專利名稱：一種鈷基鈷硼中間合金及其制備方法
技術領域：
本發明屬于鈷基合金技術領域，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：
隨著我國冶金工業的蓬勃發展，對鋼鐵冶金工業的合金劑-特種合金的要求越 來越高，為了提高特種中間合金的質量，降低原材料成本及冶煉成本。本發明是一種采 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。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磁率大等特點。如鈷鐵錳硅硼還應用于計 量電表、電流互感器、電表開關電源，起半波計量作用等。但它很難在冶煉過程中直接 加入，只有以合金狀態加入才會有較高收得率。
發明內容
本發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行冶煉，使得生產成本太高，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，降低成本，本 發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),生產非鐵基特種鈷硼中間合金，改變了用金屬鈷 熱兌法生產鈷硼合金的方法，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數鈷76.49 81.50%，硼 15.75 20.01%，雜質組分含量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 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A1203、Fe203、Si2O3重金 屬之和《1.5%。(3)輔料鋁粒除含Al>99.5%，含雜質Si、Fe之和動.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 SiO2, MgO> C、S、P 之和《2.0%。(8)自產爐CoO 1.0 2.0%，B20325 30%，MgO 24 28%，Al20340 50%。本發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數
權利要求
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數鈷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 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A1203、Fe203、Si2O3重金屬之和 <1.5% ；輔料鋁粒除含Al>99.5%，含雜質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 SiO2, MgO> C、S、P 之禾Π《2.0%;自產爐漁CoO 1.0 2.0%，Β20325 30%，Mg024 28%，Al20340 50%。
3.—種權利要求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；均為重量百分數；(2)作冶煉爐用鎂砂在地坑內作一個砂窩，窩上再鋪細鎂砂壓實，然后放上爐 筒，爐筒上加罩筒，罩筒上接煙罩，爐筒和罩筒內砌鎂磚，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 的上面放入點火劑，10%的鎂屑蓋在點火劑上以便觸到火源；(4)爐料點火后進入反應狀態，并逐步加強反應，主反應期間反應明火上竄火苗高度 達0.95 1.2米；火苗由大變小，直到熄火，主反應結束；熔融的渣和合金開始靜置， 合金沉淀，渣上浮，達到渣鐵分離；自然冷卻12 14小時清理、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，所述的細鎂砂 粒度為1 2mm占70%，2 3mm占30%。
6.如權利要求書3所述的鈷基鈷硼中間合金的制備方法，其特征在于，所述的點火劑 由鎂屑40 %、鋁粉30 %，NaN0330 %混合組成。
7.如權利要求書3所述的鈷基鈷硼中間合金的制備方法，其特征在于，所述的料準確 稱量是指稱量各種原料的準確為100% 士0.01%。
全文摘要
一種鈷基鈷硼中間合金及其制備方法，屬于鈷基合金技術領域。鈷基鈷硼中間合金各組分含量的重量百分數鈷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。優點在于，不用金屬Co而是直接用鈷的氧化物作原料，冶煉不用電，節省電能；用硼的氧化物作原料，而不用金屬硼粉，無環境污染，好操作，易保存。
文檔編號C22C1/00GK102011003SQ20101060867
公開日2011年4月13日 申請日期2010年12月28日 優先權日2010年12月28日
發明者王浩冰, 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