[发明专利]一种铁基非晶合金磁性材料及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种非晶合金材料制备工艺技术领域，特别是一种铁基非晶合金磁性材料及其生产方法。

背景技术

铁基非晶合金磁性材料是由铁、硅、硼等元素所构成的合金材料，其高饱和磁感应强度、磁导率、激磁电流和铁损等各方面性能都优于硅钢片。铁基非晶合金磁性材料通常采用单辊快淬法来进行制备：首先需要将含非晶合金各组成元素的原料投入到熔炉中进行熔融煅烧，然后将充分融合的非晶合金熔融液浇向快速旋转且表面温度较低的冷却辊上，熔融的非晶合金材料接触冷却辊后迅速冷却形成铁基非晶合金磁性带材。通过单辊快淬的超急冷凝固作用，使铁基非晶合金磁性材料凝固时原子来不及有序排列结晶，从而得到长程无序结构的固态合金，没有晶态合金的晶粒、晶界存在，从而实现铁基非晶合金磁性材料的优良性能。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种铁基非晶合金磁性材料及其生产方法，使铁基非晶合金磁性材料具有较好的饱和磁密、矫顽力、激磁功率和单位铁损。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种铁基非晶合金磁性材料，包括以下质量百分比的元素：硅元素8%～12%、硼元素5%～8%、锰元素1.0%～1.8%、钴元素0.5%～1.3%、钒元素1.2%～2.2%、碳元素2.5%～4.0%、余量的铁元素。

作为上述技术方案的进一步改进，锰元素、钴元素和钒元素的质量百分比之和为3.0%～4.5%。

作为上述技术方案的进一步改进，包括以下质量百分比的元素：硅元素9%、硼元素7%、锰元素1.4%、钴元素0.8%、钒元素1.7%、碳元素3.3%、余量的铁元素。

本发明还提供了一种铁基非晶合金磁性材料的生产方法，包括以下步骤：

步骤一、将磁性材料制备原料按照以下元素质量百分比的配比称量投料：硅元素8%～12%、硼元素5%～8%、锰元素1.0%～1.8%、钴元素0.5%～1.3%、钒元素1.2%～2.2%、碳元素2.5%～4.0%、余量的铁元素；

步骤二、将步骤一称量的磁性材料制备原料投入到具有气密性的中频感应熔炼炉中，然后对中频感应熔炼炉中抽真空，然后加热磁性材料制备原料至1300～1500℃，使磁性材料制备原料充分熔融混合，然后再继续熔炼5～10分钟，冷却制得磁性材料合金母锭；

步骤三、将步骤二制得的磁性材料合金母锭投入到具有气密性的中频感应熔炼炉中，然后对中频感应熔炼炉中抽真空，然后加热磁性材料合金母锭至1300～1350℃，待磁性材料合金母锭完全熔融后，将熔融的合金液浇注在快淬单辊上，制得铁基非晶合金磁性带材；

步骤四、将步骤四制得的铁基非晶合金磁性带材卷绕成圆环状，然后放置在密闭热处理炉中，对密闭热处理炉进行抽真空，然后使密闭热处理炉内部温度升温至390～450℃，然后维持温度加热1.5～2.5小时，然后降温冷却取出即可。

作为上述技术方案的进一步改进，步骤二中，对中频感应熔炼炉中抽真空后，先充入氩气保护气，然后再加热熔融磁性材料制备原料。

作为上述技术方案的进一步改进，步骤三中，对中频感应熔炼炉中抽真空后，先充入氩气保护气，然后再加热熔融磁性材料合金母锭。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

本发明所提供的一种铁基非晶合金磁性材料，其性能参数如下：饱和磁密为1.8 T～2.1 T，矫顽力2.5 A/m～2.9 A/m，1.35T/50Hz时的激磁功率为0.30 VA/kg～0.35 VA/kg，1.35T/50Hz时的单位铁损为0.11 W/kg～0.15 W/kg；具有较好的综合性能。

具体实施方式

下面将结合具体的实施例来进一步详细说明本发明的技术内容。

具体实施例1

本实施例所提供的一种铁基非晶合金磁性材料的生产方法，包括以下步骤：

步骤一、将磁性材料制备原料按照以下元素质量百分比的配比称量投料：硅元素8%、硼元素8%、锰元素1.8%、钴元素1.3%、钒元素1.2%、碳元素4.0%、余量的铁元素。

步骤二、将步骤一称量的磁性材料制备原料投入到具有气密性的中频感应熔炼炉中，然后对中频感应熔炼炉中抽真空，然后加热磁性材料制备原料至1300～1500℃，使磁性材料制备原料充分熔融混合，然后再继续熔炼5～10分钟，冷却制得磁性材料合金母锭；具体地，对中频感应熔炼炉中抽真空后，先充入氩气保护气，然后再加热熔融磁性材料制备原料。