[发明专利]粉冶稀土超磁致伸缩棒材及其制备技术

权利要求书

1.一种粉冶稀土超磁致伸缩棒材及其制备技术，其特征在于：该粉冶稀土超磁致伸缩棒材及其制备技术，采用的组料结构成份，是按批次生产制造粉冶稀土超磁致伸缩棒材制品的总重量计，铁(Fe)28～31份，镍(Ni) 14～16份，钴（Co）9～8份，镧（La）27～25份，铈（Ce）22～20份；通过设置多元组料配比、超声固相均质混配、等静压压制成形极化、连续逐次烧结定型、商品整理包装等5个相对独立的工艺技术作业单元加工制成。

2.根据权利要求1所述的一种粉冶稀土超磁致伸缩棒材及其制备技术，其特征在于：所述的超声固相均质混配工艺技术作业单元，由多元金属粉末超声固相均质混配器独立完成；多元金属粉末超声固相均质混配器，包括混配罐、粉末喷雾加料器（7）、板式超声波换能器（5）、真空抽气泵（6）、氩气注气器（13）、搅拌分散器（4）、自动控制装置（1）；所述的混配罐，整体设计成全封闭锥型容器结构，由混配罐罐体（12）、混配罐罐盖（9）、安装支架（15）、连接法兰盘（10）组成；在混配罐罐盖（9）上，安装固定有粉末喷雾加料器（7）、搅拌分散器（4）、安全排气阀（8），在混配罐罐体（12）上，安装固定有真空抽气泵（6）、总接线盒（3）、氩气注气器（13）、出料口（14）、板式超声波换能器（5），自动控制装置（1）安装在混配罐外适当位置上；所述的粉末喷雾加料器（7），由金属粉末储存罐、粉末高压喷雾泵、粉末分散头组成，设计配置6台，以同心圆60°等分角位置安装固定在混配罐罐盖（9）上，按交替分布原则分别装入等量均分成2份的铁金属粉末和4种组料组份的单质粉末；所述的板式超声波换能器（5），设计配置3组，以120°等分角位置安装固定在混配罐罐体（12）的外壁上，通过总接线盒（3）与设置在自动控制装置（1）内的他激式超声波发生器相连接；所述的搅拌分散器（4），由变频电机、搅拌轴、齿爪型搅拌分散盘组成，安装固定在混配罐罐盖（9）的中心位置上；齿爪型搅拌分散盘，安装固定在搅拌轴上，呈2组上、下双层结构布置形式，每组各有2只呈反向安装的碟型分散切割盘（11），在每只碟型分散切割盘（11）的周边和盘面上，均安装固定有2排分散切割齿爪。

3.根据权利要求1所述的一种粉冶稀土超磁致伸缩棒材及其制备技术，其特征在于：所述的等静压压制成形极化工艺技术作业单元，由双向液压成形极化机完成；双向液压成形极化机，包括机床床身（16）、成形模具、加热冷却系统、液压系统、强直流电场系统、自动操纵控制装置（37）；所述的成形模具，由成形坯体型管（32）、稀土合金粉末填料室（26）、左右活动压板（30、22）、左右封闭盖板（33、23）、安装分隔套管（28）、模具壳体（25）、安装固定基座（19）、油缸行程限位装置组成，通过安装固定基座（19），安装固定在机床床身（16）上；在安装分隔套管（28）与模具壳体（25）之间形成的外层空腔里，安装布置有电加热器件（24）、冷却水循环套管（27），在安装分隔套管（28）与成形坯体型管（32）之间形成的内层空腔里，安装布置有强直流线圈（29）；所述的加热冷却系统，由电加热器件（24）、冷却水循环套管（27）、冷却水循环泵、蓄水箱、温度传感器、计量监测仪表组成；电加热器件（24），以分组、间隔、交错安装布置形式，固定在模具壳体（25）上，通过导线束与自动操纵控制装置（37）相连接；冷却水循环套管（27），以环绕安装布置形式，固定在安装分隔套管（28）的外壁上，通过进、出水连接水管分别与冷却水循环泵和蓄水箱相连接；温度传感器，安装固定在成形坯体型管（32）的外壁上，通过导线束与自动操纵控制装置（37）相连接；蓄水箱，单独安装布置在机床床身（16）旁的合适位置上，冷却水循环泵安装固定在蓄水箱上，通过导线束与自动操纵控制装置（37）相连接；所述的液压系统，由左油缸压头（31）、左油缸（34）、左油管（36）组成左方向压制致密作业单元，通过左油缸安装支座（35）安装固定在机床床身（16）上，通过左油管（36）与液压控制器相连接，通过左油缸压头（31）与成形模具的左活动压板（30）相连接；由右油缸压头（21）、右油缸（20）、右油管（18）组成右方向压制致密作业单元，通过右油缸安装支座（17）安装固定在机床床（16）身上，通过右油管（18）与液压控制器相连接，通过右油缸压头（21）与成形模具的右活动压板（22）相连接；液压控制器，由液压油箱、齿轮油泵、操纵阀、分配阀、溢流阀、安全阀、监测控制仪表组成，单独安装固定在机床床身（16）旁的合适位置上，通过导线束与自动操纵控制装置（37）相连接；所述的强直流电场系统，由交直流变压器、电子稳压器、直流电压自动调控器、强直流线圈（29）、计量监控仪表组成；强直流线圈（29），设计成直接环绕成形坯体型管（32）的结构布置形式，安装固定在成形坯体型管（32）与安装分隔套管（28）之间的内层空腔中，通过导线束与直流电压自动调控器相连接；交直流变压器与电子稳压器联结固定，单独安装布置在机床床身（16）旁合适位置上，通过导线束分别与交流电电源、直流电压自动调控器相连接；直流电压自动调控器，安装布置在自动操纵控制装置（37）内。

4.根据权利要求1所述的一种粉冶稀土超磁致伸缩棒材及其制备技术，其特征在于：所述的连续逐次烧结定型工艺技术作业单元，由有氩气气体保护的低温烘烤炉、中温烧结炉、中频高温烧结炉完成；低温烘烤工艺加工作业的运行技术参数是：烘烤初始温度为室温，烘烤升温速率为10℃/min，烘烤最高温度为480℃﹙±5℃﹚，烘烤作业全部时间为100min﹙±10min﹚，在低温烘烤过程中保护气体氩气流量为≥0.8m³/h；当低温烘烤工艺加工作业达到设计的全部烘烤作业时间后，采取断电、断气、开启炉门等措施，依靠成形坯体在炉内自然冷却方法进行降温；待炉内温度降到180℃时，立即将成形坯体转移到中温烧结炉内进行中温预烧结工艺加工作业；中温预烧结工艺加工作业的运行技术参数是：中温预烧结起始温度为180℃，预烧结升温速率为15℃/min，预烧结最高温度为980℃﹙±5℃﹚，预烧结作业全部时间为150min﹙±10min﹚，在中温预烧结过程中保护气体氩气流量为≥1.5m³/h；当中温预烧结工艺加工作业达到设计的全部中温预烧结作业时间后，采取断电、断气、开启炉门等措施，依靠成形坯体在炉内自然冷却方法进行降温；待炉内温度降到380℃时，立即将成形坯体转移到中频高温烧结炉内进行中频高温烧结工艺加工作业；中频高温烧结工艺加工作业的运行技术参数是：中频高温烧结起始温度为380℃；中频高温烧结升温速率分成3个阶段：第1阶段，自380℃起，以17℃/min的升温速率连续升温10min，使炉温达到550℃，稳温10min；第2阶段，自550℃起，以10℃/min的升温速率连续升温30min，使炉温达到850℃，稳温15min；第3阶段，自850℃起，以15℃/min的升温速率连续升温25min，使炉温达到中频高温烧结的最高温度控制值1225℃﹙±5℃﹚，在此最高温度控制值的温控线上进行稳温烧结，直到达到中频高温烧结作业全部时间240min (±20min) ，在中频高温烧结过程中保护气体氩气流量≥2m³/h；当中频高温烧结工艺加工作业达到设计的全部中频高温烧结作业时间后，采取断电、断气、开启炉门等措施，依靠成形坯体在炉内自然冷却方法进行降温；待炉内温度降到380℃时，立即重新关闭炉门，通气、通电，开始对炉内的成形坯体进行退火处理工艺加工作业；退火处理工艺加工作业的运行技术参数是：退火处理起始温度为380℃，以15℃/min的升温速率连续升温到930℃﹙±5℃﹚后，停止升温；在此温度线上进行稳温退火，直到完成退火处理工艺加工作业全部时间90min（±10 min），在退火处理过程中保护气体氩气流量≥0.8m³/h；待退火工艺加工作业达到设计的退火处理作业全部时间后，采取断电、断气、打开炉门等措施，依靠成形坯体在炉内自然冷却方法进行降温，直至降到室温后，取出烧结定型的粉冶稀土超磁致伸缩棒材制品。