專利名稱：：復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永磁合金及其變形加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本案屬于鐵鉻鈷永磁合金材料領(lǐng)域，特別涉及降低鈷含量、改善加工性能的鐵鉻鈷合金及其變形加工方法。
背景技術(shù)：
：隨著機電產(chǎn)業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品多樣化的發(fā)展，高性能磁性材料的變形加工是亟待解決的問題。市場上大量使用的永磁合金材料主要有鑄造鋁鎳鈷、鐵氧體、稀土、釹鐵硼，這些材料是采用鑄造或粉末冶金生產(chǎn)的，盡管磁性能高，但機械性能差，不具備可加工性，帶有鑄造或粉末冶金的各種缺陷，不能制造細(xì)長、微薄、形狀復(fù)雜、尺寸精確的永^磁元件。因而業(yè)界開始著力研究鐵鉻鈷系列變形永磁合金材料。已知技術(shù)如中國專利98803221.X公開了一種含低濃度稀土元素的Nd-Fe-B微晶永磁體的制造方法，軟磁性相和硬磁性相混合其中，鑄造之后具有不小于2.5k0e的內(nèi)稟矯頑力iHc和不小于9kG的剩余磁通密度Br,其性能一價格比可與硬磁鐵氧體比擬，具有70—500nm厚度的微晶結(jié)構(gòu)，有利于磁路尺寸和厚度的降低。通過在壓強不高于30KPa減壓惰性氣體氣氛中，在旋轉(zhuǎn)的冷卻輥上鑄造具有特定組成的合金熔體，從合金熔體直接制造具有15—50腿微晶結(jié)構(gòu)的微晶永磁體合金。在此制造工藝中采用具有其中添加了Co、Cr、Mn、Ni、Cu、Ga、Ag、Pt、Au和Pb的特定組成的合金熔體，可以獲得《鼓晶永磁體合金，內(nèi)稟矯頑力iHc提高到不小于2.5kOe,與Nd-Fe-B三元磁體的制造條件范圍相比，可以呈現(xiàn)硬磁性能的最佳輥圓周速度范圍可以擴展，并獲得厚度為70jum—500nm。又如中國專利99801229.7公開了耐熱性優(yōu)良的永磁體合金及其制造方法，其組成為C:0.1-15原子％,B:0.5-15原子％(C和B之和為2-30原子％)，Co:0-40原子％(不含0%)，Dy+Tb:0.5-5原子％，R:8-20原子%(R表示由Nd、Pr、Ce、La、Y、Gd、Ho、Er和Tm所組成的組中選擇的至少l種元素)，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。現(xiàn)有的可加工形鐵鉻鈷系列永磁合金材料或因為磁性能低、或因鈷的含量居高難下，價格昂貴(一般鈷的含量>20%)，而制約了產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。市場亟待高加工性能、低鈷含量的鐵鉻鈷變形永磁合金材料問世。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的問題在于，克服襲用技術(shù)存在的上述缺陷，而提供一種復(fù)合釩、鴒元素的鐵鉻鈷永磁合金及其變形加工工藝。本發(fā)明的首要目的是提供一種復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永磁合金；本發(fā)明的又一目的是提供上述復(fù)合釩、鶴元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝。本發(fā)明解決合金材料技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的，依據(jù)本發(fā)明提供一種一種復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永磁合金，其中，其重量百分比成分為鉻(Cr)22-27%、鈷(Co)10-16%、鴒(W)2.5-5%、釩(V)1.5-5%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明解決合金材料技術(shù)問題還可以采用以下措施進(jìn)一步實現(xiàn)前述的復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永磁合金，其中，其重量百分比是鉻(Cr)23.3%、鈷(Co)15.35°/。、鴒(W)2.79%、釩(V)1.77%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明解決加工工藝技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的，依據(jù)本發(fā)明提供一種復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其中，具有如下工序I、冶煉工序，煉出鋼錠，且鋼錠致密，不存在皮下氣泡和組織疏松；鋼錠的化學(xué)成份為碳(C)<0.03%、磷(P)<0.03%、碌u(S)<0.03%、錳(Mn)《0.2%、鉻22-27%、鈷10-16%、鴒2.5-5%、釩1.5-5%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)；II、鍛造工序，將前序冶煉后的鋼錠扒皮鍛造，鍛成預(yù)設(shè)尺寸的、表面平整光潔無疊皮的坯料；鍛造的入爐溫度為500°C-800°C;加溫到117(TC-122(TC時，保溫20-40分鐘直至鋼4定均勻熱透；終鍛溫度為》950。C;空冷；III、熱軋工序，將表面質(zhì)量符合工藝要求的坯料進(jìn)行加熱處理，加熱時間控制為2-2.5小時；坯料隨爐升溫，入爐溫度不高于80(TC,加熱到1080。C-112(TC，保溫為20分鐘后按預(yù)設(shè)規(guī)格熱軋成型；IV、酸洗工序，對前序熱軋成型品進(jìn)行酸洗、》務(wù)磨、截切；酸洗溶劑為硫酸(H2SO4):氯化鈉(NaCL):水(歸)=3:1:6,酸洗溫度為50-80°C,酸洗間為30-60分鐘；V、冷加工工序，將對前序酸洗處理后的熱軋成型品進(jìn)行冷加工；VI、磁性能處理工序，將冷加工后的成型品制成預(yù)設(shè)規(guī)格的元件進(jìn)行磁性能處理；VI-1固溶處理工序，將前序符合規(guī)格的元件進(jìn)行固溶處理獲得單一的a相過飽和固溶體；VI-2磁場處理工序，將前序固溶處理后的元件置于等溫磁場中處理，磁場強度為2500-3000奧斯特(Oe);f茲場處理溫度為660-670°C;磁場處理時間40分鐘；將等溫^磁場處理后的元件以6-12。C/分鐘速度冷卻到室溫；VI-3回火工序，將前序磁場處理后的元件進(jìn)行階梯回火，具體是分級回火，各級回火爐溫逐級遞減預(yù)設(shè)溫度，且各級回火保溫時間逐級遞增預(yù)設(shè)時間，最后出爐空冷。本發(fā)明解決加工工藝技術(shù)問題還可以采用以下措施進(jìn)一步實現(xiàn)前述的復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其中，所述冶煉工序，原料中鉻比鈷的含量比值為1.45-1.85。前述的復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其中，所述鍛造工序中在鋼錠鍛打過程中，鍛錘要先輕后重，并沿鋼錠同一方向施力；在熱軋工序前具有修磨工序，將經(jīng)鍛造工序鍛造出的坯料進(jìn)行去除坯料表面擊夬陷的》務(wù)磨。前述的復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其中，所述熱軋工序中所述熱軋成型品為帶板，其中帶板坯的熱軋，其終軋溫度》850。C,變形量>90%;熱軋帶才反盤巻后淬水急冷，水溫小于30度；或熱軋成型品為盤條，其中盤條方坯的熱軋，將經(jīng)過高線熱軋成型的盤條水冷，水溫小于30度；或熱穿孔成型品為管坯，其中管坯的熱穿孔，將前序鍛成的管坯料車成預(yù)設(shè)尺寸的光棒，入爐加熱，入爐溫度為80(TC以下，隨爐升溫到1100。C-114(TC,保溫40分鐘，進(jìn)行管坯穿孔，穿孔后淬水急冷，水溫小于30度。前述的復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其中，所述酸洗工序中酸洗溫度為50-80°C，酸洗時間為30-60分鐘。前述的復(fù)合釩、鴒元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其中，所述冷加工工序中對前序經(jīng)過酸洗的熱軋成型品為帶板的冷加工步驟是冷軋帶材，各道次的變形量均控制在30-40%;冷軋過程中的去應(yīng)力采用光亮退火，光亮退火采用履帶式氫保護(hù)氣氛，設(shè)定溫度為107(TC,帶速2.8米/分鐘，氣冷；經(jīng)多道次冷軋直至成品；成品退火，采用光亮退火，設(shè)定溫度為98(TC，帶速3.0米/分鐘，氣冷；或?qū)η靶蚪?jīng)過酸洗的熱軋成型品為盤條的冷加工步驟是冷拔絲材，各道次的變形量均控制在20-30%;冷拔過程中的去應(yīng)力退火采用箱式電爐退火；入爐溫度為1070°C，爐溫升至1070±2(TC時，保溫20-30分鐘，出爐迅速淬水，水溫小于30度；每道次退火后均需酸洗，酸洗溫度為50-80°C,酸洗時間為30-60分鐘；當(dāng)絲材拔制到2毫米以下采用連續(xù)式光亮退火，設(shè)定溫度為1050。C,帶速3.0米/分鐘，氣冷，經(jīng)多道次拔制成品；或?qū)η靶蚪?jīng)過酸洗的熱軋成型品為管材的冷加工步驟是冷軋-冷拔管材，冷軋各道次的變形量均控制在30-40%;冷拔各道次的變形量均控制在20-30%;過程中的去應(yīng)力退火采用電接觸加熱處理；退火溫度1050-IIO(TC,保溫2-3分鐘；均勻紅透，迅速淬水，水溫小于30度；冷軋前需酸洗，酸洗溫度為50-80°C,酸洗時間為30-60分鐘；經(jīng)多道次冷軋冷拔制成品。前述的復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其中，所述^f茲性能處理工序之固溶處理工序，其中，爐溫升至1200士10。C時，元件入爐，至元件均勻紅透后，保溫時間15-20分鐘，出爐迅速淬水，水溫小于30度。前述的復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其中，所述》茲性能處理工序之J茲場處理工序，其中，；茲場處理溫度為665°C;等溫;茲場處理后的元件以6。C/分鐘速度冷卻到室溫。前述的復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其中，所述磁性能處理工序之回火工序，具體是第一級回火，入爐溫度62(TC，元件隨爐升溫至620°C,均勻熱透后，保溫30分鐘后降溫至下一級回火；第二級回火，爐溫降至600。C后；保溫60分鐘后降溫至下一級回火；第三級回火，爐溫降至580。C后，保溫120分鐘后降溫至下一級回火；第四級回火，爐溫降至560。C后，保溫120分鐘后降溫至下一級回火；第五級回火，爐溫降至54(TC后，保溫240分鐘，出爐空冷。前述的復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其中，所述冶煉工序，采用真空感應(yīng)熔煉，選擇真空度>10—2帕，原料中電解鈷99.9%,氮含量《150PPm,氧含量《500PPm;金屬鉻99°/。，氮含量《150PPm，氧含量《500PPm;工業(yè)純4失，氮含量《50PPm,氧含量《300PPm。前述的復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其中，所述熱軋工序之帶板坯的熱軋，其中，熱軋帶板厚度為3.0-3.5mm,寬為250-350mm,熱軋帶板盤巻的松緊度符合熱軋帶板盤巻淬水時能淬透的松緊度?；蛩鰺彳埞ば蛑P條坯的熱軋，所述盤條直徑為①5.5mm;或所述熱軋工序之管坯的熱穿孔，所述管坯車成①35-36mm光一奉；管坯穿孔時，管坯溫度不得低于900度。前述的復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其中，所述的酸洗溶劑為H2S(kNaCL:H20=3:1:6。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明在優(yōu)異的結(jié)構(gòu)配置下，至少有如下的優(yōu)點本發(fā)明之合金材料在鐵(Fe)-23鉻(Cr)-15鈷(Co)合金中復(fù)合加入體心立方結(jié)構(gòu)元素釩(V)、鎢(W),使鐵的a相區(qū)擴大，a相更穩(wěn)定，不僅可有效降低鈷的含量，從而降低材料成本；還可實現(xiàn)有效降低材料固溶溫度、改善其冷、熱加工性、提高合金材料磁性能的良好效果；本發(fā)明加工工藝包括冶煉工序、鍛造工序、熱軋工序、酸洗工序、冷加工工序、磁性能處理工序等各序的合理設(shè)置可使合金進(jìn)一步獲得更高的磁性能，為高磁性能鐵鉻鈷永磁合金材料的變形加工提供了更好的方法。本發(fā)明之合金材料既具有良好的機械加工性能，又具有高的磁性能，且由于有效地降低了昂貴的鈷含量，使合金材料的價格大大降低；由此本發(fā)明合金材料代替既價格昂貴、又不易加工的鋁鎳鈷系合金可以成為現(xiàn)實，本發(fā)明還可與釹鐵硼、彩鈷合金相配合，更廣泛的應(yīng)用于電子工業(yè)、航海儀表、汽車儀.表、電機工程、計算機、繼電器、復(fù)印機、防盜報警裝置、傳感器、高性能指南針、精密儀器儀表等領(lǐng)域。本發(fā)明的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細(xì)給出。圖1是Fe-23Cr-15Co的》茲化曲線；圖2是含2.79%鴒、1.77%釩的合金不同固溶處理溫度與矯頑力的關(guān)系；圖2a是含2.79%鵠、1.77%釩的合金不同固溶處理溫度與剩磁的關(guān)系；圖2b是含2.79°/。鴒、1.77%釩的合金不同固溶處理溫度與最大;茲能積的關(guān)系；具體實施例方式以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提供的具體實施方式、組成、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。圖2中al表示低溫下矯頑力的端點；a2表示高溫下^N貞力的端點；bl、b2表示較佳溫度對應(yīng)的高矯頑力的點。圖2a中al表示低溫下剩磁的端點；a2表示高溫下剩it的端點；bl、b2表示較佳溫度對應(yīng)的高剩磁的點。圖2b中al表示低溫下》茲能積的端點；a2表示高溫下-茲能積的端點；bl、b2表示較佳溫度對應(yīng)的高磁能積的點。參見圖2,—種復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永磁合金Fe-23Cr-UCo-V-W，其重量百分比成分為鉻(Cr)22-27°/。、鈷(Co)10-16%、鎢(W)2.5-5%、釩(V)1.5-5%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)；優(yōu)選成分重量百分比是鉻(Cr)23.3%、鈷(Co)15.35%、鎢(V)2.79%、釩(V)1.77%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)；由于鐵(Fe)-23鉻(Cr)-15鈷(Co)合金中主要成分是鐵(Fe),加入體心立方結(jié)構(gòu)元素釩(V)、鎢(W)，可使鐵的a相區(qū)擴大，且a相更穩(wěn)定，從而達(dá)到有效的降低材料固溶溫度、改善其冷、熱加工性，提高其磁性能的12目的；前述合金材料的變形加工工藝步驟如下I、冶煉工序，采用真空感應(yīng)熔煉，選擇真空度>10—2帕，煉出鋼錠；其中原料選用電解鈷99.9%(純度)，氮含量《150PPm,氧含量《500PPm;金屬4各99°/。(純度)，氮含量《150PPm，氧含量《500PPm;工業(yè)純鐵，氮含量《50PPm，氧含量《300PPm。原料中鉻與鈷的含量比值在1.45-1.85之間；鋼錠的化學(xué)成份應(yīng)滿足碳(C)《0.03%、磷(P)《0.03%、硫(S)《0.03%、錳(Mn)《0.2%、鉻22-27%、鈷10-16%鴒2.5-5%、釩1.5-5%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)；鋼錠中的氮《120PPm;氧<80PPm;要求鋼錠致密，不能存在皮下氣泡和組織的疏松。因為氮能擴大合金的Y相區(qū)，明顯地影響合金的臨界冷卻速度，從而對磁性有不利影響。因而選擇真空熔煉，且在冶煉中應(yīng)嚴(yán)格控制氮的含量。II、鍛造工序，將前序冶煉后的鋼錠扒皮鍛造，鍛成預(yù)設(shè)尺寸軋帶板坯或軋盤條方坯或管坯；鍛造的入爐溫度為500°C-800°C,加溫到1170。C-122(TC時，保溫20-40分鐘，終鍛溫度為〉95(TC;空冷；保溫時間以保證鋼4t均勻熱透為原則；在鋼錠鍛打過程中，鍛錘要先輕后重，并沿鋼錠同一方向施力，否則易裂，鍛坯表面平整光潔無疊皮。由于前序合理降低了鉻、鈷含量，以及有效控制鍛造溫度，使得加工性能得到了明顯改善；III、修磨工序，將前序鍛造出的坯料進(jìn)行表面修磨，去除該坯料表面的疊層、微裂等缺陷，不將缺陷帶入下序，以利于后序加工；IV、熱軋工序，IV-1將前序經(jīng)過修磨的帶板坯、盤條方坯中任意一種坯料進(jìn)行加熱處理；坯料入爐溫度不高于800°C，加熱到1080°C-1120°C,加熱時間為2-2.5小時保溫2Q分鐘；IV-2將前序坯料按預(yù)設(shè)規(guī)格熱軋成型材，該型材對應(yīng)前述坯料為帶板或盤條方坯，管坯(熱穿孔)；前述IV-2序中帶板坯的熱軋其終軋溫度》85(TC,變形量>90%;熱軋帶板盤巻后急冷，水溫小于30度，成型材時熱軋帶板盤巻不能太緊，否則淬水時不能淬透；所述熱軋帶板厚度為3.0-3.5mm，寬為250-350mm;前述IV-2序中盤條方坯的熱軋其終軋溫度》85(TC，變形量>90°/。，經(jīng)過高線熱軋成型的盤條，水冷，水溫小于30度，所述盤條直徑為①5.5mm;前述IV-2序中管坯的熱穿孔，將II鍛造工序的管坯車成①35-36mm光棒，入爐加熱，入爐溫度為800。C以下，隨爐升溫到1100°C-1140°C,保溫40分鐘，穿孔后淬水急冷，水溫小于30度；管坯料在熱加工過程中，要同時承受壓縮、延伸與扭曲壓縮。因此要嚴(yán)格控制管坯的加熱溫度，最高不得高于1140°C,最低不得低于IIO(TC;從爐中取料后應(yīng)迅速穿孔防止因過程中材料的降溫，保證穿孔時管坯溫度達(dá)到900度以上，否則管坯容易開裂。V、酸洗工序?qū)η靶驘彳埑尚偷膸О寤虮P條或管材型材進(jìn)行酸洗、修磨、截切；酸洗工藝為酸洗溶劑為謹(jǐn)4:NaCL:歸=3:1:6，酸洗溫度為50-80°C，酸洗時間為30-60分鐘；該酸洗工藝不同于其他合金的酸洗，上述工藝配比方式既可有效去除氧化皮，又可防止該材料過腐蝕。VI、冷加工工序?qū)η靶驘彳埑尚偷膸О?、盤條、管材型材進(jìn)行冷加工，步驟是VI-1冷軋帶材，各道次的變形量均控制在30-40%;冷軋帶材去應(yīng)力退火采用光亮退火，光亮退火采用履帶式氫保護(hù)氣氛，設(shè)定溫度為1070°C，帶速2.8米/分鐘，氣冷；經(jīng)多道次冷軋直至成品；成品退火，釆用光亮退火，設(shè)定溫度為980。C，帶速3.0米/分鐘，氣冷；VI-2冷拔絲材，各道次的變形量均控制在20-30%;冷拔絲材去應(yīng)力退火采用箱式電爐退火；入爐溫度為1070°C，爐溫升至1070±20°C時，保溫20-30分鐘，出爐迅速淬水，水溫小于30度；每道次退火后均需酸洗，酸洗溶劑為H2SO4:NaCL:H20=3:1:6,酸洗溫度為50-80°C,酸洗時間為30-60分鐘；當(dāng)絲材拔制到2毫米以下釆用連續(xù)式光亮退火，設(shè)定溫度為1050°C，帶速3.0米/分鐘，氣冷，經(jīng)多道次拔制成品，至此，材料可拔到0.1毫米圓絲或扁絲；VI-3冷軋-冷拔管材，冷軋各道次的變形量均控制在30-40%;冷拔各道次的變形量均控制在20-30%;中間道次退火采用電接觸加熱處理；退火溫度1050-IIO(TC,保溫2-3分鐘；均勻紅透，迅速淬水，水溫小于30度；冷軋前需酸洗，酸洗溶劑為H2S(kNaCL:H20=3:l:6，酸洗溫度為50-80°C，酸洗時間為30-60分鐘；經(jīng)多道次冷軋冷拔制成品；VII磁性能處理工序，冷軋后的帶材經(jīng)過沖壓成各規(guī)格的元件，冷拔的絲材或管材經(jīng)過截切成各規(guī)格的元件，進(jìn)行磁性能處理；V卩-1固溶處理工序，將前述元件進(jìn)行固溶處理，目的是獲得單一的a相過飽和固溶體，根據(jù)鐵鉻鈷合金的三元相圖看，通過加熱急冷的方式，可得到單一的a相過飽和固溶體。為后續(xù)處理做好組織上的準(zhǔn)備。合金元素鴒、鉬的加入，擴大了合金的a相區(qū)，降低了固溶處理溫度。如表1所示為Fe—23Cr-15Co和Fe—23Cr—15Co—V—W的;茲性能與不同固溶溫度的關(guān)系。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>參見表1,通過Fe-23Cr-15Co和Fe-23Cr-15Co_V-W兩種合金的磁性能與不同固溶溫度的關(guān)系，可以看出隨固溶溫度的變化，鐵-23鉻-15鈷磁性能變化較為急劇，固溶溫度必須1300。C以上進(jìn)行，才能使磁性能有較高的提升；而本發(fā)明鐵-23鉻-15鈷-釩-鎢固溶溫度可在1300。C到IIOOXTC附近進(jìn)行。固溶溫度從130(TC降到1100。C都可得到較高的磁性能，更優(yōu)化了工藝條件。從金相分析看本發(fā)明鐵-23鉻-15鈷-釩-鴒合金在1100。C以上是單一的oc相組織，105(TC以下開始出現(xiàn)Y相(非磁性相)，因此，磁性能下降。從表l看出，最佳的固溶處理工藝是將爐溫升至1200±10°C,保溫使材料均勻紅透，保溫時間15-20分鐘后，出爐迅速淬水，水溫小于30度；使合金獲得單一的oc過飽和固溶體。VII-2^磁場處理工序，將VI-1序固溶處理后的半成制品置于等溫石茲場處理中處理后以6-12。C/分鐘的速度冷卻，可以得到較高的磁性能；但若速度過慢，生產(chǎn)效率太低，不適合產(chǎn)業(yè)化需要；不茲場強度為2500-3000奧斯特(Oe);》茲場處理溫度為660-670°C;;茲場處理時間40分鐘；優(yōu)選的磁場處理溫度為665°C;優(yōu)選的冷卻速度是6°C/分鐘。表2為鐵-23鉻-15鈷-釩-鴒合金磁場處理冷卻速度與磁性能的關(guān)系；Vl卜3回火工序，將VI-2序磁場處理后的半成制品進(jìn)行階梯回火，具體是:VH-3-1第一級回火，入爐溫度62(TC,材料均勻熱透，爐溫至62(TC,保溫3Q分鐘；然后降溫至下一級；V卩-3-2第二級回火，爐溫降至60(TC后，保溫60分鐘，然后降溫至下一級;VII-3-3第三級回火，爐溫降至580。C后，保溫120分鐘，然后降溫至下一級;Vl卜3-4第四級回火，爐溫降至56(TC后，保溫120分鐘，然后降溫至下一級;VH-3-5第五級回火，爐溫降至540。C后，保溫240分鐘，然后出爐空冷;表2冷速rc/分鐘)剩磁Br(Gs)矯頑力(Oe)最大^f茲能積(BH)m水冷8500800.2空冷110504502.8控速12120205003.7控速10125005504.8控速8135806005.8控速6140206206.0結(jié)論圖1是Fe-23Cr-15Co的》茲化曲線；圖2、圖2a、圖2b是復(fù)合2.79°/。鴒與釩1.77%的合金不同固溶處理溫度與磁性能的關(guān)系；由表2和圖2、圖2a、圖2b均可見，本案之材料經(jīng)上述磁性處理工藝后,合金材料的磁性能得到顯著提高，其磁性能指標(biāo)可實現(xiàn)剩磁Br:14020Gs，矯頑力Hc=620Oe最大;茲能積(B.H)max=6.0MGOe。固溶狀態(tài)機械性能為抗拉強度(^=760MPa延伸率5=30%斷面收縮率小=45%維氏硬度HV=180由試驗得出鐵，-23鉻-15鈷-釩-鴿突出特點加適量釩、鎢對cr相的轉(zhuǎn)變有明顯的抑制作用，使合金的熱加工性大為改善；見表3鈷含量與磁性能的關(guān)系，實—驗數(shù)據(jù)表明加入釩、鎢更重要的作用是擴大了高矯頑力的成分的范圍，可使鈷含量進(jìn)一步的降低到10%,仍然得到較高的磁性能，有利于節(jié)約資源向低鈷方向發(fā)展。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一種復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永磁合金，其特征在于，其重量百分比成分為鉻(Cr)22-27％、鈷(Co)10-16％、鎢(W)2.5-5％、釩(V)1.5-5％，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。2.如權(quán)利要求l所述的復(fù)合釩、鴒元素的鐵鉻鈷永磁合金，其特征在于，其重量百分比是鉻(Cr)23.3%、鈷(Co)15.35°/。、鎢(W)2.79°/。、釩(V)1.77%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。3.—種復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其特征在于，具有如下工序I、冶煉工序，煉出鋼錠，且鋼4t致密，不存在皮下氣泡和組織疏爭>;鋼錠的化學(xué)成份為碳(C)《0.03%、磷(P)<0.03%、石危(S)<0.03%、錳(Mn)《0.2%、鉻22-27%、鈷10-16%、鴒2.5-5%、釩1.5-5%,其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)；II、鍛造工序，將前序冶煉后的鋼錠扒皮鍛造，鍛成預(yù)設(shè)尺寸的、表面平整光潔無疊皮的坯料；4艮造的入爐溫度為500°C-800°C;加溫到117(TC-122(TC時，保溫20-40分鐘直至鋼4定均勻熱透；終鍛溫度為》950。C;空冷；III、熱軋工序，將表面質(zhì)量符合工藝要求的坯津+進(jìn)行加熱處理，加熱時間控制為2-2.5小時；坯料隨爐升溫，入爐溫度不高于800°C，加熱到1080°C-1120°C,保溫為20分鐘后按預(yù)設(shè)規(guī)^^各熱軋成型；IV、酸洗工序，對前序熱軋成型品進(jìn)行酸洗、修磨、截切；酸洗溶劑為硫酸(出S04):氯化鈉(NaCL):水(IbO)=3:1:6,酸洗溫度為50-80°C，酸洗時間為30-60分鐘；V、冷加工工序，將對前序酸洗處理后的熱軋成型品進(jìn)行冷加工；VI、磁性能處理工序，將冷加工后的成型品制成預(yù)設(shè)規(guī)格的元件進(jìn)行磁性能處理；VI-1固溶處理工序，將前序符合規(guī)格的元件進(jìn)行固溶處理獲得單一的a相過飽和固溶體；VI-2;茲場處理工序，將前序固溶處理后的元件置于等溫;茲場中處理，石茲場強度為2500-3000奧斯特(0e);》茲場處理溫度為660-670°C;f茲場處理時間40分鐘；將等溫》茲場處理后的元件以6-12。C/分鐘速度冷卻到室溫；VI-3回火工序，將前序磁場處理后的元件進(jìn)行階梯回火，具體是分級回火，各級回火爐溫逐級遞減預(yù)設(shè)溫度，且各級回火保溫時間逐級遞增預(yù)設(shè)時間，最后出爐空冷。4.如權(quán)利要求3所述的復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永;茲合金的變形加工工藝，其特征在于，所述冶煉工序，原料中鉻比鈷的含量比值為1.45-1.85。5.如權(quán)利要求3或4所述的復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其特征在于，所述鍛造工序中在鋼錠鍛打過程中，鍛錘要先輕后重，并沿鋼錠同一方向施力；在熱軋工序前具有修磨工序，將經(jīng)鍛造工序鍛造出的坯料進(jìn)行去除坯料表面缺陷的修磨。6.如權(quán)利要求5所述的復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其特征在于，所述熱軋工序中所述熱軋成型品為帶板，其中帶板坯的熱軋，其終軋溫度〉85(TC,變形量>90%;熱軋帶板盤巻后淬水急冷，水溫小于30度；或熱軋成型品為盤條，其中盤條方坯的熱軋，將經(jīng)過高線熱軋成型的盤條水冷，水溫小于30度；或熱穿孔成型品為管坯，其中管坯的熱穿孔，將前序鍛成的管坯料車成預(yù)設(shè)尺寸的光棒，入爐加熱，入爐溫度為800。C以下，隨爐升溫到1100°C-1140°C,保溫40分鐘，進(jìn)行管坯穿孔，穿孔后淬水急冷，水溫小于30度。7.如權(quán)利要求6所述復(fù)合釩、鴒元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其特征在于，所述酸洗工序中酸洗溫度為50-8(TC,酸洗時間為30-60分鐘。8.如權(quán)利要求6或7所述的復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其特征在于，所述冷加工工序中對前序經(jīng)過酸洗的熱軋成型品為帶板的冷加工步驟是冷軋帶材，各道次的變形量均控制在30-40%;冷軋過程中的去應(yīng)力采用光亮退火，光亮退火釆用履帶式氫保護(hù)氣氛，設(shè)定溫度為107(TC,帶速2.8米/分鐘，氣冷；經(jīng)多道次冷軋直至成品；成品退火，采用光亮退火，設(shè)定溫度為980。C，帶速3.0米/分鐘，氣冷；或?qū)η靶蚪?jīng)過酸洗的熱軋成型品為盤條的冷加工步驟是冷拔絲材，各道次的變形量均控制在20-30%;冷拔過程中的去應(yīng)力退火采用箱式電爐退火；入爐溫度為1070°C,爐溫升至1070±20°C時，保溫20-30分鐘，出爐迅速淬水，水溫小于30度；每道次退火后均需酸洗，酸洗溫度為50-80°C，酸洗時間為30-60分鐘；當(dāng)絲材拔制到2毫米以下采用連續(xù)式光亮退火，設(shè)定溫度為1050。C,帶速3.0米/分鐘，氣冷，經(jīng)多道次拔制成品；或?qū)η靶蚪?jīng)過酸洗的熱軋成型品為管材的冷加工步驟是冷軋-冷拔管材，冷軋各道次的變形量均控制在30-40%;冷拔各道次的變形量均控制在20-30%;過程中的去應(yīng)力退火采用電接觸加熱處理；退火溫度1050-1100°C,保溫2-3分鐘；均勻紅透，迅速淬水，水溫小于30度；冷軋前需酸洗，酸洗溫度為50-80°C,酸洗時間為30-60分鐘；經(jīng)多道次冷軋冷拔制成品。9.如權(quán)利要求8所述復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其特征在于，所述磁性能處理工序之固溶處理工序，其中，爐溫升至1200±l(TC時，元件入爐，至元件均勻紅透后，保溫時間15-20分鐘，出爐迅速淬水，水溫小于30度。10.如權(quán)利要求9復(fù)合釩、鴒元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其特征在于，所述磁性能處理工序之磁場處理工序，其中，^磁場處理溫度為665°C;等溫^磁場處理后的元件以6。C/分鐘速度冷卻到室溫。11.如權(quán)利要求10所述的復(fù)合釩、鴒元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其特征在于，所述磁性能處理工序之回火工序，具體是第一級回火，入爐溫度620。C,元件隨爐升溫至620°C，均勻熱透后，保溫30分鐘后降溫至下一級回火；第二級回火，爐溫降至60(TC后；保溫60分鐘后降溫至下一級回火；第三級回火，爐溫降至580。C后，保溫120分鐘后降溫至下一級回火；第四級回火，爐溫降至560。C后，保溫120分鐘后降溫至下一級回火；第五級回火，爐溫降至54(TC后，保溫240分鐘，出爐空冷。12.如權(quán)利要求9-11之一所述的復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其特征在于，所述冶煉工序，采用真空感應(yīng)熔煉，選擇真空度>10—2帕，原料中電解鈷99.9%，氮含量《150PPm,氧含量《500PPm;金屬鉻99%,氮含量《150PPm,氧含量《500PPm;工業(yè)純纟失，氮含量《50PPm,氧含量《300PPm。13.如權(quán)利要求12所述的復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其特征在于，所述熱軋工序之帶板坯的熱軋，其中，熱軋帶板厚度為3.0-3.5mm,寬為250-350mm，熱軋帶板盤巻的松緊度符合熱軋帶板盤巻淬水時能淬透的松緊度?；蛩鰺彳埞ば蛑P條坯的熱軋，所述盤條直徑為①5.5mm;或所述熱軋工序之管坯的熱穿孔，所述管坯車成①35-36讓光棒；管坯穿孔時，管坯溫度不得低于900度。14.如權(quán)利要求13所述的復(fù)合釩、鵠元素的鐵鉻鈷永磁合金的變形加工工藝，其特征在于，所述的酸洗溶劑為H2S(kNaCL:H20=3:1:6。全文摘要一種復(fù)合釩、鎢元素的鐵鉻鈷永磁合金，屬于鐵鉻鈷永磁合金材料領(lǐng)域，特別涉及降低鈷含量、改善加工性能的鐵鉻鈷合金及其變形加工方法。其重量百分比成分為鉻22-27％、鈷10-16％、鎢2.5-5％、釩1.5-5％，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。該合金的變形加工工藝，包括冶煉工序、鍛造工序、熱軋工序、酸洗工序、冷加工工序、磁性能處理工序。本發(fā)明可有效降低鈷含量，降低材料成本；提高合金材料的磁性能和機械加工性能；本發(fā)明提供的加工工藝各序的合理設(shè)置可使合金進(jìn)一步獲得更高的磁性能，為高磁性能鐵鉻鈷永磁合金材料的變形加工提供了更好的方法。文檔編號B21B37/74GK101285154SQ20081005329公開日2008年10月15日申請日期2008年5月29日優(yōu)先權(quán)日2008年5月29日發(fā)明者于慶蓮,李文芳申請人:天津冶金集團(tuán)天材科技發(fā)展有限公司