2025年稀土永磁合金快淬工测试考核试卷及答案

2025年稀土永磁合金快淬工测试考核试卷及答案一、填空题（每空1分，共20分）1.稀土永磁合金快淬工艺中，关键控制参数包括熔炼温度、甩带辊线速度、保护气体压力、__________及__________。2.快淬带材的典型微观组织特征为__________，其晶粒尺寸通常控制在__________范围内以保证磁性能。3.熔炼炉坩埚材质多选用__________，主要因其具备__________和__________特性。4.快淬设备日常点检需重点检查__________、__________、__________三大系统的运行状态。5.当快淬带材出现“竹节状”缺陷时，可能的原因是__________或__________。6.稀土永磁合金（如NdFeB）快淬过程中，保护气体一般选用__________，其纯度需≥__________。7.快淬带材厚度的计算公式为__________（用辊速v、熔体流量Q、辊宽w表示）。8.磁粉制备前需对快淬带材进行__________处理，目的是__________。二、单项选择题（每题2分，共20分）1.快淬工艺中，甩带辊的最佳表面粗糙度Ra应控制在（）A.0.1-0.3μmB.0.5-1.0μmC.1.5-2.0μmD.2.5-3.0μm2.以下哪种情况会导致快淬带材氧化严重？（）A.保护气体流量15L/minB.炉腔真空度5×10⁻³PaC.熔体温度1450℃D.辊面冷却水流量不足3.NdFeB合金快淬时，辊线速度通常设定为（）A.5-10m/sB.15-25m/sC.30-40m/sD.45-55m/s4.快淬设备紧急停机的触发条件不包括（）A.辊面温度超80℃B.真空计显示异常波动C.熔炼电流突然下降50%D.保护气体压力低于0.1MPa5.快淬带材的最佳破碎粒度范围是（）A.10-50μmB.100-200μmC.300-500μmD.800-1000μm6.检测快淬带材磁性能时，常用的仪器是（）A.布洛维硬度计B.振动样品磁强计（VSM）C.X射线衍射仪（XRD）D.扫描电镜（SEM）7.为提高快淬带材的致密度，应优先调整（）A.增大辊速B.降低熔体过热度C.提高保护气体压力D.减小辊面粗糙度8.以下稀土元素中，常用于提高永磁合金矫顽力的是（）A.LaB.CeC.DyD.Y9.快淬工艺中，熔体过热度（实际温度-液相线温度）应控制在（）A.50-100℃B.150-200℃C.250-300℃D.350-400℃10.快淬设备维护时，对辊面涂层的检查重点是（）A.颜色均匀性B.厚度一致性C.耐磨性D.导热性三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.快淬过程中，辊速越快，带材厚度越薄，磁粉取向性越好。（）2.熔炼时，合金成分偏差可通过后期磁粉掺杂补偿，无需严格控制。（）3.保护气体流量过大可能导致熔体喷溅，流量过小易引发氧化。（）4.快淬带材的韧性与冷却速率正相关，冷却速率越高，韧性越好。（）5.设备长期停机后重启，需先对真空系统进行检漏，再预热坩埚。（）6.磁粉氧含量超标主要因快淬过程保护气体不纯，与后续破碎无关。（）7.快淬带材的“孔洞”缺陷多由熔体中气体未完全排出导致。（）8.辊面冷却水温度应高于室温，避免结露影响导热。（）9.调整辊速时，需同步监控带材厚度和微观组织，防止过冷或欠冷。（）10.快淬工艺中，熔体浇铸位置偏离辊面中心会导致带材厚度不均。（）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述快淬工艺中“欠冷”和“过冷”对带材性能的影响及判断方法。2.列举快淬设备真空系统的组成部件，并说明日常维护要点。3.分析快淬带材出现“分层”缺陷的可能原因及解决措施。4.说明快淬后磁粉需进行氢破碎（HD）处理的原理及关键控制参数。5.当快淬带材磁性能（剩磁Br）低于目标值时，应从哪些方面排查原因？五、计算题（10分）某NdFeB合金快淬生产线，已知：辊宽w=150mm，熔体流量Q=0.8kg/min（密度ρ=7.6g/cm³），目标带材厚度δ=30μm。求：（1）熔体体积流量Qv（单位：cm³/s）；（2）所需辊线速度v（单位：m/s）（提示：Qv=δ×w×v×10⁻⁴，δ单位为μm，w单位为mm，v单位为m/s）。六、实操题（10分）模拟场景：快淬过程中，监控系统显示带材厚度突然从35μm增至50μm，同时观察到带材表面光泽度下降。请列出排查步骤及对应的调整措施。答案一、填空题1.熔体过热度；带材冷却速率2.纳米晶/亚微米晶组织；10-50nm3.氧化锆/氧化铝；耐高温；抗熔体侵蚀4.真空；冷却；传动5.辊速波动；熔体流量不稳定6.氩气；99.999%7.δ=Q/(ρ×w×v×60×10⁻⁴)（或δ=Qv/(w×v×10⁻⁴)）8.氢破碎；细化晶粒并释放内应力二、单项选择题1.A2.A3.B4.A5.B6.B7.D8.C9.A10.C三、判断题1.×（辊速过快可能导致非晶化，影响磁性能）2.×（成分偏差直接影响本征磁性能，无法后期补偿）3.√4.×（冷却速率过高可能导致脆性增加）5.√6.×（破碎过程暴露空气也会引入氧）7.√8.×（冷却水温度应低于室温，通常15-25℃）9.√10.√四、简答题1.欠冷：冷却速率不足，晶粒粗化（>50nm），导致矫顽力下降；判断方法：带材表面发暗，XRD衍射峰宽化不明显。过冷：冷却速率过高，形成非晶或纳米晶比例过大，剩磁降低；判断方法：带材极薄（<20μm），VSM测试剩磁Br偏低，DSC显示晶化放热峰明显。2.组成部件：机械泵、分子泵、真空阀门、真空计、波纹管。维护要点：定期更换机械泵油（每500小时），检查分子泵轴承振动（≤0.1mm/s），清洁真空阀门密封面（每月），校准真空计（每季度），排查波纹管泄漏（用氦质谱检漏仪）。3.可能原因：①熔体温度波动大，导致层间结合力弱；②辊面局部磨损，冷却不均；③保护气体中含微量氧气，形成氧化夹层。解决措施：稳定熔炼功率（波动≤±2kW），定期修磨辊面（每200小时），更换高纯氩气（纯度≥99.999%）。4.原理：NdFeB合金吸氢后晶格膨胀，在晶界处产生微裂纹，实现脆化破碎；关键参数：氢压（0.3-0.5MPa）、温度（200-300℃）、脱氢真空度（<10Pa）。5.排查方向：①合金成分偏差（如Nd含量不足）；②快淬冷却速率偏低（辊速不足）；③带材厚度过厚（晶粒粗化）；④保护气体不纯（氧化导致有效成分损失）；⑤熔炼温度过低（成分偏析未消除）。五、计算题（1）Q=0.8kg/min=800g/min=800/60≈13.333g/sQv=Q/ρ=13.333g/s÷7.6g/cm³≈1.754cm³/s（2）由Qv=δ×w×v×10⁻⁴得：v=Qv/(δ×w×10⁻⁴)=1.754/(30×150×10⁻⁴)=1.754/(0.45)=3.9m/s六、实操题排查步骤及措施：1.检查熔体流量：确认熔炼功率是否稳定（若功率下降，提升至设定值±2kW）；2.检测辊速：用激光测速仪测量实际辊速（若低于设定值，调整变频器参数至目标值20m/s）；3.观察辊面状态：检查