HB Z 5019-2004 铝镍钴永磁合金铸造工艺.pdf

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1、中华人民共和国航空行业标准FL 0180 HB/Z 5019-2004 代替HB/Z5019一1977铝镇钻永磁合金铸造工艺Casting technique of permanent alnico magnets 2004-09一01发布2004-12一01实施国防科学技术工业委员会发布HB/Z 5019-2004 目IJ吕本指导性技术文件代替HB/Z5019一1977铸造永磁合金熔炼。本指导性技术文件与HB/Z5019-1977相比主要技术内容变化如下:a) 增加了铸型制备的内容:b) 对配料的原材料要求进行了完善:c) 对部分合金牌号的配料成分进行了修改:d) 对部分合金牌号进行了调整，

2、取消了HB/Z5019-1977中的LN8.5，增加了LNGT28、LNGT38、LNGT36J; e) 增加了质量控制要求。本指导性技术文件由中国航空工业第一集团公司提出。本指导性技术文件由中国航空综合技术研究所、北京航空材料研究院归口。本指导性技术文件起草单位:国营二一二厂、国营一一五厂。本指导性技术文件主要起草人:马山林、龙平、计鹏杰、冯华。本指导性技术文件于1977年12月31日首次发布。HB/Z 5019-2004 铝镰钻永磁合金铸造工艺1 范围本指导性技术文件规定了铝镰钻永磁合金铸造的设备、工具及原材料、工艺过程及质量控制。本指导性技术文件适用于航空用铝镰钻永磁合金的铸造。2 规范

3、性引用文件下列文件中的条款通过本指导性技术文件的引用而成为本指导性技术文件的条款。凡是注目期的引用文件，其随后所有的修改单(不包含勘误的内容)或修订版均不适用于本指导性技术文件，然而，鼓励根据本指导性技术文件达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本指导性技术文件。GB/T467 阴极铜GB/T 1196 重熔用铝链GB/T 1426 碳素材料分类GB厅2881工业硅技术条件GB/T 3620.1 铁及铁合金牌号和化学成分GB/T 6516 电解镰GB/T6896 假条GB/T6983 电磁纯铁棒材技术条件HB 5018 铸造铝镰钻永磁合金HB

4、5343 铸造工艺质量控制HB 5354一1994热处理工艺质量控制HB/Z 220.5 铝合金熔模壳型精密铸造HB/Z 5020 铸造铝镇钻永磁合金热处理YB/T 5051 硅钙合金YS/T 255钻3 设备、工具及原材料3.1 熔炼设备熔炼炉应满足工艺要求，可选用容量不超过50阔的中频感应炉、容量不超过30峙的高颇感应炉或容量不超过50kg的真空感应炉;炉衬采用耐火材料柑塌。3. 2 加热设备加热设备应满足工艺要求，高温加热炉选用不低于四5354一1994的III类加热炉，中、低温加热炉选用不低于HB5354-1994的V类加热炉，烘箱控温精度不超过士15C。3.3 测温装置熔炼测温采用能

5、满足工艺要求的光学高温计或其它温度测量装置。3.4 工具铝镇钻永磁合金铸造的主要工具包括:用纯铁或耐火材料制成的带绝缘于柄的棒、勺、钳;7(f令结晶器或冷铁结晶器:石墨或其它耐火材料浇包。3.5 原材料HB/Z 5019-2004 3.5.1 铝镶钻永磁合金用原材料及其技术要求见表10 3.5.2 熔炼取向合金时，宜使用表l中纯度较高的材料。表1铝镰钻永磁合金用主要原材料技术要求名称牌号(要求)技术标准号铁DT-3、DT一4GB/T6983 铝Al99.50、Al99.60、Al99.70、AI99.70A、A199.85、AI99.90GB/T 1196 银Ni9950、Ni9990、Ni9

6、996、Ni9999GB/T6516 钻Co9925、Co9965、Co9980、Co9998YS/T255 铜Cu-CATH一1、Cu-CATH-2GB/T 467 铁TAl、TA2GB/T3620.1 硅Si一1、Si-2GB/T2881 银Nb一1、Nb-2GB/T6896 硫化亚铁FeS(化学纯)碳SDP GB/T 1426 硅钙Ca3 1Si60 YB/T 5051 4 工艺过程4.1 工艺流程铝镇钻永磁合金铸造工艺流程见图l。图1铝镶钻永磁合金铸造工艺流程图4.2 自己料4.2.1 使用新料时，根据熔炼炉料的总量，按表2计算出各种原材料的加入量。在满足磁性能要求的前提下，配料成分可

7、适当调整。表2铝镶钻永磁合金配料成分合金:配料成分，% 牌号Al Fe 13.5 LN8 14.0 余2 HB/Z 5019-2004 表2(续)序合金配料成分，0/0 号牌号Al Ni Co Cu Ti Si S Nb C Si-Ca Fe 2 LNI0 13.5- 25.5- 3.0 余14.0 26.5 3 LNG13 9.5- 20.0 15.0- 3.8- 0.3-0.2 余10.5 -20.5 16.0 4.2 0.5 4 LNG20 9.5- 19.0 20.0- 2.0- 0.4-0.3 余10.5 20.0 20.5 2.5 0.5 5 LNG32 8.5 14.0 24.0

8、 3.0 0.2 5f、-0.3 -9.0 -14.5 -25.5 -3.2 6 LNG36 8.0-14.5 19.0- 2.5- 0.3- 0.80-0.2 余8.5 15.0 20.0 3.0 0.4 0.85 7 LNG40 8.5- 14.0 24.5- 3.0-0.3 0.2 余8.8 14.5 25.0 3.2 8 LNG52 8.5-14.0 24.5- 3.0-0.3 0.2 余8.8 14.5 25.0 3.2 9 LNGT28 8.5- 15.0 23.5-3.0- 1.2-0.2 余9.0 15.5 24.5 3.2 1.5 10 LNGT32 7.2-14.5 34.

9、0- 3.0-5.2-0.2 余7.8 15.5 34.5 3.2 5.5 11 LNGT38 7.3-14.0 33.5- 3.5- 5.2-0.2 余7.8 15.0 34.5 4.5 5.5 7.4- 14.5 34.0- 3.0- 5.2- 0.03- 0.3-12 LNGT56 0.2 余7.8 15.5 34.5 3.2 5.5 0.04 0.4 13 LNGT72 7.6-14.5 34.0- 3.0- 5.1-0.25 1.0 0.03- 0.3-余7.8 15.0 34.5 3.5 54 0.06 0.4 14 LNGT36J 7.5-13.5 37.5- 3.0- 8.2-

10、0.2 余8.0 14.5 38.5 4.5 8.5 根据生产实际可不加入。-一4.2.2 允许使用同牌号的回炉料，但不应超过炉料总重的50%，使用回炉料时的熔炼烧损补加量见表4.2.3 熔炼取向合金时，一般使用新料，也可使用同牌号的回炉料12次。表3回炉料中熔炼烧损的补加量序号元素补加量，% A1 0.5-1.0 2 Ni 0.3-0.5 3 Co 0.3- 1.0 0.05-0.10 4 Ti 0.3-0.5b 5 S 0.1 6 Cu 0.1-0.3 7 C 0.02C 8 Si-Ca 0.2-0.3C a取向合金补加1%。b适用于Ti含量在5%以上的合金。c适用于LNGT56和LNGT

11、72合金。3 HB/Z 5019-2004 4.3铸型制备4. 3. 1 铸型种类铝镰钻永磁合金铸型一般采用油砂型或烙模精密铸造型壳。在能保证磁性能及尺寸精度的情况下也可以使用其它铸型。4.3.2 铸型制备4.3.2.1 配l吵型4.3.2. 1. 1 按比例称取石英砂、粘士砂及植物油、水等，先将石英砂和粘士在!、混合均匀，加植物油及水后再混合均匀，然后放入混砂机中充分混合均匀，备用。4.3.2.1.2 用型板造出铸件油砂型和底座。当需要测试试样时，造出试样的油砂型。4.3.2.1.3 将型块放入烘箱中进行烘烤，温度为(210士15).C，保温(1-2) h，炜至棕红色。4.3.2.2 熔模精

12、密铸造型壳铝镰钻永磁合金的熔模精密铸造型壳可按HB/Z220.5制备，涂料层数一般为5.6层。4.4 熔炼与浇注4.4.1 熔炼前的准备4.4.1.1 炉料应洁净、干躁，主要原材料应经吹砂处理，应无油污、锈蚀。回炉料表面不允许有异物及粘砂，回炉料中若带有与永磁合金成分不同的镶件时，应将镶件去除干净。4.4.1.2 炉料一般应冷切，在不增碳的情况下允许热切。4.4.1.3 根据熔炼炉的容量按4.2计算并称取炉料，称量误差不超过:i2%。炉料的形状、几何尺寸以不影响熔化进:度为原则。4.4.1.4 检查和清理炉衬，保证炉衬无裂纹和凹陷，炉体绝缘良好，炉内无异物。4.4. 1. 5 开炉前应确保所使

13、用的全部设备及仪表正常运转。使用的工具应干燥并绝缘良好。4.4.1.6 新砌的炉衬应先烘炉和洗炉，熔炼过其它材料的炉衬应经12次洗炉后方可使用。一般用纯铁或铁铝合金洗炉。4.4. 1. 7 新制耐火材料搅棒应经(10001200) .C倍烧，婿烧时间不少于30mmo4.4.1.8 浇包应经(800900).C恬烧。4.4.1.9 熔模精密铸造型壳应经(850900).C恬烧，培烧时间不少于2h。4.4.1.10 挠口杯和蜂窝定向模由低温升至(13501400).C倍烧，保温不少于15min，在蜂窝定向模与炉底板的接触面上撒一层氧化铝粉。4.4. 1. 11 对于取向合金，将水冷结晶器或冷铁结晶

14、器放置于炉前备用:对于非取向合金，将烘炜过的砂型块按一定数量叠放，用螺钉固定，安放浇口杯后备用。4.4.2 熔炼、浇注4.4.2.1 将铁、回炉料、镇、钻、铜依次紧密地装入炉内，通电熔化。熔化过程中应避免搭桥。4.4.2.2 当全部炉料熔清后，加入熔剂，扒渣，用硅钙脱氧:再依次加入硫化亚铁、钦，断电后加铝.迅速搅拌，扒渣后出炉浇注。4.4 2.3 对于LNGT56和LNGT72取向合金，在加入硅钙脱氧除渣后，立即加入碳，待充分反应后，再加入硫、铁、钮，断电后加铝，迅速搅拌，扒渣后出炉挠注。4.4.2.4 浇注时应挡渣，再迅速、平稳、不断流地直接浇入铸型中。钢液出炉后立即清理炉衬。4.4.2.5

15、 对于取向合金，在加铝后将培烧过的蜂窝定向模取出，并清理与结晶器的接触面，放于结晶器上，安放压铁，安放浇口杯进行浇注。浇完(35)min后取下浇口杯，冷却25min左右，将蜂窝定向模从结晶器上取下，进行清砂处理。4.4.2.6 取向合金的出炉温度为(16201670) .C;非取向合金的出炉温度为(15501600).C。4.5 打箱清理铸件充分凝固冷却后打箱清理。将浇口余痕、毛刺等打磨至与铸件表面齐平，必要时可进行粗磨。4 HB/Z5019一20044. 6 检验铸件毛坯应按HB5018的要求进行检验。5 质量控制5. 1. 1 铝镰钻永磁合金铸造过程的质量控制按HB5343执行。5.1.2

16、 铸件毛坯允许有加工余量范围内的任何缺陷，但在非加工面上不允许有影响使用的裂纹、缩孔、砂眼、欠铸、冷隔、夹渣、晶粒脱落等缺陷。5.1.3 铸件毛坯的只寸公差应符合圈样的规定。5.1.4 铝镖钻永磁合金的热处理可按HB/Z5020进行，热处理后磁性能应符合HB5018的规定。5 寸CON-FOmNm国中华人民共和国航空行业标准铝镇钻永磁合金铸造工艺HB/Z 5019-2004 * 中国航空综合技术研究所出版(北京东外京顺路7号)中国航空综合技术研究所印刷车间印刷北京1665信箱发行版权专有不得翻印开本880x 1230 1/1 6 印张3/4字数18千字2004年11月第一版2004年11月第一次印刷印数1-400定价6.00元书号z标301.2140L-r9-2-0-0 4 H B