[发明专利]软磁Fe～6.5%Si合金粉末的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁性物体制造领域，具体地说是一种添加少量锰、磷、稀土元素的软磁Fe～6.5％Si合金粉末的制造方法。这种粉末，主要制作磁粉芯或电子元件的软磁铁芯，制作的磁粉芯主要适用于制造电器、电机、仪表中磁极、开关电源、线性噪声滤波器、扼流圈电感器、特别是耐大电流的电抗器、互感器等。 

背景技术

随着全球经济的发展，对能源需求不断扩大，节约能源的课题一直受到重大关注，促使电子行业快速发展，对电子材料提出高频化、小型化、低功率损耗的要求，近年来对电磁转换的软磁材料要求高饱和磁感应强度，中高频下低的功率损耗和耐大电流的要求。已在大量使用的铁粉心，虽然价格低廉，但磁导率低(一般μe～75)，铁芯损耗较大；而含镍的坡莫合金，磁性能较好，但价格昂贵，使用成本太高；至于铁硅铝磁粉芯，虽然性能、价格适中，但磁饱和感应强度Bs值略微偏低，仅为10500高斯。这样使得性能相近的铁硅合金得到发展。 

实践证明，Fe～6.5％Si合金磁粉芯的饱和磁感应强度可达16000高斯，电阻率为82微欧姆·厘米，而且磁致伸缩系数λs值接近零，各向异性常数K很小。但是这种合金很脆，不能像硅钢片那样采用轧制的方法进行生产。现生产的Fe～6.5％Si合金粉末，采用雾化法(水 雾化、气雾化)生产，须先冶炼母合金，再熔化喷雾，生产成本较高，且制作压制产品(如磁粉芯)的压缩性和成形性较差。 

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种添加少量锰、磷、稀土元素的Fe～6.5％Si合金粉末的制作方法，制作磁导率为60、75、90的合金磁粉芯，使其具有较低的铁芯损耗，较高的饱和磁感应强度，较好的交直流叠加性能，特别是较低的温升特性。 

本发明一种软磁Fe～6.5％Si合金粉末的制造方法，步骤如下： 

①、将工业纯铁、硅铁合金、锰铁合金、磷铁合金、钆铁合金投入真空感应电炉中进行熔炼，熔炼成铁硅合金铸锭，使其合金铸锭组成的质量百分含量为：Si：6.2～6.8％、Mn：0.2～0.4％、P：0.4～0.8％、Gd：0.05～0.2％，C≤0.02％，其他成分Fe； 

②、将上述合金铸锭用机械破碎法破碎成合金粉末，经退火处理后用自动筛粉机进行筛分，按制作有效磁导率μe60，使其合金粉末粒度组成的质量百分比含量为：-100～+200目占15～20％、-200～+325目占55～65％、余为-325目的粉末； 

③、合金粉末退火处理是使用保护气氛，温度为880～1150℃保温2～4小时，缓慢冷却到300℃以下出炉。 

所述的保护气氛为使用的氩气或真空进行保护。 

本发明一种软磁Fe～6.5％Si合金粉末的制造方法与现有技术相比具有如下有益效果： 

①、可进一步提高Fe～6.5％Si磁粉芯制品的饱和磁感应强度、电 阻系数、降低涡流损耗，改善交直流叠加性能，使得制成的磁粉芯具有较低的铁芯损耗，特别是长期使用时温升很小。 

②、用真空感应电炉冶炼合金，使得合金的含碳量、含氧量、含氮量较低，能确保合金的纯净化，保证具有金属软磁材料的特性。 

③、添加少量锰、磷、稀土元素改善单质Fe-6.55含金的氧化，锈蚀的现象，为后期制作提供了方便，减少防锈工艺。 

具体实施方式

合金粉末的性能检验，除保证化学成分和粉末粒度组成、工艺性能外，还要通过制作压制成型和热处理后检验电磁性能才能得以证实，以下以压制成的磁粉芯为例进行说明。 

实施例一 

①、选用公称250公斤的真空感应电炉，将工业纯铁，硅铁合金、锰铁合金、磷铁合金、钆铁合金投入到炉中熔炼，熔炼成合金铸锭其化学组成的质量百分比含量为：Si：6.2％、Mn：0.40％、P：0.60％、Gd：0.10％、C：0.015％，其余为Fe。 

②、将上述合金铸锭用机械破碎法破碎成合金粉末，在氩气保护下，950℃保温4小时退火处理后用自动筛粉机进行筛分，使其合金粉末粒度组成的质量百分比含量为：-100～+200目占18％，-200～+325目占60％，-325目占22％。 

③、将上述的合金粉末，用常规的磷酸钝化法使其干燥，再加入适量的绝缘剂(如高岭土)、润滑剂(如硫化钼)、脱模剂(如硬脂酸 锌)，搅拌均匀得到合金磁粉芯压制用粉料。 

④、将合金磁粉芯压制用粉料放入干粉成型自动液压机进行压制，压制压强为23T/cm²压制为环形，压制尺寸：外径φ26.90mm，内径φ14.70mm，高度为11.20mm。