[發明專利]一種NiMn摻雜的CoFe基多晶軟磁合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201911112865.6
• 申請日: 2019-11-14
• 公開（公告）號: CN110699573B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 聶志華;金昊;譚成文;于曉東;寧先進;劉影夏;趙修臣
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: C22C19/07
• 分類號: C22C19/07;C22C1/03
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 周蜜;仇蕾安

本發明涉及一種NiMn摻雜的CoFe基多晶軟磁合金及其制備方法，屬于磁性材料技術領域。本發明通過在Co₇₀Fe₃₀合金中加入NiMn合金基團，在保持了Co₇₀Fe₃₀合金本身優異的合金軟磁性能、磁致伸縮性能、低廉的成本等優勢的同時，大大提高了合金的力學性能；另外，制備所述合金的原料成本低廉，制備過程簡單便捷，成品率高，綠色環保，不需要使用昂貴的大型儀器設備，可以快速低成本地在工業生產中推廣應用。

技術領域

本發明涉及一種NiMn摻雜的CoFe基多晶軟磁合金及其制備方法，屬于磁性材料技術領域。

背景技術

CoFe基軟磁合金，其系列合金又名“Permendur”，由于其具有穩定的磁化率、極高的磁導率、優異的磁致伸縮性能、優異的能量吸收性能以及低廉的成本優勢而在傳感器、換能器、微位移驅動、減噪、減振、智能機器人、燃油噴射、波動采油等領域具有重要的應用前景。

但由于CoFe基軟磁合金本身的力學性能較差，這也限制了其在很多工程應用領域的應用。因此在保持CoFe基軟磁合金本身優異的性能同時，開發出兼具優異力學性能的新系列CoFe基軟磁合金是非常必要的。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明的目的之一在于提供一種NiMn摻雜的CoFe基多晶軟磁合金，通過在Co₇₀Fe₃₀合金中加入NiMn合金基團，在保持了Co₇₀Fe₃₀合金本身優異的合金軟磁性能、磁致伸縮性能、低廉的成本等優勢的同時，大大提高了合金的力學性能；

本發明的目的之二在于提供一種NiMn摻雜的CoFe基多晶軟磁合金的制備方法，該方法過程簡單便捷，成品率高，綠色環保，不需要使用昂貴的大型儀器設備，可以快速低成本地在工業生產中推廣應用。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

一種NiMn摻雜的CoFe基多晶軟磁合金，所述合金的化學式表達式記為(Co₇₀Fe₃₀)_100-x(NiMn)_x，x＝2.5～20。

其中，2.5≤x≤10時，(Co₇₀Fe₃₀)_100-x(NiMn)_x合金兼具高強度、高飽和磁化強度及優異的磁致伸縮性能；10＜x≤20時，(Co₇₀Fe₃₀)_100-x(NiMn)_x合金兼具高延伸率及較高的飽和磁化強度。

本發明所述NiMn摻雜的CoFe基多晶軟磁合金的制備方法，包括以下步驟：

步驟1.Ni和Mn按照1:1的原子比配料，并在真空條件下熔煉，得到NiMn合金錠；

步驟2.按照(30-0.3x)：(70-0.7x)：x的原子比將Fe、Co及NiMn合金錠放入高真空電弧熔煉爐的坩堝中，然后進行熔煉，得到本發明所述的合金。

進一步地，選用純度大于99.9％的Fe、Co、Ni以及Mn單質作為原料；另外，使用前先將其表面的氧化皮打磨干凈，然后在丙酮溶液中超聲清洗，最后烘干備用。

進一步地，采用高真空感應熔煉爐熔煉制備NiMn合金錠，具體操作如下：先對高真空感應熔煉爐抽真空至2×10^-2Pa以下，然后充入氬氣至爐內氣壓達到0.05MPa～0.06MPa，再利用感應加熱將純鎳及純錳熔煉成金屬液，待金屬原料完全熔化后，將熔化的金屬液倒入模具內進行冷卻凝固，得到NiMn合金錠。