[發明專利]一種鐵基非晶軟磁合金的退火方法及應用

在審

• 申請號: 201811512282.8
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109487051A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 李福山;張許行;劉士磊;楊要軒;王坦;陳辰;魏然;劉磊;張航
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: C21D1/30
• 分類號: C21D1/30;C21D1/773
• 代理公司: 鄭州銀河專利代理有限公司 41158
• 代理人: 陳玄

本發明涉及一種鐵基非晶軟磁合金的退火方法及應用，該退火方法為鐵基非晶軟磁合金在石英管腔體中經過抽真空處理、退火并快速冷卻至室溫；該退火方法應用于制備變壓器鐵芯、電機或電抗器；本發明退火方法方便可行，退火周期短，退火完成后形成更多的團簇能夠為鐵磁性粒子的析出提供更多的異質形核質點，從而促進鐵基非晶軟磁合金中更多鐵磁性粒子的析出，同時大原子元素的存在能夠有效阻止鐵磁性粒子的快速長大，保證非晶合金的磁性性能，退火完成后鐵基非晶軟磁合金的磁飽和較高、磁導率較高、矯頑力較低，其軟磁綜合性能更為優異。

技術領域

本發明屬于非晶合金技術領域，具體涉及一種鐵基非晶軟磁合金的退火方法及應用。

背景技術

非晶軟磁材料具有低矯頑力、高磁導率等特性，其作為磁芯的原材料廣泛應用于電感器、扼流圈、傳感器等。然而傳統的金屬軟磁材料的矯頑力相對較高，限制了其在軟磁領域的應用。納米晶合金軟磁材料作為這一領域的新興材料，例如傳統的1K107 納米晶條帶，晶化退火后磁飽和強度高，但是退火工藝要求嚴苛。許多學者對優化非晶軟磁材料的退火工藝進行了大量的研究。

CN 102226256B專利中提供了一種納米晶Fe66Co10Mo4P4C4B4Si3合金，其矯頑力低，磁導率高，但是其晶化退火溫度達到520℃，其退火溫度過高，退火工藝較苛刻。

CN1134034C專利中提供了一種制備納米晶的工藝，雖然改善了磁性能，但是其退火工藝在500～600℃之間需要多個退火步驟，保溫時間需0.1～10h，才可形成納米晶，另外其晶化熱處理之前，需在低于非晶合金再結晶溫度的溫度下進行松弛熱處理，可見其退火工藝明顯苛刻，且較復雜。

CN102776444A專利中提供了一種納米晶的制備方法，但是該晶化退火方法需在450~480℃預退火40~60min，在520~570℃下晶化退火40~60min，后出爐自然冷卻至室溫，其退火溫度較高，退火周期較長。

CN102676757A 專利中公開了一種非晶鐵芯的退火工藝，當至少50%鐵芯溫度測試點的溫度達到370℃～380℃時，進行保溫，保溫時間為40～75min，其測試較復雜、退火周期較長。

CN101892376A 專利中公開了一種退火工藝，合金在晶化溫度下通過外加強度為2～8T的脈沖磁場進行真空退火熱處理，并且施加的脈沖磁場與退火過程不同步，即保溫到退火保溫時間的一半時再開始充磁直到空冷5～10min后停止，該退火工藝過于復雜，不適于大規模工業化的應用。

綜上所述，嘗試在傳統去應力退火工藝的基礎上改進退火方法，提高退火溫度或改變退火時間，以促進鐵基非晶合金在退火過程中析出更多的鐵磁性原子，從而提高其軟磁性能，有利于鐵基非晶合金的更廣泛應用。

發明內容

本發明要解決鐵基非晶軟磁合金去應力退火后磁飽和較低、矯頑力較高、綜合軟磁性能較差和退火工藝復雜的問題，為了解決上述問題，本發明提供了一種鐵基非晶軟磁合金的退火方法及應用。

本發明的目的是以下述方式實現的：

一種鐵基非晶軟磁合金的退火方法，其特征在于，它包括以下步驟：

（1）預制備退火使用的石英管；

（2）將鐵基非晶合金條帶放入石英管中，并制備退火使用的石英管；

（3）將步驟（2）中制備的石英管進行抽真空處理，并完成真空封管；

（4）將步驟（3）中真空封管完成的石英管放入退火爐中，并設定退火爐的退火溫度和退火時間，對鐵基非晶合金進行退火處理；

（5）冷卻鐵基非晶合金，完成退火。