[發明專利]一種釹鐵硼燒結過程的保護燒結爐加熱室的燒結方法

有效

• 申請號: 201110027620.0
• 申請日: 2011-01-26
• 公開（公告）號: CN102618776A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 樊旗根
• 申請（專利權）人: 寧波科寧達工業有限公司;北京中科三環高技術股份有限公司
• 主分類號: C22C33/02
• 分類號: C22C33/02;C22C38/00;H01F1/08;H01F1/057
• 代理公司: 北京乾誠五洲知識產權代理有限責任公司 11042
• 代理人: 付曉青;李廣文

技術領域

本發明屬于一種釹鐵硼燒結過程的保護燒結爐加熱室的燒結方法。

背景技術

在高性能燒結釹鐵硼的生產過程中，往往會三次使用到燒結爐：錠子均勻化處理(使用鑄錠工藝時)、產品燒結工序、產品時效工序。本發明針對燒結爐用于錠子均勻化處理、產品燒結和產品時效時的過程中保護燒結爐的燒結方法。

真空燒結爐的燒結程序主要包括以下過程：裝料、抽真空、升溫、保溫、氣冷卻。在這些過程中，升溫和保溫過程中加熱室1內部加熱鉬片3和保溫層2鉬片表面上由于爐子長期使用而附有釹鐵硼粉末和石墨燒結盒的石墨粉末而被反應，由于這些殘留富含有硼，碳，鋁等，而這些物質在高溫下和鉬片發生反應，使得鉬片變脆甚至失效，其中升溫過程中加熱鉬片的溫度超過1600℃，而保溫層表面的鉬片由于離加熱鉬片距離很近也會超過1200℃。

保溫結束后，程序就會直接進入充氣的過程，一般的廠家都使用氮氣作為冷卻介質，而由于保溫剛剛結束，加熱鉬片3的加熱電流剛切斷，加熱鉬片的溫度由于在真空狀態下依然保持高溫(高于1200℃)，而此時充入氮氣，會使得鉬片在高溫下迅速溶解氮氣，使得鉬片表面氮化，日積月累，使得鉬片變脆直至失效。

冷卻結束后，測溫熱電偶顯示了較低的溫度，但實際上由于保溫層2的熱量散發慢，所以保溫層2還有較高的溫度如果此時直接打開爐門，會導致保溫層2表面的鉬片氧化。同時由于裝放釹鐵硼產品的燒結盒相互緊貼，內部溫度比表面溫度要高得多，產品也在充入空氣后表面容易產生氧化。而現有的國產真空燒結爐空氣的充氣閥門為手動的高真空隔膜閥8，這樣容易產生誤操作，在加熱過程或者燒結爐內部溫度很高的情況下，如果泄漏或人為誤操作將高真空隔膜閥8打開，那會導致加熱室內部鉬片和產品全部被氧化，甚至發生重大事故。鉬片的氧化、氮化、腐蝕、污染等都會導致失效，如降低其熔點和導電率、變脆易損壞等。

發明內容

本發明的主要目的是在滿足工藝要求的條件下，盡量避免真空燒結爐加熱室內部鉬片的化學和物理反應的損壞。

本發明克服上述缺陷提供一種真空燒結爐的燒結方法，使得真空燒結爐加熱室的加熱鉬片和保溫層表面的鉬片減少因為發生化學和物理反應而損壞的機率，保證設備的正常運作和延長設備的使用壽命。

根據本發明，所述釹鐵硼燒結過程的保護燒結爐加熱室的燒結方法包括如下步驟：

(1)在裝料前清除加熱室內部雜質，同時在燒舟上鋪設耐熱網板，以使大碎片不會掉入燒結爐加熱室內部，然后裝料；

(2)在加熱室內部溫度1600℃下加熱鉬片；

(3)在保溫結束后，放置一定時間以使加熱鉬片冷卻到1100℃以下，采用PLC程序自動打開真空隔膜電磁閥，向爐體內部充入冷卻氮氣以避免氮氣和加熱鉬片發生反應；其中，PLC程序控制技術是現有的技術，通常指的是采用PLCProgrammable?Logic?Controller可編程序邏輯控制器，一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執行邏輯運算，順序控制，定時，計數與算術操作等面向用戶的指令，并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。是工業控制的核心部分。設備在手動操作狀態下可以通過控制柜上的手動按鈕打開真空隔膜電磁閥。

(4)在冷卻結束后，放置一定時間以使加熱室保溫層冷卻至1100度以下，自動通過兩位兩通電磁閥打開氣動角座閥，再手動打開高真空隔膜電磁閥，充入空氣，打開爐門，以避免在爐子加熱過程中的誤操作并同時防止保溫層保護鉬片和產品的氧化。

優選地，在裝爐前使用吸塵器清除加熱室內部雜質。

優選地，所述雜質包括釹鐵硼粉末、燒結舟殘留碎片、和粉末。

優選地，自動打開真空隔膜電磁閥，同時手動開啟真空隔膜閥，并手動關閉真空隔膜閥。

優選地，在高真空隔膜電磁閥前設置一個氣動角座閥，通過兩位兩通電磁閥來控制高真空隔膜電磁閥打開或關閉，以實現對真空燒結爐的保護。

優選地，步驟(3)和(4)中放置時間為60秒至120秒。

本發明的燒結方法既可以防止大雜物掉入加熱室底部的保溫層鉬片和加熱鉬片上又可以實現裝爐前使用吸塵器將加熱室內部輕易清理干凈；使得加熱鉬片在充入冷卻氮氣的過程中不和氮氣發生反應，防止脆化和失效，延長了加熱鉬片的使用壽命；避免了產品和保溫層表面鉬片的氧化；也防止了在加熱過程中的誤操作。

附圖說明

圖1為現有技術的真空燒結爐系統示意圖；

圖2為本發明的真空燒結爐加熱室示意圖；