎳硼中間合金的制備方法，其特征在于，工藝如下(1)、配料備用各組份重量百分?jǐn)?shù)為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， 爐渣余量；并混合均勻備用(2)作冶煉爐用鎂砂在地坑內(nèi)作一個砂窩，砂窩上再鋪細(xì)鎂砂，壓實，然后放上 爐筒，爐筒上加罩筒，罩筒上加煙罩，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。(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，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，時間為1.0 2.0分鐘；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；(5)自然冷卻12 15小時；(6)清理精整將合金表面浮渣及底部渣與合金分離開，并打磨；(7)將完整的合金錠破碎將合金錠破碎到所需的塊度，然后裝桶入庫。
4.如權(quán)利要求書3所述鎳基鎳硼中間合金的制備方法，其特征在于，所述鎂砂粒度為 1 2mm 占 80 85%，2 3mm 占 15 20%。
5.如權(quán)利要求書3所述鎳基鎳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所述鎳基鎳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所述鎳基鎳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
一種鎳基鎳硼中間合金及其制備方法，屬于鎳基中間合金技術(shù)領(lǐng)域。各組份重量百分?jǐn)?shù)為Ni76.87～82.27％，B13.02～17.55％，其他組分含量Al2.98～3.52％，F(xiàn)e0.24～0.52％，Si0.78～0.89％，C0.041～0.056％，S0.007～0.008％，P0.009～0.053％，余量Mg。采用金屬鋁和鋁鎂合金熱還原法制備。優(yōu)點(diǎn)在于，不用金屬Ni和金屬B，而是直接用鎳的氧化物和硼的氧化物作原料，避免了消耗金屬鎳的敝端，節(jié)省了生產(chǎn)金屬鎳的昂貴費(fèi)用，并提高了硼的收得率。該方法具有設(shè)備簡單，工藝短而簡單，節(jié)約電，生產(chǎn)成本低。
文檔編號C22C1/00GK102011004SQ20101060868
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