[发明专利]一种铁基非晶软磁合金材料及制备方法

说明书

                                                            

技术领域

本发明属于金属材料技术领域，涉及一种低镍低矫顽力铁基非晶软磁合金材料及制备方法。

背景技术

CN200810231988.7号申请涉及一种Fe－Ni软磁合金薄带的成形方法，步骤如下：将铁和镍丝熔配为合金，将熔配好的合金放入真空室的底部有孔的石英试管中，循环三次抽真空和反充入高纯Ar气；采用高频电磁方法加热熔配合金，再将Ar气充入石英试管将熔融态样品吹至旋转的转轮上成合金薄带；将所得合金薄带在Ar气保护下在400℃条件下保温1小时，然后随炉冷却至室温下出炉。将纯度99.8％的铁和99.98％的镍丝在有高纯Ar气保护下熔配为Fe-78wt％Ni合金，样品质量2.5克，控制其中Ni的含量在77-79wt％。

该申请采用LakeShore735VSM振动磁强仪测量其实施例中平行于薄带表面的饱合磁化 强度为100.6-100.2emu/g，采用KM-Ot ype List-Koerzimeter矫顽力仪测量其矫顽力为59.8- 62 A/m。其存在的主要问题是该方法镍用量大，另外矫顽力高。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术缺陷，提供一种铁基非晶软磁合金材料，该合金材料不仅具有较低的矫顽力，而且具有较低的镍含量。

本发明的另一目的是提供一种铁基非晶软磁合金材料制备方法，该制备方法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种铁基非晶软磁合金材料，其特征是：其成分的重量百分含量为：Ni为24-29％， Gd 3.0-6.0％，V1.0-3.0％，Hf0.01-0.03％，Al1.0-3.0％ ，Dy 0.05-0.09％，Ta 0.05-0.09％，Er0.01-0.03％，其余为Fe。

上述铁基非晶软磁合金材料的制备过程如下：

（1）首先按照上述重量百分含量进行配料，原料Ni 、V、Hf、Al、Dy 、Ta 、Er、Fe 的纯度均大于99.9％，Gd以铁钆中间合金的方式加入，铁钆合金中Gd的重量百分比为35%；

（2）将原料放入真空感应炉中熔炼，熔炼温度为1510-1530℃，浇注冷却后得到母合金；

（3）将所述母合金放入重熔管式坩埚中进行重熔，重熔温度为1500-1510℃；所述重熔管式坩埚放入真空感应成型炉内，其顶部置于真空感应成型炉转轮轮缘之下2-4mm处，所述重熔管式坩埚内放置一个可上下移动的耐火柱塞，该耐火柱塞和管式坩埚内壁的间隙为0.5-0.9mm，所述母合金置于重熔管式坩埚内的耐火柱塞顶面熔化，熔化后被转轮轮缘拖拽形成合金丝；

（4）然后将合金丝置于100-150℃，保温2-4小时，即得到铁基非晶软磁合金材料。

步骤3）中真空成型炉转轮轮缘的旋转线速度为25～27m/s，所得合金丝的直径为100-200微米。

本发明的铁基非晶软磁合金材料的组织特点为非晶。

   本发明相比现有技术具有如下有益效果：

本发明合金材料采用的Hf、Er、Gd都可提高材料的非晶形成能力。成份中的Hf、Er、Gd共同存在可使团簇中原子间相互作用强, 则原子扩散就困难，因此提高材料非晶形成能力。

材料中的Ta和 Dy都可增加非晶的热稳定性, Ta和 Dy结合可阻止原子在高温的活动能力。因此，保证了组织的热稳定性。

成份中添加 Gd元素是良好的铁磁性元素，可降低矫顽力，使合金材料具有软磁性能。Al和N i有助于软磁性能提高。V和Er可降低矫顽力。Gd、Al、Co、V和Er和Ni结合强化了铁磁性作用，有效提高了材料的磁导率和降低了矫顽力。

本发明合金在凝固中，采用快速冷却和合金化结合，可以有效减小合金中的相，保证化学成分的均匀分布，也保证了合金的磁性能。热处理可降低快速冷却造成的内应力。

本发明的合金性能见表1。

本发明制备中，降低了贵重金属镍的含量，所取原料成本降低；另外合金经过快速冷却，保证了合金成分、组织和性能的均匀性，因此也就保证了合金的质量。该合金制备工艺简便，过程简单，生产的合金具有良好的性能，非常便于工业化生产。

附图说明

图1为本发明实施例1得到的材料的金相组织图。

由图1可以看出，本发明的铁基非晶软磁合金的组织致密均匀。