一种用于高磷非晶合金生产的塞杆及其制造方法与流程

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1.本发明涉及非晶合金生产领域，尤其涉及一种用于高磷非晶合金生产的塞杆及其制造方法。

背景技术：

2.非晶合金是一种新型软磁材料，由于其原子排列无序，没有晶体的各向异性，电阻率高，导磁率高，损耗低。非晶合金的制造是在钢水熔炼后利用快速凝固技术直接喷带，形成薄带产品。由于具有优良的磁性能，变压器使用过程中损耗低，制造节能，因此非晶合金被称为绿材料和二十一世纪的材料。
3.塞杆是非晶合金生产过程中重要部件，起到准确控制钢水流量的作用。随着非晶合金材料技术的发展，高磷合金由于在磁性能方面有非常明显的优势而被开发应用。由于钢水中含有较高的磷，钢水粘度下降，导致钢水非常容易沿塞杆材料的气孔渗入材料内部，一方面钢水中的氧将碳氧化，失去结合强度，另一方面磷与碱性材料尖晶石等常规材质在高温下发生化学反应，进而导致塞杆头部快速侵蚀，使用2小时左右就因侵蚀严重而不能准确控流，造成质量问题或生产中断。

技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种用于高磷非晶合金生产的塞杆及其制造方法，提高了塞杆使用寿命，提高了非晶带材的生产效率和成品质量，降低生产成本。
5.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.本发明一种用于高磷非晶合金生产的塞杆，所述塞杆的原料按质量百分比计包括：氧化锆：5～20％，白刚玉：40～70％，石墨：10～35％，酚醛树脂5-12％，si3n4：0～5％，bn：0～5％。
7.进一步的，所述氧化锆粒度为200目、325目，且两种粒度原料重量比为2:1。
8.进一步的，所述白刚玉粒度为+30目、+80目、200目，且三种粒度原料重量比为2:2:1。
9.进一步的，所述石墨粒度为+100目，纯度≧99％。
10.进一步的，所述酚醛树脂粒度为-325目。
11.进一步的，所述si3n4粒度为200目，纯度≧98％。
12.进一步的，所述bn粒度为200目，纯度≧98％。
13.一种用于高磷非晶合金生产的塞杆的制造方法，其特征在于，制备步骤为原料混合、等静压成型、固化、烧成和加工，得到成品；
14.其中：
15.等静压成型过程中，升压速率小于5mpa/min，最高压力为80～120mpa，保压时间5～10min，降压速率以小于5mpa/min降至常压；
16.固化过程中，升温速率小于5℃/min，最高温度为280～300℃，保温时间2～5h，自
然降温至室温；
17.烧成过程中，氮气保护烧成，升温速率小于5℃/min，最高温度为900～1100℃，保温时间2～5h，自然降温至室温。
18.与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
19.本发明设计了新的塞杆材料和生产工艺，通过在常规材料中加入部分氧化锆替代铝镁尖晶石，添加si3n4和bn加强材料抗氧化性和抗热震性能，并且改进生产工艺使材料气孔率减小，气孔孔径缩小，大大提高了塞杆的抗侵蚀性能。
20.本发明中，塞杆可以在高磷非晶合金钢水中使用20h以上，不会因为过渡侵蚀问题而影响产品质量或导致生产中断，从而极大的提高了非晶带材的成品质量和生产效率。
具体实施方式
21.一种用于高磷非晶合金生产的塞杆，所述塞杆的原料按质量百分比计包括：氧化锆：5～20％，白刚玉：40～70％，石墨：10～35％，酚醛树脂5-12％，si3n4：0～5％，bn：0～5％。所述氧化锆粒度为200目、325目，且两种粒度原料重量比为2:1。所述白刚玉粒度为+30目、+80目、200目，且三种粒度原料重量比为2:2:1。所述石墨粒度为+100目，纯度≧99％。所述酚醛树脂粒度为-325目。所述si3n4粒度为200目，纯度≧98％。所述bn粒度为200目，纯度≧98％。
22.一种用于高磷非晶合金生产的塞杆的制造方法，制备步骤为原料混合、等静压成型、固化、烧成和加工，得到成品；其中：等静压成型过程中，升压速率小于5mpa/min，最高压力为80～120mpa，保压时间5～10min，降压速率以小于5mpa/min降至常压；固化过程中，升温速率小于5℃/min，最高温度为280～300℃，保温时间2～5h，自然降温至室温；
23.烧成过程中，氮气保护烧成，升温速率小于5℃/min，最高温度为900～1100℃，保温时间2～5h，自然降温至室温。
24.为说明本发明塞杆的成分和制作方法对使用效果的影响，具体对比例和实施例的使用效果如下表1：
25.表1对比例和实施例成分和使用效果
[0026][0027]
上表1各实施例按照本发明成分制作的塞杆具有优异的耐侵蚀性能，可以实现在满足控流的情况下连续使用20h以上。
[0028]
针对表1中实施例1-4中塞杆的成分，其制作方法的对比例和实施例成品情况如下
表2：
[0029]
表2对比例和实施例制作方法和成品情况
[0030][0031][0032]
可见本发明实施例的成品显气孔率小于13％，因此不会因为过渡侵蚀问题而影响产品质量或导致生产中断，从而极大的提高了非晶带材的成品质量和生产效率。
[0033]
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出
的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：

1.一种用于高磷非晶合金生产的塞杆，其特征在于，所述塞杆的原料按质量百分比计包括：氧化锆：5～20％，白刚玉：40～70％，石墨：10～35％，酚醛树脂5-12％，si3n4：0～5％，bn：0～5％。2.根据权利要求1所述的用于高磷非晶合金生产的塞杆，其特征在于，所述氧化锆粒度为200目、325目，且两种粒度原料重量比为2:1。3.根据权利要求1所述的用于高磷非晶合金生产的塞杆，其特征在于，所述白刚玉粒度为+30目、+80目、200目，且三种粒度原料重量比为2:2:1。4.根据权利要求1所述的用于高磷非晶合金生产的塞杆，其特征在于，所述石墨粒度为+100目，纯度≧99％。5.根据权利要求1所述的用于高磷非晶合金生产的塞杆，其特征在于，所述酚醛树脂粒度为-325目。6.根据权利要求1所述的用于高磷非晶合金生产的塞杆，其特征在于，所述si3n4粒度为200目，纯度≧98％。7.根据权利要求1所述的用于高磷非晶合金生产的塞杆，其特征在于，所述bn粒度为200目，纯度≧98％。8.根据权利要求1所述的用于高磷非晶合金生产的塞杆的制造方法，其特征在于，制备步骤为原料混合、等静压成型、固化、烧成和加工，得到成品；其中：等静压成型过程中，升压速率小于5mpa/min，最高压力为80～120mpa，保压时间5～10min，降压速率以小于5mpa/min降至常压；固化过程中，升温速率小于5℃/min，最高温度为280～300℃，保温时间2～5h，自然降温至室温；烧成过程中，氮气保护烧成，升温速率小于5℃/min，最高温度为900～1100℃，保温时间2～5h，自然降温至室温。

技术总结

本发明公开了一种用于高磷非晶合金生产的塞杆及制造方法，所述塞杆的原料按质量百分比计包括：氧化锆：5～20％，白刚玉：40～70％，石墨：10～35％，酚醛树脂5-12％，Si3N4：0～5％，BN：0～5％；其制造方法的制备步骤为原料混合、等静压成型、固化、烧成和加工，得到成品。本发明的目的是提供一种用于高磷非晶合金生产的塞杆及其制造方法，提高了塞杆使用寿命，提高了非晶带材的生产效率和成品质量，降低生产成本。产成本。