[發明專利]一種封管加氫熱處理退火工藝

有效

• 申請號: 202011132603.9
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112281060B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 張濤;孫誠;張聽;羅俊;逄淑杰;李然
• 申請（專利權）人: 江蘇大磁納米材料有限公司;北京航空航天大學
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/16;C22C38/12;C22C45/02;C21D1/26;C21D1/74;C21D9/52;B22D11/06;H01F1/153
• 代理公司: 南京勤行知識產權代理事務所(普通合伙) 32397
• 代理人: 陳燁

本發明涉及金屬材料技術領域，尤其是一種針對鐵基非晶合金的封管加氫熱處理退火工藝；所述熱處理退火工藝包括以下步驟：配料；帶材制備；帶材封裝：截取一段一定長度的非晶薄帶，裝入石英管中，然后將石英管裝入封管機上，抽真空，通保護氣和高純氫氣，加熱石英管壁，得到兩頭封閉、內含樣品的封裝石英管；熱處理；本發明中的封管加氫熱處理退火工藝，由于在內徑8mm，外徑10mm的石英管內進行，耗氣量小，可隨意調控氣體比例及含量，真空度好，產品性能穩定。相比于傳統的在爐體內進行退火操作，本發明中在石英管中進行可以有效避免氫氣損傷爐體，且由于采用真空石英管操作，相比于對爐體進行抽真空，本發明中的熱處理時間更短，效率高。

技術領域

本發明涉及金屬材料技術領域，尤其是一種針對鐵基非晶合金的封管加氫熱處理退火工藝。

背景技術

鐵基納米晶軟磁合金因其獨特的組織結構具有優異的軟磁性能，因而被廣泛應用于能源設備、通訊設備及自動控制設備。在最近興起的無線充電領域，FINMENT納米晶合金因為其較高的飽和磁化強度、較低的損耗和可調控的磁導率成為了提高無線充電功率的關鍵材料。現有的鐵基納米晶軟磁合金的熱處理效率還有待提高。

發明內容

本發明的目的是：克服現有技術中的不足，提供一種熱處理效率高的針對鐵基非晶合金的封管加氫熱處理退火工藝，該熱處理退火工藝制得的鐵基納米晶軟磁合金產品性能穩定。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種封管加氫熱處理退火工藝，所述熱處理退火工藝包括以下步驟：

配料：按化學式Fe_73.5Si_13.5B₉Cu₃Nb₁中各元素的比例計算出與之相對應的原料質量并稱重；

熔煉母合金；

帶材制備；

帶材封裝：截取一段一定長度的非晶薄帶，裝入石英管中，然后將石英管裝入封管機上，抽真空，通保護氣和高純氫氣，加熱石英管壁，得到兩頭封閉、內含樣品的封裝石英管；

熱處理：將封裝石英管放入馬弗爐內，熱處理后，取出冷卻。

進一步的，所述熔煉母合金具體包括：將稱取的原料放入真空熔煉爐中，抽真空，充入保護氣體，熔煉后冷卻得到母合金錠。

進一步的，所述真空熔煉爐為真空感應熔煉爐，抽真空包括打開機械泵抽低真空至3×10^-1Pa，打開擴散泵抽高真空至5×10^-3Pa，充入保護氣體至0.05Mpa。本發明中的保護氣氛為惰性氣體，具體可以是：氮氣、氬氣、氦氣等。

進一步的，所述熔煉母合金為控制溫度為1000～1600℃反復多次熔煉，熔煉溫度具體可以是：1000℃、1050℃、1100℃、1150℃、1200℃、1250℃、1300℃、1350℃、1400℃、1450℃、1500℃、1550℃、1600℃；單次熔煉時間5～15min，單詞熔煉時間具體可以是：5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min、15min。

進一步的，所述帶材制備包括：將母合金錠破碎后放入感應爐中，抽真空，通保護氣體進行保護，加熱，母合金錠融化后噴射到高速旋轉的銅輪上，制備成非晶薄帶。

進一步的，所述抽真空包括打開機械泵抽低真空至3×10^-1Pa，打開擴散泵抽高真空至5×10^-3Pa，通保護氣體至0.05MPa進行保護。本發明中的保護氣氛為惰性氣體，具體可以是：氮氣、氬氣、氦氣等。

進一步的，所述銅輪表面線速度為30m/s。