[發(fā)明專利]Mo-Zn-In系鐵基非晶合金薄帶及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310213199.1
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103352183A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王軍松
• 申請（專利權(quán)）人: 全椒君鴻軟磁材料有限公司
• 主分類號: C22C45/02
• 分類號: C22C45/02;C21D10/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 方琦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁性功能材料領(lǐng)域，特別涉及一種性能優(yōu)良的鐵基非晶態(tài)合金薄帶及其制備方法，可廣泛用于各種非晶薄帶圓環(huán)材料。

背景技術(shù)

現(xiàn)有變壓器磁芯多采用硅鋼片制作，其雖然具有較高的飽和磁感(2.0T)，但中頻損耗大，能耗高。非晶合金開始用于變壓器非晶薄帶圓環(huán)材料，但其飽和磁感小于硅鋼，應(yīng)用受限，因此，開發(fā)一種具有高飽和磁感和低中頻損耗的非晶合金薄帶材料，是變壓器非晶薄帶圓環(huán)材料的研究重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種Mo-Zn-In系鐵基非晶合金薄帶及其制備方法，其具有高飽和磁感和低中頻損耗。

本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種Mo-Zn-In系鐵基非晶合金薄帶，其特征在于：其組成各元素的原子百分比為：Mo3-5、Zn8-10、In2-3、As0.5-0.8、Sb0.02-0.04、Bi0.9-1.2、Yb0.01-0.02、Lu0.03-0.04?、Fe余量。

所述的Mo-Zn-In系鐵基非晶合金薄帶的制備方法，包括按各元素原子百分比配料，加熱到1200-1500℃，熔化并制備成熔融合金；在CO2?和N₂混合氣氛保護(hù)下，將熔融合金噴射到銅輥上快速急冷，得到非晶態(tài)合金薄帶并卷繞成圓環(huán)；混合氣氛的比例CO2?：N₂=1：2-3；其特征在于：將得到的非晶薄帶圓環(huán)放在第一熱處理爐中，第一熱處理爐中放置所述非晶薄帶圓環(huán)的部分外加縱向脈沖磁場，頻率為20-30Hz，磁場強(qiáng)0.8-0.9T；以6-8℃/分鐘速率，升溫至380-420℃，保溫40-60分鐘；然后將非晶薄帶圓環(huán)送入第二熱處理爐中，放置所述非晶薄帶圓環(huán)的部分外加直流磁場，磁場大小80-100Oe；抽真空后至小于10Pa，再充氬氣至0.3-0.4?MPa，以6-10℃/分鐘速率，升溫至300-320℃，保溫18-25分鐘；繼續(xù)以8-10℃/分鐘速率，升溫至480-500℃，保溫10-15分鐘；停止加熱，待非晶薄帶圓環(huán)冷卻至45℃以下，從熱處理爐取出。

本發(fā)明制備非晶帶材與常規(guī)的非晶帶材制備方法相似，本申請以Mo-Zn-In為基礎(chǔ)摻雜材料，添加Sb、Bi、Yb等其它成分，優(yōu)化熱處理工藝，明顯改善非晶合金帶材的應(yīng)力分配，使得本發(fā)明非晶合金材料具有優(yōu)良的韌性、良好的塑性、優(yōu)異的軟磁性能和良好的非晶形成能力，可廣泛應(yīng)用于各種非晶薄帶圓環(huán)材料。

具體實(shí)施方式

一種Mo-Zn-In系鐵基非晶合金薄帶，其組成各元素的原子百分比為：Mo3、Zn8、In3、As0.5、Sb0.04、Bi1.2、Yb0.01、Lu0.04?、Fe余量。

Mo-Zn-In系鐵基非晶合金薄帶的制備方法，包括按各元素原子百分比配料，加熱到1200-1500℃，熔化并制備成熔融合金；在CO2?和N₂混合氣氛保護(hù)下，將熔融合金噴射到輥速為22-28m/s?銅輥上快速急冷，得到寬度為5±0.2mm、厚度為28±5μm?的非晶薄帶。將非晶薄帶卷繞成圓環(huán)，內(nèi)徑1厘米，外徑2.5厘米；混合氣氛的比例CO2?：N₂=1：2；本發(fā)明依次進(jìn)行以下步驟：

將得到的非晶薄帶圓環(huán)放在第一熱處理爐中，第一熱處理爐中放置所述非晶薄帶圓環(huán)的部分外加縱向脈沖磁場，頻率為20Hz，磁場強(qiáng)0.8-0.9T；以6-8℃/分鐘速率，升溫至410-420℃，保溫50-60分鐘；然后將非晶薄帶圓環(huán)送入第二熱處理爐中，放置所述非晶薄帶圓環(huán)的部分外加直流磁場，磁場大小80-90Oe；抽真空后至小于10Pa，再充氬氣至0.3?MPa，以8-10℃/分鐘速率，升溫至300-320℃，保溫18-20分鐘；繼續(xù)以8-10℃/分鐘速率，升溫至480-500℃，保溫10-12分鐘；停止加熱，待非晶薄帶圓環(huán)冷卻至45℃以下，從熱處理爐取出。

性能檢測：

測試條件為磁感1.1T，頻率為50Hz，記為P11/50。合金的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs?采用靜態(tài)磁性能測量儀，以磁場為800A/m?下的磁感應(yīng)強(qiáng)度作為合金的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs，合金的矯頑力Hc?采用B-H?磁滯回線測試儀測得。

本發(fā)明飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs?為1.96T?，矯頑力Hc?均在2.7A/m?，損耗P11/50?在0.21W/kg?，斷裂應(yīng)變εf?在0.025?以上，韌脆轉(zhuǎn)變溫度TDB?均在150℃以上。