[發(fā)明專利]含釤的軟磁合金

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810833652.1
• 申請(qǐng)日: 2018-07-26
• 公開（公告）號(hào): CN109321784B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃坤祥;殳國(guó)俊;周方正
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)耀科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C19/07
• 分類號(hào): C22C19/07;C22C38/00;C22C38/10;H01F1/147
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 沈敬亭;張曉影

本發(fā)明提供一種含釤的軟磁合金，包括15wt％至55wt％的Co；少于2.5wt％的Sm；至少一種0.001wt％至10wt％的X；以及35wt％至75wt％的Fe，其中X選自由V、B、C、Cr、Mn、Mo、Nb、Ni、Ti、W、及Si所組成的群組，該Fe?Co?X?Sm合金不僅具有高磁通密度(Bs)，也具有改善的機(jī)械性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明為涉及一種含釤(Sm)的軟磁合金，特別是一種具有高磁通密度的含釤(Sm)的軟磁合金。

背景技術(shù)

目前的軟磁鐵中，如美國(guó)專利US 1,739,752中所公開的，F(xiàn)e-Co合金可能具有最高的磁通密度(Bs)。然而，由于在約730℃下存有α’相，使上述的Fe-Co二元合金非常脆。因此，在1920年代發(fā)明的Fe-Co軟磁鐵材料并不適用在板材、片材、棒材、管材及其他需要良好加工性能的產(chǎn)品的制作上。

在1930年代，研究人員發(fā)現(xiàn)釩(V)的添加不僅可有效抑制相至α’相的相轉(zhuǎn)變，也可增加Fe-Co合金的電阻率，有助減少材料的渦電流損耗。上述的Fe-Co-V合金公開在美國(guó)專利US 1,862,559中，雖然釩(V)的添加具有上述效果，但釩(V)的添加也會(huì)降低磁通密度(Bs)。事實(shí)上，在Fe-Co合金中添加其他合金元素也會(huì)出現(xiàn)類似的不利影響，然而，因?yàn)樘砑逾C(V)所導(dǎo)致的磁通密度降低并不明顯，且與其他材料相比，F(xiàn)e-Co-V合金的整體機(jī)械性能及可加工性大幅提升，故Fe-Co-V合金目前已被工業(yè)界廣泛接受，用以制造需要高Bs、低渦電流損耗、良好機(jī)械性能、以及高加工性的軟磁鐵。在Bs、電阻率及機(jī)械性能之間表現(xiàn)出良好平衡的Fe-Co-V合金的組成包括：47wt％至52wt％的Co、約2wt％的V以及不可避免的不純物，其余為Fe。

涉及傳統(tǒng)前述的Fe-Co-V合金，已出現(xiàn)許多改良，以進(jìn)一步改善上述合金的能量性能、拉伸強(qiáng)度、降伏強(qiáng)度、以及在室溫下的伸長(zhǎng)率。例如，美國(guó)專利公告號(hào)US 5,252,940中，Tanaka公開一種Fe-Co-(2.1wt％-5wt％)-V合金，可在極大波動(dòng)的直流條件下經(jīng)由增加電阻率及減少渦電流來(lái)改善能量效率。另Rawlings等人的美國(guó)專利US 4,933,026則教示含有0.1wt％至2wt％的Nb并具有良好延展性的Fe-Co-V合金；美國(guó)專利公告號(hào)US 7,776,259、US6,946,097、以及US 6,685,882則教示通過(guò)添加B、C、Mo、Nb、Ni、Ti、及W以提供高強(qiáng)度及高溫抗?jié)撟冃阅堋?/p>

傳統(tǒng)的Fe-Co-V軟磁材料在工業(yè)中已被廣泛使用。商規(guī)的實(shí)例為Hiperco 50HS合金，該合金包括48.75wt％的Co、1.90wt％的V、0.30wt％的Nb、0.05wt％的Si、0.05wt％的Mn、0.01wt％的C、其余為Fe；以及Hiperco 50A合金，該合金包含48.75wt％的Co、2.00wt％的V、0.05wt％的Si、0.05wt％的Mn、0.004wt％的C、其余為Fe，上述兩種合金均來(lái)自Carpenter Technology Corporation。另有來(lái)自Vacuumschmelze GmbhCo.的Vacoflux 48合金，包括49wt％的Fe、49wt％的Co、以及2wt％的V；以及Vacodur 49合金，包括49wt％的Fe、49wt％的Co、2wt％的V及Nb。

添加如上所述的其他合金元素的Fe-Co-V可改善合金的電性和機(jī)械性能，然而，該些性能的改善往往建立在犧牲磁通密度(Bs)等磁性的基礎(chǔ)上，對(duì)于Fe-Co-V合金的應(yīng)用產(chǎn)生不利的限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的，在于解決已知軟磁合金需犧牲磁通密度(Bs)方能改善合金的電性和機(jī)械性能的技術(shù)問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種鐵鈷軟磁合金，其特征在于含有0.1wt％至2.5wt％的Sm且具有至少2.5T的Bs。該軟磁合金具有良好機(jī)械性能的同時(shí)也具有良好的Bs。因此，本發(fā)明通過(guò)添加釤(Sm)以實(shí)現(xiàn)上述目的，且所提供的軟磁合金的Bs甚至超過(guò)了目前已知的軟磁材料的Bs值。