[发明专利]一种具有短程有序结构的铁镍软磁合金及铁镍软磁合金零件

说明书

一种短程有序结构的铁镍软磁合金及铁镍软磁合金零件，该铁镍软磁合金是以平均粒径为20‑50微米的Fe‑50％Ni粗粉粉末与平均粒径为1‑5微米的Fe‑50％Ni细粉粉末按质量比7：3混合制备而成；较细粉末的添加有利于在合金中形成短程有序的L1₀相，进而提高材料的饱和磁感应强度，其饱和磁感应强度最大达到1.55‑1.57T，磁性能明显提升。本方法操作简单，且无需改变合金的成分，成本低廉，工艺简单。而本发明通过对软磁合金材料成型后进行热处理保温，再进行快速冷却，可以控制晶粒度同时消除应力，简单方便的提升软磁合金的磁性能，无需添加昂贵的稀土元素，而获得具有优异磁性能的纳米级L1₀相颗粒的铁镍软磁合金零部件。

技术领域

本发明属于磁性材料领域，涉及一种铁镍软磁合金，具体涉及一种具有短程有序的L1₀相的铁镍软磁合金，以及由该铁镍软磁合金制备的软磁合金零件。

背景技术

软磁材料是当前应用最为广泛的磁性材料之一，其次磁滞回线很窄，在较弱的外磁场下即可获得较高的磁感应强度，而取消外磁场以后，剩余的磁性非常小，基本不体现磁性。通常希望软磁材料的磁导率和磁感应强度要高、矫顽力要低，从而提高功能和效率。软磁铁镍合金(镍含量35-90％)是目前应用领域最为广泛的软磁合金。

目前，使用的软磁铁镍合金材料制备铁磁粉芯主要通过铸造+机加工的方式和粉末压制+烧结的方式生产。这两种方法各有利弊，铸造+机加工的方法使材料磁性具有各向异性并且材料浪费严重。而粉末压制+烧结的方法为现阶段主流生产方式。有研究表明，随着成型压力的增大，有利于磁粉芯致密度的提高，从而提高磁性能。但当压力达到某一数值后，磁性能达到极限值后就不再增加。就目前而言，较少使用MIM方式进行Fe-50％Ni铁磁粉芯的生产工作，且现有Fe-50％Ni软磁合金材料一般不含有L1₀有序相，其饱和磁感应强度最大不超过1.5T。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述现有技术的不足，提供一种使用Fe-50％Ni粗细粉末搭配方式制备的具有短程有序结构的铁镍软磁合金，同时提供由该铁镍软磁合金材料按粉末注射成形方法成型后结合热处理+快速冷却工艺制备的软磁合金零件。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种具有短程有序结构的铁镍软磁合金，该铁镍软磁合金是以Fe-Ni合金粉末为原料制备得到，其特征在于，所述Fe-Ni合金粉末为Fe-50％Ni合金粉末，且该Fe-50％Ni粉末是由平均粒径为20-50微米的粗粉粉末与平均粒径为1-5微米的细粉粉末按质量比7：3混合而成，该粗粉粉末和细粉粉末中镍的质量分数均为45-65％。

本发明同时提供一种铁镍软磁合金零件，该零件是以Fe-50％Ni粉末为原料，按现有粉末注射成型方法成型后将该成型零件加热至320-350℃，保温2-4小时，最后快速冷却至室温，即得。其中，该Fe-50％Ni粉末是由平均粒径为20-50微米的粗粉粉末与平均粒径为1-5微米的细粉粉末按质量比7：3混合而成，该粗粉粉末和细粉粉末中镍的质量分数均为45-65％。所述快速冷却是指采用油冷或液氮冷却方式，不能是炉冷或者空冷。

上述Fe-50％Ni粉末是由平均粒径为35微米的粗粉粉末与平均粒径为1微米的细粉粉末按质量比7：3混合而成，能产生较多有序相。

上述Fe-50％Ni粗粉和细粉粉末均为采用雾化法制备的合金粉末。