[發(fā)明專利]一種金屬軟磁鐵硅鋁合金粉末及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201710728320.2 | 申請(qǐng)日： | 2017-08-23 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN107675074B | 公開(kāi)（公告）日： | 2019-01-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 趙利明;陳小林;趙光;張海龍;薛健;王健;許俊豪 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 南京新康達(dá)磁業(yè)股份有限公司 |
| 主分類號(hào)： | C22C38/02 | 分類號(hào)： | C22C38/02;C22C38/06;C22C33/04;B22F1/00;B22F9/04;H01F1/147 |
| 代理公司： | 安徽知問(wèn)律師事務(wù)所 34134 | 代理人： | 郭大美 |
| 地址： | 211135 江蘇省南京*** | 國(guó)省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 制備 鐵硅鋁合金粉末 硅鋁合金 軟磁鐵 非真空中頻感應(yīng)爐 金屬軟磁材料 鐵硅鋁磁粉芯 爐料 退火 金屬 成型壓制 粉末形貌 感應(yīng)熔煉 合金錠子 合金鋼液 合金鑄錠 絕緣包覆 塊狀金屬 粒度分布 球磨工藝 綜合磁性 燒結(jié) 純鋁錠 顆粒料 稱重 純鐵 方坯 混勻 尖角 可調(diào) 粒徑 細(xì)粉 澆鑄 破碎 制造 保證 | ||
本發(fā)明涉及一種金屬軟磁鐵硅鋁合金粉末的制備方法，屬于金屬軟磁材料制造技術(shù)領(lǐng)域。以爐料純鐵方坯、塊狀金屬硅、純鋁錠為原料，按照比例進(jìn)行配料稱重；采用非真空中頻感應(yīng)爐感應(yīng)熔煉獲得所需成分的合金鋼液，經(jīng)澆鑄后獲得合金鑄錠；合金錠子經(jīng)破碎后獲得粒徑5mm以下的顆粒料；再經(jīng)粉碎球磨工藝獲得180目的細(xì)粉；最后經(jīng)氮?dú)鈿夥障?00?850℃退火，并混勻后獲得鐵硅鋁合金粉末。該方法制備得到的鐵硅鋁合金粉末粒度分布較窄且可調(diào)，粉末形貌呈規(guī)則的多邊形，尖角很少，有利于保證絕緣包覆的效果，經(jīng)成型壓制及燒結(jié)后的鐵硅鋁磁粉芯綜合磁性能優(yōu)良。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于金屬軟磁材料的制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種金屬軟磁鐵硅鋁合金粉末及其制備方法。
背景技術(shù)
由于金屬軟磁材料具有磁電轉(zhuǎn)換及儲(chǔ)能濾波的特殊功能而被廣泛使用在太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、大功率照明電源、大型電動(dòng)汽車快速充電器以及工業(yè)控制設(shè)備的各種電路設(shè)計(jì)中。用于制作合金磁粉芯的鐵鎳、鐵鎳鉬磁粉芯價(jià)格高，而鐵硅鋁磁粉芯作為一種新型電子器件用磁性材料，具有高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、高的交直流疊加特性及良好的溫度穩(wěn)定性、低損耗、低成本，適合電子器件的高頻化、大功率、小型化及抗電磁干擾的要求，市場(chǎng)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，受到電子行業(yè)極大的關(guān)注。鐵硅鋁合金的成分是硅8-10％，鋁5-7％，余量是鐵，但由于鐵硅鋁合金硬而脆，不能軋制成帶材，也不能制成非晶材料進(jìn)行應(yīng)用，因此需要將合金先制成粉末，再將粉末模壓成所需的磁器件。
目前，金屬合金粉末的制備方法包括氣霧化法、破碎法等。氣霧化法制備的合金粉末球形度好，氧含量低，但設(shè)備昂貴，制造成本高，且產(chǎn)能有限，機(jī)械破碎法適合規(guī)模生產(chǎn)，根據(jù)是否包含砂磨工藝，可以分為濕法破碎和干式破碎。
經(jīng)檢索，中國(guó)專利CN201610393465.7公開(kāi)了一種鐵硅鋁合金粉末的制造工藝，制造步驟包括：A、各原料分別稱重配料；B、坩堝預(yù)熱；C、加鐵和硅，鐵硅全部熔化后加鋁，鋁熔化后再加硅鈣合金，沸騰后冷卻成鐵硅鋁合金塊；D、將合金塊破碎成0.1-0.8cm2的合金料；E、環(huán)磨成小于60目的粉料；F、加入乙醇濕磨1-30小時(shí)，得到粉料固體；G、在30-80℃下敞開(kāi)烘烤1-2小時(shí)，再篩分；H、將篩分的粉料放入有保護(hù)氣體的退火窯爐中進(jìn)行850-890℃退火熱處理1-2.5小時(shí)。雖然得到的鐵硅鋁合金粉料粒度分布均勻合理，但是顆粒形貌在顯微鏡下呈現(xiàn)不規(guī)則多邊形且具有棱角，在壓制時(shí)極容易刺穿絕緣包覆層，從而影響磁粉芯的性能。
中國(guó)專利CN201110240406.3公開(kāi)了一種鐵硅鋁軟磁粉的制造工藝：將原料按重量比稱重配料：將配好的原料分別加入熔煉爐熔化成合金鋼水：將鋼水澆鑄成鋼坯：將鋼坯經(jīng)破碎裝置破碎成粒徑小于10mm的物料：將物料加入粉碎裝置加工成粒徑小于1mm的物料：將物料加入球磨機(jī)磨成大于100目的細(xì)粉末：將粉末在60～350℃溫度下熱處理：將粉末篩分，合格粒徑的粉末置于遠(yuǎn)火爐中進(jìn)行500～1000℃返火熱處理。但是制得的鐵硅鋁粉末粒度主要分布-100目-400目之間，粒度粗且分布廣，制得的磁粉芯難以獲得較高的壓密性，限制了鐵硅鋁粉末的應(yīng)用領(lǐng)域。
發(fā)明內(nèi)容
1.要解決的問(wèn)題
針對(duì)現(xiàn)有FeSiAl合金粉末呈現(xiàn)不規(guī)則多邊形且具有棱角，在壓制時(shí)極容易刺穿絕緣包覆層，以及鐵硅鋁合金粉末粒度分布廣，容易發(fā)生偏析現(xiàn)象，使得磁粉芯難以獲得較高的壓密性的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種金屬軟磁鐵硅鋁合金粉末及其制備方法，制備得到的鐵硅鋁合金粉末粒度分布較窄且可調(diào)，粉末形貌呈規(guī)則的多邊形，尖角很少，有利于保證絕緣包覆的效果，經(jīng)成型壓制及燒結(jié)后的鐵硅鋁磁粉芯綜合磁性能優(yōu)良。
2.技術(shù)方案
一種金屬軟磁鐵硅鋁合金粉末的制備方法，該方法的步驟包括：
步驟S101、配料工序：將各原材料分別稱重配料，各原料的重量百分比為：鐵84-86％、硅9-10％、鋁5-6％；
步驟S102、熔煉工序：將原料鐵、硅、鋁熔化得到合金鋼液；
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