[發明專利]一種高磁感應鐵基非晶軟磁合金及其制備方法

有效

• 申請號: 202011582274.8
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112877615B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 安石
• 申請（專利權）人: 江蘇三環奧納科技有限公司
• 主分類號: C22C45/02
• 分類號: C22C45/02;C21D6/00;C22C33/00;C22C33/06;H01F1/153
• 代理公司: 蘇州市方略專利代理事務所(普通合伙) 32267
• 代理人: 劉純

1.一種高磁感應鐵基非晶軟磁合金，其特征在于，所述鐵基非晶軟磁合金的典型成分為Fe_xSi_yB_zCu_aP_bC_c，其中，x=80-85at%，y=8-12at%，z=5-10at%，a=0.2-0.5at%，b=1-3at%，c=0.1-0.5at%；

所述高磁感應鐵基非晶軟磁合金的制備方法，包括以下步驟：

（1）配料：按照上述配方對Fe、Si、Cu、C、FeP、FeB進行配料；

（2）熔煉母合金：通過非自耗真空電弧熔煉爐，將上述原料熔煉成合金錠；

（3）精煉、制備帶材：上述合金錠經過表面處理去除氧化層后破碎成合金塊，經丙酮溶液清洗后裝入石英管，采用感應線圈熔融石英管內的合金塊，當石英管內的合金塊熔融成液體后，采用單銅輥快淬急冷法，通過感應式急冷甩帶機制備成非晶合金帶材；

（4）熱處理：將上述非晶合金帶材放置于真空管式爐的石英舟中，然后推入至真空管式爐的加熱爐膛中間；對真空管式爐的爐腔進行抽真空，當真空度達到-0.1 MPa時關閉機械泵，同時開啟通氣閥通入N₂氣體，使得非晶合金帶材在N₂氣氛內進行熱處理；熱處理完成后，非晶合金帶材隨著真空管式爐的爐腔一起冷卻到室溫后取出，得到高磁感應鐵基非晶軟磁合金；

其中，所述熔煉母合金，具體包括如下步驟：

（1）清洗：將上述配料好的Fe、Si、Cu、C、FeP、FeB原料置于有丙酮/乙醇溶液內，經超聲波清洗去除表面油污及其他有機物；

（2）抽真空：將Fe、Si、Cu、C、FeP、FeB原料依次放入坩堝內，通過機械泵對非自耗真空電弧熔煉爐抽低真空至1.33×10^-2Pa，隨后利用擴散泵抽高真空至10^-3Pa數量級，充入高純氬氣對非自耗真空電弧熔煉爐內洗氣，接著繼續抽真空，重復上述過程2-3次；

（3）熔煉：先在非自耗真空電弧熔煉爐內熔煉鈦錠吸收掉爐體內殘存的氧氣，再將坩堝內放置好的Fe、Si、Cu、C、FeP、FeB原料依次熔煉成合金錠，每個合金錠反復熔煉4-6次以減少成分偏析；

其中，所述制備帶材，具體包括如下步驟：

（1）精煉熔融：合金錠經過表面處理去除氧化層后破碎成合金塊，經丙酮溶液清洗后裝入石英管，采用感應線圈熔融石英管內的合金塊，當石英管內的合金塊熔融成液體；

（2）制備帶材：開啟感應式急冷甩帶機的水冷銅輥，銅輥轉速為60-100m/s，抽將石英管抽低真空至10^-1 Pa數量級后，通過擴散泵繼續抽高真空至5×10^-3 Pa后，充入高純氬氣保護氣體，形成0.04-0.06 MPa的壓強差，高壓氬氣將石英管內液態合金快速推動至石英管底部的噴嘴，噴嘴噴射出液態合金至高速旋轉的水冷銅輥輥面上，液態合金被快速的甩出水冷銅輥輥面而獲得非晶合金帶材；

其中，所述熱處理，具體包括如下步驟：真空管式爐先以15-25℃升溫速率由室溫升至330-360℃，再以5-8℃升溫速率升至400-420℃，保溫處理25-30min。

2.根據權利要求1所述高磁感應鐵基非晶軟磁合金的制備方法，其特征在于，所述噴嘴與水冷銅輥的距離為0.3-0.5mm；所述噴嘴的噴速為15-25m/s。

3.根據權利要求1所述高磁感應鐵基非晶軟磁合金的制備方法，其特征在于，所述非晶合金帶材的厚度為20-25μm，寬度為1-3mm。