[发明专利]一种连续感应式快淬炉用辊轮及其制造方法

说明书

本发明涉及一种连续感应式快淬炉用辊轮及其制造方法，属于难熔金属粉末冶金与变形加工领域。辊轮为纯钼或REO掺杂钼合金材质，外径400～800mm、壁厚15～60mm、相对密度不低于99.5％、抗拉强度不低于500MPa。其制造方法是以湿法高纯化或液‑液、固‑液法稀土氧化物均匀掺杂处理的钼及钼合金粉为原料，经冷等静压压制环坯、氢气高温烧结、粗车加工、环锻或闭式模锻，再经氢气退火处理，最后进行精密机加工。本发明的辊轮成分均匀、致密度高、强韧性好、耐热疲劳性优，其作为稀土粘结磁粉生产用核心装备大型连续感应式快淬炉的重要部件，并可扩展应用于铁基软磁非晶合金、热电材料等的研制和生产。

技术领域

本发明属于难熔金属粉末冶金与变形加工领域，具体涉及一种连续感应式快淬炉用辊轮及其制造方法。

背景技术

近年来，机械电子产品呈现小型化、薄型化、轻量化、高频化、低损耗、低噪声的发展趋势，使高性能粘结磁体用量得以迅猛增长。关键原料磁粉生产的核心装备为大型连续感应式快淬炉，其中关重件激冷辊轮决定产品性能并影响着装备连续生产能力。一般而言，常采用热导率即热扩散率与密度和比热容之积(κρCp)来衡量激冷辊轮基体材料的优劣。相对于无氧铜和铜合金而言，钼及钼合金基材具有导热率适中(铜导热的36％)、硬度高而不易被划伤、表面润湿状态稳定等特点，在快淬生产时连续工作时间长、条带形貌前后一致性好等，可以获得更优的磁粉性能和更高的生产效率。然而，钼激冷辊轮尤其是大规格高性能钼辊轮的制造非常困难，常被迫选择使用无氧铜与铜合金辊轮、以及尚存在熔体易飞溅、表面易渗水的低品质钼辊轮。

目前，难熔金属钼及其合金主要采用粉末冶金法制备，但烧结钼内尚存在孔隙、室温脆性严重、变形抗力大，这些都严重限制了大规格、异形、高性能钼及其合金制品的制备与发展，其中就包括大规格高性能钼激冷辊轮的开发和应用。因此，大型连续感应式快淬炉用钼激冷辊轮的制备技术及制造方法至关重要。

大型连续感应式快淬炉激冷辊轮基材一般选用钼材质，其制备常采用如下的难熔金属粉末冶金及变形加工方法：

(1)压制成形：将钼粉冷等静压成形圆柱压坯；

(2)氢气烧结：在工业级氢气气氛下高温烧结；

(3)变形加工：采用空气锤进行自由热锻加工；

(4)机加工：按成品规格和尺寸要求进行机加工。

基于上述制备方法，大型连续感应式快淬炉用钼辊轮最常见的问题是致密度不高(相对密度低于97％)、组织不均匀、抗拉强度低(低于350MPa)、耐热疲劳性能不足等，使得钼辊轮在工况下服役时连续工作能力差、存在熔体飞溅，轻则影响产品质量和成本，重则完全无法用于实际生产。