[发明专利]一种铁钴合金及其充磁极头的制备方法

说明书

本发明为一种铁钴合金及其充磁极头的制备方法，该铁钴合金由重量百分比的Co 29～34.5%、稀土0.05～0.15%、Nb 0.15～0.40%、Zr 0.10～0.25%、余量为Fe组成。铁钴合金充磁极头的制备方法是：①用真空炉冶炼合金，浇注成合金锭；②锻造成型后直接往干冰加水溶液中淬火；③将锻件加工成充磁极头；④随后用保护气氛热处理炉和真空热处理炉进行预热处理和复合热处理共三次处理，以保证产品的综合性能优良。本发明生产的充磁极头饱和磁感应强度高、矫顽力低、剩磁少；同时机械性能好，抗压强度高，使用寿命长，质量稳定性好，能满足电子行业对充磁极头装置高性能的使用要求。

技术领域

本发明涉及充磁设备中充磁极头制备的技术领域，尤其是一种铁钴合金及其充磁极头的制备方法，特别适合要求饱和磁感应强度高、机械性能良好的充磁极头采用。

背景技术

目前，电子行业中大量使用的充磁设备所配备的充磁极头常用纯铁材料制造，经实践证明，纯铁材料的饱和磁感应强度并不很高，而且还具有严重的自然时效现象；随着使用时间的延长，材料矫顽力上升，特别是使用时的温升，使材料矫顽力上升得很快，剩磁增加，影响使用性能。在现有技术中，曾有单位对个别要求高性能的充磁设备选用Fe-50Co合金材料做充磁极头，虽然该种材料的饱和磁感应强度高一些，但由于含钴量高，价格昂贵，增加了使用成本；此外，Fe-50Co合金经处理后，机械性能较差，抗压强度低，较长时间使用后容易变形，影响使用效果。这正是现有充磁设备充磁极头一直存在的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于针对现有充磁设备中充磁极头存在的上述不足之处，提供一种铁钴合金及其充磁极头的制备方法。该铁钴合金充磁极头饱和磁感应强度高、矫顽力低、剩磁少，而且机械性能良好，抗压强度高，有一定的耐蚀性，使用寿命长。

上述任务是这样实现的：

一种铁钴合金，其特征是由重量百分比的Co 29～34.5％，稀土0.05～0.15％，Nb0.15～0.4％,Zr 0.1～0.25％,余量为Fe组成。

本发明的任务还可采取如下措施进一步完善：

所述的Nb金属元素能细化晶粒，提高材料强度和抗压性。但加入量过多，会降低合金的磁性能；其优选配比为0.20～0.30％。

所述的Zr金属元素具有较好的脱氧去硫作用，能提高合金的高温性能，提高材料的硬度。但加入量过多，也会降低合金的磁性能。

所述的稀土元素在于细化晶粒，提高合金的磁感应强度。但加入量过多，会增加合金的矫顽力。稀土元素可选用镧(La)或钕(Nd)、最好选用镧(La)，其加入量以0.05～0.09％为合适。

综上所述，本发明的铁钴合金优选成分由重量百分比的Co 29～33％、Nb 0.20～0.30％、Zr 0.1～0.25％、La 0.05～0.09％、余量为Fe组成。

根据本发明的铁钴合金制备充磁极头的方法是：

1、将所述的铁钴合金经真空冶炼后，浇注成合金锭；

2、将合金锭进行表面清理，加热至1180℃进行锻造，锻造成型后，将锻件冷却到810～850℃温度，直接放到温度保持在于-8℃至-15℃的干冰加水混合溶液中进行淬火；

3、淬火热处理后，将锻件加工成充磁极头；

4、将充磁极头在保护气氛炉内加热至550～600℃，保温1～2小时，炉冷至100℃以下后出炉冷却；

5、将充磁极头放入真空热处理炉内随炉升温至830～870℃，保温4～6小时，然后以80～100℃/小时的冷却速度到750℃后，再以200℃/小时的冷却速度冷却到200℃以下出炉；