[發(fā)明專利]一種具有優(yōu)異軟磁性能的FeZrYB系大塊非晶合金及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710046008.1
• 申請日: 2007-09-13
• 公開（公告）號: CN101121997A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 譚曉華;徐暉;白琴;蒙韜
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: C22C45/02
• 分類號: C22C45/02;H01F1/153;C22C33/04;B22D18/00
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所
• 代理人: 王正

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有優(yōu)異軟磁性能的FeZrYB系大塊非晶合金及其制備方法，屬磁性合金材料及加工工藝技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

非晶態(tài)合金也被稱為玻璃態(tài)合金。1960年，Duwez等人采用熔融金屬急冷的方法首次得到Au₇₀Si₃₀合金的非晶薄帶，從而掀起了用急冷法制備非晶材料的研究熱潮。1969年，Pond發(fā)明了單輥法制備出長達幾十米的非晶薄帶，為其工業(yè)化打下了基礎(chǔ)。非晶態(tài)合金在制備過程中，因為需要非常高的冷卻速率(10⁵K/s以上)使其尺寸受到很大的限制，只能獲得很薄或很細的薄帶和絲狀非晶合金。這使得非晶合金在實際應(yīng)用時受到了很大的限制。

為了克服非晶合金材料的形狀和尺寸的限制，人們在近十余年來為制備大塊非晶合金作出了不懈的努力。1988年后，大塊非晶的研究獲得了較大的突破，在多個體系如Ln-Al-TM，Mg-Ln-TM，Zr-Al-TM和Pd-Ni-Cu-P內(nèi)以低臨界冷卻速率下獲得了塊體的非晶合金。自從1995年以來，Inoue研究小組采用了銅模鑄造法制備了多種鐵基大塊非晶合金，如：Fe-(Al，Ga)-(P，C，B，Si，Ge)-(Nb，Mo，Cr)，F(xiàn)e-(Co，Ni)-(Zr，Hf，Nb，Ta，Mo，W)-B，和Fe-(Cr，Mo，Nb)-(P，B，C)等。研究結(jié)果表明，這些Fe基大塊非晶合金都是具有良好的軟磁性能。隨著工藝的改進，具有更大尺寸的Fe基非晶合金，如：Fe-(Co，Cr，Mo，Ga，Sb)-P-B-C體系、Fe-Co-(Zr，Nb，Ta)-(Mo，W)-B體系也被成功制出。但是具有大尺寸的Fe基非晶合金一般都是無磁性的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種具有優(yōu)異軟磁性能的FeZrYB系大塊非晶合金及其制備方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)手段來實現(xiàn)的。

一種具有優(yōu)異軟磁性能的FeZrYB系大塊非晶合金，其特征在于其組成的成分及原子百分含量為：

Fe????63～83％

Zr????0.5～6％

Y????2～8％

B????13～27％

一種用于上述具有優(yōu)異軟磁性能的FeZrYB系大塊非晶合金的制備方法，其特征在于該方法具有以下工藝步驟：

a.將工業(yè)純金屬原料Fe、Zr、Y以及FeB合金，按FeZrYB系大塊非晶合金成分以原子百分含量計為：Fe?63～83％、Zr?0.5～6％、Y?2～8％、B?13～27％進行配料，然后用真空非自耗電弧爐在氬氣保護下進行熔煉，熔煉電流密度為100～220A/cm²，將合金反復(fù)熔煉3～5次；

b.采用銅模負壓吸鑄法澆注，制得具有優(yōu)異軟磁性能的FeZrYB系大塊非晶合金。

本發(fā)明中所用的原料為純金屬Fe、Zr、Y以及FeB中間合金。

本發(fā)明合金具有較好的非晶形成能力，在室溫下表現(xiàn)為優(yōu)良的軟磁性能。圖1為本發(fā)明的FeZrYB系大塊非晶合金在室溫下的磁滯回線圖。可以看出，本發(fā)明的FeZrYB系大塊非晶合金在淬態(tài)時的飽和磁化強度為1.1T。

本發(fā)明的特點是：1)特殊的合金配方；2)使用非常簡單的工藝方式，得到具有優(yōu)異軟磁性能的FeZrYB系大塊非晶合金。具有優(yōu)異軟磁性能的FeZrYB系大塊非晶合金，可以廣泛用于信息、通訊、計算機等領(lǐng)域的磁性器件。這種FeZrYB系大塊非晶合金由于其簡便的工藝，可以克服現(xiàn)有Fe基磁性材料加工工藝復(fù)雜、元件尺寸受限制的問題，使其應(yīng)用領(lǐng)域得到進一步的擴大。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的FeZrYB系大塊非晶合金在室溫下的磁滯回線圖

具體實施方式

現(xiàn)將本發(fā)明的實施例具體敘述于后。

實施例1

本實施例的FeZrYB系大塊非晶合金的成分(原子百分含量)為：Fe?73％、Zr?2％、Y?4％、B?21％。制備過程和步驟如下：將工業(yè)純金屬原料Fe、Zr、Y以及FeB合金按本實施例的FeZrYB系大塊非晶合金成分配制20克，然后用真空非自耗電弧爐在氬氣保護下進行熔煉，熔煉電流密度為150A/cm²，將合金反復(fù)熔煉4次；采用銅模負壓吸鑄法澆注，得到尺寸為1mm×10mm×80mm的大塊非晶合金。本實施例中所制得的FeZrYB系大塊非晶合金，在室溫下進行磁性能測量，見附圖1。從附圖中可看出本發(fā)明的FeZrYB系大塊非晶合金具有非常優(yōu)異的磁性能，飽和磁化強度M_s＝1.1T。