[發明專利]軟磁不銹鋼

無效

• 申請號: 200710020713.4
• 申請日: 2007-03-19
• 公開（公告）號: CN101270444A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 翟世先;翟素萍;翟海平;徐華
• 申請（專利權）人: 江蘇星火特鋼有限公司
• 主分類號: C22C38/22
• 分類號: C22C38/22;C22C38/44;C22C38/26;C22C38/48;H01F1/147
• 代理公司: 泰州地益專利事務所
• 代理人: 王楚云

技術領域

本發明涉及磁性材料，尤其涉及一種電磁閥用軟磁不銹鋼。

背景技術

軟磁材料是電力工業和電子工業中廣泛應用的重要材料。在電力工業中，從電能的產生(發電機)、傳輸(變壓器)到利用(電動機)的過程中，軟磁材料起著能量轉換的作用。在電子工業中，從通訊、自動控制、廣播、電視和電影、電子計算技術到微波技術，軟磁材料起著信息的變換、傳遞及存儲等作用。軟磁材料的性能常因應用而異，但通常希望材料的磁導率μ要高，而矯頑力Hc和損耗Pc要低。

軟磁材料主要有以金屬軟磁材料和鐵氧體軟磁材料為代表的晶體材料，非晶態軟磁合金以及近年來發展起來的納米晶軟磁合金等。金屬軟磁材料電子間的的交換作用強，因而飽和磁感應強度Bs高、居里溫度高。但由于其電阻率低，渦流損耗大和趨膚效應，只適于低頻下使用。鐵氧體軟磁材料是亞鐵磁性的，電子間的交換作用是間接的，而且兩組近鄰次格子磁矩方向相反，因此飽和磁感應強度Bs低、居里溫度低。但其電阻率高，特別適合在高頻下應用。非晶、納米晶材料的Bs雖與金屬軟磁材料相差不大，但它的矯頑力Hc要小得多。與晶態材料相比，非晶態材料通常具有高強度、高耐腐蝕性、高磁致伸縮系數、極高的機電耦合系數和高電阻率的特性。

隨著自動控制技術的迅猛發展，對電磁閥用芯鐵不僅要求更高的動態磁性能，而且要求具有較好的耐腐蝕性能。目前常用的軟磁材料很難滿足上述要求。

純鐵雖然具有較高的飽和磁感應強度(2.1T)和起始磁導率(7500)，低的矯頑力(56A/m)。但其電阻率(130μΩ·mm)比較低，高頻應用功率損耗高，只適用于低頻。而且還存在易腐蝕的問題。硅鋼雖然電阻率比純鐵高(400μΩ·mm)，但同樣存在易腐蝕的問題，為確保其耐蝕性就必須加以電鍍，這既增加了生產成本又有污染環境問題。軟磁鐵氧體雖然電阻率高，耐腐蝕，但其飽和磁感應強度太低，不適合用于電磁閥等控制元件。常用的不銹鋼雖然具有良好的耐腐蝕性能，但其磁性能不能滿足電磁閥芯鐵的要求，因此開發耐蝕的軟磁不銹鋼十分重要。

發明內容

本發明提供一種成分設計合理，具有較好的動態磁性能、耐腐蝕性能、良好的機械加工性能的軟磁不銹鋼。

本發明是通過如下技術方案來實現的：

軟磁不銹鋼，其化學成份滿足(重量)：C含量不大于0.04％，Si含量為1.00-1.60％，Cr含量為17.00-18.00％，Mn含量不大于0.80％，Mo含量為0.20-0.40％，S含量為0.2-0.40％，Ni含量不大于0.30％，Cu含量不大于0.30％，其余為鐵。

所述的軟磁不銹鋼，其還包含Nb，含量為0.2-0.8％。

所述的軟磁不銹鋼，其還包含稀土元素Re，含量小于0.8％。

本發明為了提高合金的耐腐蝕性能，Cr元素必須被加入。研究表明當Cr含量高于8％以后，合金的耐腐蝕性能就能得到顯著提高。但Cr元素的加入降低磁性能，特別是飽和磁感應強度Bs。在保證好的耐腐蝕性能的條件下，Cr含量優選17-18％，此時合金具有良好的軟磁性能。

C提高合金的矯頑力，惡化合金的軟磁性能，同時也會降低合金的耐腐蝕性能。對耐腐蝕性能和磁性能而言，C含量越低越好。但從制備成本考慮，C含量低于0.04％后，合金在具備良好耐腐蝕性能和磁性能的同時，成本也較便宜。

Si元素的加入能顯著提高合金的軟磁性能，但Si加入過多，將使合金的脆性增加，因此Si含量優選1.0-1.6％。

為了進一步提高合金的耐腐蝕性能，加入了少量的Mo，由于Mo的加入都會導致磁性能的降低，因此Mo的加入優選0.2-0.4％。

為改善合金的機加工性能，加入了一定量的S和Cu，S的加入同樣惡化合金的磁性能，含量優選為0.2-0.4％，Cu加入的含量優選為不大于0.30％。

Nb加入主要起穩定C元素作用，含量優選0.2-0.8％。

為凈化鋼液，可以加入少量的稀土元素Re，含量小于0.1％。

與現有技術相比，本發明具有如下優點：

1)用本發明制備的軟磁不銹鋼電磁閥芯具有較好的動態磁性能：

在磁化場H＝0.625Koe(50KA/m)時，飽和磁感應強度Bs≥15KGs(1.5T)，內稟矯頑力Hcj≤50e(400A/m)。沖擊后剩余磁感應強度Br≤6Gs(0.0006T)。

2)由于含有較高含量的Cr、Mo等合金元素，合金具有較高的耐腐蝕性能，鹽霧實驗72小時后不變色。