[發明專利]一種生產工藝性良好的鐵基亞納米合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201710265854.6
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN107177805B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 門賀;郭海;霍利山
• 申請（專利權）人: 寧波中科畢普拉斯新材料科技有限公司
• 主分類號: C22C45/02
• 分類號: C22C45/02;C22C1/03;H01F1/153
• 代理公司: 江蘇銀創律師事務所 32242
• 代理人: 李挺

1.一種生產工藝性良好的鐵基亞納米合金，其特征在于，所述鐵基亞納米合金的組分表達式為Fe_aSi_bB_cCu_dM_eX_f，其中M為Ti、Zr和Hf中的至少一種元素，X為C、Ge、V、Cr、Mn、Mo、W、Zn和Sn中的至少一種元素，下標a、b、c、d、e、f分別為各對應元素的原子百分含量，并滿足以下條件：75≤a≤86，2≤b≤9，10≤c≤20，0<d≤3，0<e≤3，0≤f≤2，0.5<e/d≤2且a+b+c+d+e+f＝100。

2.根據權利要求1所述鐵基亞納米合金，其特征在于，所述鐵基亞納米合金是由熔體快淬法制備而成的淬態帶材；所述淬態帶材由非晶態合金基體和亞納米尺度的晶粒及有序原子團簇組成；所述晶粒和原子團簇均勻的彌散分布在非晶態合金基體內。

3.根據權利要求1所述鐵基亞納米合金，其特征在于，所述下標a、b、c、d、e、f分別為各對應元素的原子百分含量，并滿足以下條件：77≤a≤85，2≤b≤6，11≤c≤18，0.5≤d≤2，0.5≤e≤3，0≤f≤1且0.5<e/d≤2，a+b+c+d+e+f＝100。

4.根據權利要求1所述鐵基亞納米合金，其特征在于，所述0.5≤d≤2，0.5≤e≤3且0.5<e/d≤2。

5.根據權利要求1所述鐵基亞納米合金，其特征在于，所述鐵基亞納米合金的淬態帶材內部有序原子團簇為CuM B2相團簇及其周圍形成的α-Fe相團簇，兩種團簇的尺寸在0.5-2nm范圍內。

6.根據權利要求1所述鐵基亞納米合金，其特征在于，所述鐵基亞納米合金的淬態帶材內部晶粒為在CuM B2相團簇周圍形核長大的α-Fe晶粒，尺寸在2-5nm范圍內。

7.根據權利要求1所述鐵基亞納米合金的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

1)配料：將質量百分比純度不低于99％的各原料按照合金的組分表達式進行稱重配料；

2)制備母合金錠：將步驟1)配好的各組分原料加入到感應熔煉爐或電弧熔煉爐中，將各原料熔煉均勻，然后隨爐冷卻或注入模具冷卻成母合金錠；

3)制備亞納米合金帶材：將上述步驟2)中制備好的母合金錠重熔，利用單輥熔體快淬法，將重熔的母合金鋼液噴射到快速旋轉的銅輥表面，制成由非晶態合金基體、亞納米尺度的晶粒和有序原子團簇組成的鐵基亞納米合金淬態帶材。

8.根據權利要求7所述鐵基亞納米合金的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中采用感應熔煉爐制備母合金時，在原料全部熔化后保溫10-30min，以使合金原料熔煉均勻。

9.根據權利要求7所述鐵基亞納米合金的制備方法，其特征在于，所述步驟3)中旋轉銅輥的表面線速度為18-40m/s，制備出的鐵基亞納米合金帶材的厚度在18-35μm。

10.一種利用權利要求1所述鐵基亞納米合金制備鐵基納米晶軟磁合金的方法，其特征在于，將所述鐵基亞納米合金淬態帶材經過400℃-550℃，5-30min熱處理，制得α-Fe納米晶粒均勻分布的鐵基納米晶軟磁合金，所述鐵基納米晶軟磁合金具有1.65T以上的飽和磁感應強度。