[發明專利]無鎳合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201310701874.5
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103668006A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 蔣曉龍;趙浩峰;王玲;柯維雄;何曉蕾;宋超;徐小雪;趙圣哲;王易秋;王冰;李凱希;邱弘;趙佳玉;鄭則昌;周璐;周萬鵬;儲昭衛;鄒一杰;王景銳
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: C22C38/60
• 分類號: C22C38/60;C22C33/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

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技術領域

本發明屬于金屬材料領域，具體涉及一種無鎳合金及其制備方法。

背景技術

中國專利CN200810231988.7，“一種Fe-Ni軟磁合金薄帶的成形方法,公開了一種Fe-Ni軟磁合金薄帶的成形方法”，其步驟如下：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輥輪上成合金薄帶；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。本方法具有過程簡單、處理方便、成形快捷的優點，其同時又具有快速凝固的特點，在薄帶成形過種中熱流通量大，因此獲得的晶向也具有一定的指向性，有利于不經過軋制過程而獲得特定晶向，已經應用于硅鋼合金的薄帶的制備。但是仍存在其合金體系中的Ni含量過高，會增加材料的成本，此外飽和磁化強度偏低。

發明內容

解決的技術問題是：本發明克服現有技術的不足而提供一種無鎳合金及其制備方法，該無鎳合金具有較高的飽和磁化強度，且制備工藝簡單，適于工業化生產。

技術方案：

無鎳合金，包括按照質量百分比計的如下原料：Tb?0.1-0.5%，?Co?1-4%，Ba?0.4-0.9%，Sc?0.1-0.5%，Pb?1-3%，B?1-3%，Ge?0.1-0.5%，其余為Fe。

所述Tb、Co、Ba、Sc、Pb、B、Ge的純度大于99.9％。

所述的無鎳合金，包括按照質量百分比計的如下原料：Tb?0.1%，Co?1%，Ba?0.4%，Sc?0.1%，Pb?1%，?B?1%，Ge?0.1%，其余為Fe。

所述的無鎳合金，包括按照質量百分比計的如下原料：Tb?0.3%，Co?2%，Ba?0.6%，Sc?0.4%，Pb2%，B?2%，Ge?0.4%，其余為Fe。

無鎳合金的制備方法，包括以下步驟：

1）按照質量配比稱取各原料，將原料放入真空感應爐中于1480-1500℃下熔煉，得到母合金錠；

2）將步驟1）所得母合金錠破碎，裝入內徑為12mm的陶瓷坩堝中，陶瓷坩堝外部由感應線圈加熱，陶瓷坩堝上部通氬氣，陶瓷坩堝內的溫度達到1460-1480℃時，母合金重新熔化，在氬氣的推動下，熔化母合金從陶瓷坩堝底部1mm的圓孔中噴出，在距離陶瓷坩堝底部20mm處放置開蓋循環水箱，噴出的合金液進入開蓋水箱得到迅速冷卻，取出冷凝的合金置于130?℃的箱式爐中保溫0.5-1h，即得無鎳合金。

有益效果：本發明合金中采用Tb、Sc元素，可提高微晶形成能力和熱穩定性，合金中Tb、Co、Ba、Sc、Pb、B、Ge各元素原子的存在都可使鐵原子擴散困難,從而可抑制微晶長大，故可提高其微晶形成能力。B含量的增加,使微晶形成能力增加,提高了微晶晶相的穩定性，Pb的存在可細化晶粒，Ba元素含量的增加,可使合金的微晶形成能力和強度增加,提高了材料的強度和塑形量，Co具有較好的軟磁性能、磁導率和較高的電阻率，Ge元素的主要作用是擴散緩慢,?阻止鐵晶粒長大,?從而保證晶粒的微晶尺寸，在Co、Ge?、Tb、Sc等元素的共同作用下提高了合金的飽和磁化強度，此外，本發明合金中稀有元素微量，降低了原料成本。

本發明采用合金優化與水循環激冷相結合的方法，母合金重新熔化后在氬氣的推動下從陶瓷坩堝底部1mm的圓孔中噴出，后進入開蓋循環水箱得到迅速冷卻，使合金成分和組織的均勻性得到保證，從而提高了合金的質量和性能，此外，該合金制備工藝簡單，非常便于工業化生產。

附圖說明

圖1為本發明的無鎳合金金相圖。

具體實施方式

實施例1

無鎳合金，包括按照質量百分比計的如下原料：Tb?0.1%，Co?1%，Ba?0.4%，Sc?0.1%，Pb?1%，?B?1%，Ge?0.1%，其余為Fe。