[發明專利]一種防盜磁條用高塑性復相組織半硬磁合金及其薄帶制備方法

有效

• 申請號: 200910118915.1
• 申請日: 2009-03-06
• 公開（公告）號: CN101572144A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: 張卓如;郭峰;李德良;邊樹華
• 申請（專利權）人: 北京科源科金屬材料有限公司
• 主分類號: H01F1/03
• 分類號: H01F1/03;C22C38/12;C22C38/52;C22C33/04;C21D1/26
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技術領域：

本發明屬于磁性材料領域，涉及一種防盜磁條用復相組織半硬磁合金及其薄帶制備方 法。

背景技術：

半硬磁材料是磁性介于軟磁和硬磁之間的磁性材料，矯頑力一般為1～20千安/米 (kA/m)，具有較高的磁滯回線方形度和矩形比。與永磁體不同，它是靠外加磁場改變其磁化 狀態進行工作的，根據其磁性能分為磁滯合金、電子開關用合金、防盜防偽用合金等。磁滯 合金用作磁滯電機的轉子，常用的有鐵鈷釩系合金、鐵鈷鉬系合金合金等；電子開關用合金 要在瞬時磁場作用下改變其磁化狀態，要求導磁率和剩磁比高、矯頑力小；防盜磁條用半硬 磁合金要求矯頑力小、剩余磁感應強度及剩磁比高，同時具有良好的變形加工性能。

防盜磁條主要由非晶軟磁材料構成，通常磁條遇到防盜門交流發射裝置的掃描產生偶 次諧波，偶次諧波經過接收裝置放大并產生報警信號。因此，常規的磁條只能人與商品分離 才能夠不產生報警；為此出現了復合式磁條，其原理是在非晶軟磁材料表面粘貼一片半硬磁 材料，使其在充磁狀態下遇到防盜門交流發射裝置的掃描產生非諧振波而不會產生報警，于 是物品只需要在管理員處進行充磁便可以任意攜帶物品出入。常用的磁條用半硬磁材料有 FeCrCo等合金，但是其存在兩大問題：(1)矯頑力較大造成退磁及充磁需要功率較大的充磁機 及退磁機，因而限制了其使用范圍；(2)此類材料為鐵素體基體，其變形加工能力較差使其難 以加工成薄帶材。目前，國內尚未出現合適的半硬磁材料，國外只有德國的VAC公司生產一 種適合于復合磁條的半硬磁合金薄帶，其公開的成分為Fe-13Cr-7Co-5Mo-7Ni，具有較好的綜 合性能，矯頑力4-10kA/m，剩余磁感應強度0.9-1.3T，同時具有較好的加工性能。其存在的 問題是價格較高，其中主要貴重元素Co和Mo占到原材料價格的70％左右，Mo占到原材料 成本的30％左右，而中國90％的金屬鈷都依賴于進口，且按照現有使用規模世界范圍內Co、 Mo的儲量也只有50年左右，因此也限制了其應用范圍；另外，由于金屬鉬、鈷固溶在基體 中明顯降低了材料塑性，因此變形加工過程較長。

因此，本發明針對現有材料存在的問題研制了一種相對FeCrCo合金矯頑力較小且同 時具有較高的塑性的低成本復相半硬磁合金從而替代FeCrCo合金，從而使復合磁條得到更 加廣泛的應用。

發明內容：

本發明的目的一方面在于解決FeCrCo半硬磁合金矯頑力低、變形加工能力低的問題， 另一方面解決現有Fe-13Cr-7Co-5Mo-7Ni合金成本較高以及加工周期長的問題，以提供一種 防盜磁條用復相組織半硬磁合金及其薄帶制備方法，達到以下目標：(1)半硬磁合金同時較低 的矯頑力(4-15kA/m)、較高的剩余磁感應強度(0.6-1.2T)；(2)較好的變形加工能力，可軋制為 0.049mm以下的薄帶。

一種防盜磁條用復相半硬磁材料的具體技術方案為：

本發明合金的重量百分比的化學成分為Fe_{(100-a-b-c-d)}M_aCo_bNi_cRE_d，其中M是Cr、Mo、 V、Nb的一種或一種以上的組合，a＝9-18，其中Mo≤3，b＝3-6，c＝6-9，RE為稀土元素， d≤0.2。

M的作用在于降低矯頑力，M越高矯頑力越小，優選元素為Mo、V，另外M的作用 在于熱處理后形成鐵素體相，M越高最終鐵素體含量越高，其中最優選的元素為Cr，優選范 圍為12-16，綜合考慮矯頑力和鐵素體含量因素后的最佳組合為Cr+(Mo或V)，其中Cr≥12， Mo≤3，V≤6，Mo+V＜6，V較Mo對矯頑力的減小能力小，且會降低材料的塑性，因此其 加入量應盡量減少，V優選范圍≤2。

Co的作用在于在熱處理后在鐵素體相和奧氏體相間發生條幅分解，從而使鐵素體相的 磁性能提高；另外，Co可以減小磁致伸縮效應，使其制作復合磁條時受到粘結劑應力的影響 減小，Co的優選范圍在4-6。

Ni的作用在于熱處理后保存一定量的奧氏體，使合金的矯頑力降低，同時明顯提高合 金的變形加工能力，使其可以制備成復合磁條所需的0.049mm以下的薄帶，優選范圍6-8。