[發(fā)明專利]一種非晶軟磁材料的母合金熔煉方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810823999.8
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN109022854B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 紀(jì)松;郝潔;張延松;錢坤明;李明利;黃敬暉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國兵器科學(xué)研究院寧波分院
• 主分類號: C22C1/03
• 分類號: C22C1/03;C22C33/06;C22C45/02;C22C45/04
• 代理公司: 寧波誠源專利事務(wù)所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛(wèi)

本發(fā)明涉及一種非晶軟磁材料的母合金熔煉方法，其特征在于包括以下步驟：(a)將非晶軟磁材料的組元材料按設(shè)計配比放入熔煉容器，將熔煉容器抽真空并密封封裝，形成封裝有所述組元材料的熔煉腔，所述熔煉腔體積為V，其中組元材料所占體積為V₁，除V₁以外的空隙部分占所述熔煉腔的體積為V₂，且V2＝V－V1；熔煉空間比為V₂:V₁，所述熔煉空間比的范圍為0.5～4；(b)將封裝后的熔煉容器用感應(yīng)加熱熔煉；步驟(b)可根據(jù)熔煉情況重復(fù)多次；(c)冷卻。該種熔煉方法能提高母合金成分精確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熔煉方法，尤其涉及一種非晶軟磁材料的母合金熔煉方法。

背景技術(shù)

非晶軟磁材料的母合金是用于制造非晶軟磁合金成品如絲、帶、薄膜等的原材料。具有優(yōu)異軟磁性能的非晶軟磁合金成品被廣泛應(yīng)用于高精度電力電子、航天航空﹑交通運輸﹑電子信息通訊等領(lǐng)域，以追求設(shè)備元器件小型化、低損耗、超靈敏等目標(biāo)。其性能的穩(wěn)定性好壞是保證相關(guān)器件能否在各種應(yīng)用環(huán)境中長期有效運行的關(guān)鍵所在，而非晶軟磁合金成品的性能受其組成影響極大，成分的微小波動將會導(dǎo)致其軟磁性能以及性能穩(wěn)定性的顯著變化。因此，對非晶軟磁合金成品的成分的精確控制是實現(xiàn)高精度元器件的關(guān)鍵，而非晶軟磁材料的母合金作為生產(chǎn)非晶軟磁合金成品的原材料，對其成分的精確控制是實現(xiàn)對非晶軟磁合金成品的成分精確控制的關(guān)鍵。

在現(xiàn)有非晶軟磁合金母合金生產(chǎn)工藝技術(shù)中，通常是將目標(biāo)組元材料按一定堆放順序放置在真空感應(yīng)爐、真空電弧熔煉爐中，用中頻感應(yīng)、電弧加熱熔煉成母合金，有的直接空氣中熔煉母合金，他們的共性是熔煉空間比較大，容易導(dǎo)致易揮發(fā)物質(zhì)(如硼、硅等)在熔煉過程中大量揮發(fā)，造成母合金成分較名義成分存在巨大偏差，進(jìn)而導(dǎo)致非晶軟磁合金成品性能的不確定性，如申請?zhí)柗謩e為CN201310526023.1、CN201611266317.5、CNI201610867189.3、CN201210156375.8、CN201510865429.1的中國專利。此外，易揮發(fā)物質(zhì)揮發(fā)后容易積聚在熔煉器壁的內(nèi)部表面，對下次熔煉造成二次污染，從而進(jìn)一步增加母合金成分的不確定性，這種成分不確定性不管是對科學(xué)研究還是產(chǎn)品器件生產(chǎn)都是不利的，不利于相關(guān)科研工作人員總結(jié)相關(guān)規(guī)律，影響科研成果的可信性和可重復(fù)性，容易造成科研或生產(chǎn)成本急劇增加。這種成分不確定性直接影響非晶軟磁合金成品的相關(guān)軟磁性能，無法保證后續(xù)器件的性能穩(wěn)定性和其相關(guān)的綜合性能。因此，需要一種能提高母合金成分精確性的熔煉方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種能提高母合金成分精確性的非晶軟磁材料的母合金熔煉方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種非晶軟磁材料的母合金熔煉方法，其特征在于包括以下步驟：

(a)將非晶軟磁材料的組元材料按設(shè)計配比放入熔煉容器，將熔煉容器抽真空并密封封裝，形成封裝有所述組元材料的熔煉腔，所述熔煉腔體積為V，其中組元材料所占體積為V₁，除V₁以外的空隙部分占所述熔煉腔的體積為V₂，且V2＝V－V1；熔煉空間比為V₂:V₁，所述熔煉空間比的范圍為0.5～4；

(b)將封裝后的熔煉容器用感應(yīng)加熱熔煉；在熔煉過程中，當(dāng)組元材料熔融后的合金熔液的溫度達(dá)到該合金熔液的熔點Ts以上150～300℃時，維持該溫度1～3分鐘；隨后降低感應(yīng)的加熱功率或關(guān)閉感應(yīng)加熱，搖晃熔煉容器使得合金熔液重復(fù)覆蓋熔煉腔的內(nèi)表面，搖晃時間為1～4分鐘；然后，恢復(fù)感應(yīng)加熱的功率或開啟感應(yīng)加熱，使合金熔液溫度在熔點Ts以上50～100℃，維持該溫度5～10分鐘；隨后再次降低感應(yīng)加熱的功率或關(guān)閉感應(yīng)加熱，搖晃熔煉容器使得合金熔液重復(fù)覆蓋熔煉空間的內(nèi)表面，搖晃時間為1～4分鐘；

(c)冷卻。