[發明專利]一種鐵基非晶軟磁合金材料及制備方法

有效

• 申請號: 201210348665.2
• 申請日: 2012-09-19
• 公開（公告）號: CN102832008A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 孫銳;邱奕婷;林瑩瑩;鄭澤昌;劉光宇;張金花;張詠;陸陽平
• 申請（專利權）人: 山西三益強磁業有限公司
• 主分類號: H01F1/147
• 分類號: H01F1/147;C22C38/12;C22C33/06
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

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技術領域

本發明屬于金屬材料技術領域，涉及一種低鎳低矯頑力鐵基非晶軟磁合金材料及制備方法。

背景技術

CN200810231988.7號申請涉及一種Fe－Ni軟磁合金薄帶的成形方法，步驟如下：將鐵和鎳絲熔配為合金，將熔配好的合金放入真空室的底部有孔的石英試管中，循環三次抽真空和反充入高純Ar氣；采用高頻電磁方法加熱熔配合金，再將Ar氣充入石英試管將熔融態樣品吹至旋轉的轉輪上成合金薄帶；將所得合金薄帶在Ar氣保護下在400℃條件下保溫1小時，然后隨爐冷卻至室溫下出爐。將純度99.8％的鐵和99.98％的鎳絲在有高純Ar氣保護下熔配為Fe-78wt％Ni合金，樣品質量2.5克，控制其中Ni的含量在77-79wt％。

該申請采用LakeShore735VSM振動磁強儀測量其實施例中平行于薄帶表面的飽合磁化?強度為100.6-100.2emu/g，采用KM-Ot?ype?List-Koerzimeter矯頑力儀測量其矯頑力為59.8-?62?A/m。其存在的主要問題是該方法鎳用量大，另外矯頑力高。

發明內容

本發明的目的就是針對上述技術缺陷，提供一種鐵基非晶軟磁合金材料，該合金材料不僅具有較低的矯頑力，而且具有較低的鎳含量。

本發明的另一目的是提供一種鐵基非晶軟磁合金材料制備方法，該制備方法工藝簡單，生產成本低，適于工業化生產。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種鐵基非晶軟磁合金材料，其特征是：其成分的重量百分含量為：Ni為24-29％，?Gd?3.0-6.0％，V1.0-3.0％，Hf0.01-0.03％，Al1.0-3.0％?，Dy?0.05-0.09％，Ta?0.05-0.09％，Er0.01-0.03％，其余為Fe。

上述鐵基非晶軟磁合金材料的制備過程如下：

（1）首先按照上述重量百分含量進行配料，原料Ni?、V、Hf、Al、Dy?、Ta?、Er、Fe?的純度均大于99.9％，Gd以鐵釓中間合金的方式加入，鐵釓合金中Gd的重量百分比為35%；

（2）將原料放入真空感應爐中熔煉，熔煉溫度為1510-1530℃，澆注冷卻后得到母合金；

（3）將所述母合金放入重熔管式坩堝中進行重熔，重熔溫度為1500-1510℃；所述重熔管式坩堝放入真空感應成型爐內，其頂部置于真空感應成型爐轉輪輪緣之下2-4mm處，所述重熔管式坩堝內放置一個可上下移動的耐火柱塞，該耐火柱塞和管式坩堝內壁的間隙為0.5-0.9mm，所述母合金置于重熔管式坩堝內的耐火柱塞頂面熔化，熔化后被轉輪輪緣拖拽形成合金絲；

（4）然后將合金絲置于100-150℃，保溫2-4小時，即得到鐵基非晶軟磁合金材料。

步驟3）中真空成型爐轉輪輪緣的旋轉線速度為25～27m/s，所得合金絲的直徑為100-200微米。

本發明的鐵基非晶軟磁合金材料的組織特點為非晶。

???本發明相比現有技術具有如下有益效果：

本發明合金材料采用的Hf、Er、Gd都可提高材料的非晶形成能力。成份中的Hf、Er、Gd共同存在可使團簇中原子間相互作用強,?則原子擴散就困難，因此提高材料非晶形成能力。

材料中的Ta和?Dy都可增加非晶的熱穩定性,?Ta和?Dy結合可阻止原子在高溫的活動能力。因此，保證了組織的熱穩定性。

成份中添加?Gd元素是良好的鐵磁性元素，可降低矯頑力，使合金材料具有軟磁性能。Al和N?i有助于軟磁性能提高。V和Er可降低矯頑力。Gd、Al、Co、V和Er和Ni結合強化了鐵磁性作用，有效提高了材料的磁導率和降低了矯頑力。

本發明合金在凝固中，采用快速冷卻和合金化結合，可以有效減小合金中的相，保證化學成分的均勻分布，也保證了合金的磁性能。熱處理可降低快速冷卻造成的內應力。

本發明的合金性能見表1。

本發明制備中，降低了貴重金屬鎳的含量，所取原料成本降低；另外合金經過快速冷卻，保證了合金成分、組織和性能的均勻性，因此也就保證了合金的質量。該合金制備工藝簡便，過程簡單，生產的合金具有良好的性能，非常便于工業化生產。

附圖說明

圖1為本發明實施例1得到的材料的金相組織圖。

由圖1可以看出，本發明的鐵基非晶軟磁合金的組織致密均勻。