[发明专利]一种韧性增强的铁基块体非晶软磁合金及其制备方法

权利要求书

1.一种韧性增强的铁基块体非晶软磁合金，其特征在于，所述合金的表达式为：Fe_xSi_aB_bP_cC_dMo_eM_f，其中所述表达式中M为Cu、Ag、Au中的至少一种；所述表达式中x、a、b、c、d、e和f分别表示各对应组分的原子百分比含量，且满足以下条件：

0.5≤a≤14，0.5≤b≤15，0.5≤c≤14，0.1≤d≤5，0.1≤e≤5，0.2≤f≤1，72≤x≤85，x+a+b+c+d+e+f＝100％；所述合金的非晶基体上均匀分布着α-Fe团簇，所述α-Fe团簇的粒径为2-10nm，所述α-Fe团簇的体积分数为1-20％；

所述合金的制备方法具体包括如下步骤：

步骤一，按所述合金表达式中各组分的原子百分比含量进行配料；

步骤二，在抽真空后充入保护气体的气氛下采用感应熔炼炉或电弧熔炼炉将所述步骤一配好的原料熔炼均匀，然后随炉冷却或注入模具冷却成母合金锭；

步骤三，将所述步骤二得到的母合金锭进行破碎；

步骤四，将破碎后的小块母合金锭熔化成钢液，然后采用铸造法将所述钢液快速冷却以制备出所述铁基块体非晶软磁合金；采用所述铸造法制备的所述铁基块体非晶软磁合金时，铸造温度为1250-1600℃，喷铸时表面张力不小于0.5KN/m，喷铸时粘度不小于0.5mPas。

2.根据权利要求1所述的合金，其特征在于，所述Fe的原子百分比含量x取值范围为72≤x≤80；所述Si的原子百分比含量a的取值范围为1≤a≤9；所述B的原子百分比含量b的取值范围为1≤b≤5；所述P的原子百分比含量c的取值范围为1≤c≤6；所述C的原子百分比含量d的取值范围为0.1≤d≤3；所述Mo的原子百分比含量e的取值范围为0.1≤e≤3；所述M的原子百分比含量f的取值范围为0.2≤f≤0.8。

3.根据权利要求1所述的合金，其特征在于，所述C的原子百分比含量d的取值范围为1≤d≤3；所述Mo的原子百分比含量e的取值范围为1≤e≤3。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的合金，其特征在于，在所述步骤二中，所述抽真空的真空度为低于5×10^-3Pa；所述保护气体的气氛为氮气或氩气气氛。

5.根据权利要求1-3中任一项所述合金，其特征在于，在所述步骤二中，所述熔炼的温度为1000-1600℃，时间为30-40min。

6.根据权利要求5所述合金，其特征在于，在所述步骤二中，在原料熔化后保温一定时间以使合金原料熔炼均匀。

7.根据权利要求6所述合金，其特征在于，所述保温的时间为5-30min。

8.根据权利要求1-3中任一项所述合金，其特征在于，在所述步骤四中，所述破碎后的小块母合金锭熔化成钢液的熔化温度为1000-1600℃；采用所述铸造法制备的所述铁基块体非晶软磁合金时，气氛为氮气、氩气或空气。

9.根据权利要求8所述合金，其特征在于，在所述步骤四中，采用所述铸造法制备的所述铁基块体非晶软磁合金时，所述喷铸时表面张力为0.5-2.5KN/m；所述喷铸时粘度为0.5-100mPas。

10.根据权利要求9所述合金，其特征在于，在所述步骤四中，采用所述铸造法制备的所述铁基块体非晶软磁合金时，所述喷铸时表面张力为0.5-1.5KN/m，所述喷铸时粘度为0.5-20mPas。

11.根据权利要求1-3中任一项所述合金，其特征在于，在所述步骤四中，制备所述铁基块体非晶软磁合金时，所述钢液快速冷却的冷却速率为1-10³℃/s。

12.根据权利要求11所述合金，其特征在于，在所述步骤四中，所述钢液快速冷却的所述冷却速率小于100℃/s。

13.根据权利要求1-3中任一项所述合金，其特征在于，制备出的所述铁基块体非晶软磁合金为Fe基非晶合金棒材，所述棒材的直径为0.5-5mm。

14.根据权利要求13所述合金，其特征在于，所述棒材的直径大于3.5mm且不大于5mm。

15.权利要求1-14任一所述合金的在制备电子器件铁芯方面的应用。