[发明专利]Fe-Co基磁致伸缩合金丝的制备方法

说明书

本发明公开了一种Fe‑Co基磁致伸缩合金丝的制备方法，包括：配料，将配料放入真空感应炉中，通入氩气保护进行熔炼，熔炼完毕后浇铸成圆柱形Fe‑Co合金铸锭；将Fe‑Co合金铸锭加热、保温后锻造成Fe‑Co合金圆棒，Fe‑Co合金圆棒热轧成Fe‑Co合金盘条，Fe‑Co合金盘条热拉拔成Fe‑Co合金丝，Fe‑Co合金丝进行表面处理，冷拉拔成Fe‑Co基磁致伸缩丝；Fe‑Co基磁致伸缩丝在真空加热炉中进行700‑900℃的热处理，保温0.5‑1小时，采用水淬或空冷冷却至室温。本发明解决了现有磁致伸缩合金丝磁性能和力学性能不稳定的难题。

技术领域

本发明涉及一种磁致伸缩材料，具体说，涉及一种Fe-Co基磁致伸缩合金丝的制备方法。

背景技术

磁致伸缩材料具有在外加磁场存在时可回复变形和在施加应力时会改变磁性能的特性，是一种重要的能量与信息转换功能材料。目前应用于工程的磁致伸缩材料大致上主要有四大类：一是具有磁致伸缩效应的金属与合金，如镍基合金和铁基合金，其饱和磁化强度高，力学性能好，具有可变形的特点；二是铁氧体(如Ni-Zn，Ni-Co-Cu等)，其饱和磁化强度低、价格低廉、高频特性好；三是以Tb-Dy-Fe材料为代表的稀土金属间化合物，其磁致伸缩性能远高于传统磁致伸缩材料，但其脆性大，不能加工成丝，且原材料价格昂贵；四是Fe-Ga巨磁致伸缩材料，具有较好的磁致伸缩性能和力学性能。

磁致伸缩材料作为一种智能材料，被广泛应用于换能、驱动、传感等技术领域。利用磁致伸缩材料的威德曼效应开发的液位仪传感器在现代工业有着广泛的应用。其中的核心敏感元器件波导丝多为Fe-Ni合金丝，但Fe-Ni合金丝的磁致伸缩性能较低，限制了传感器的精度和测量范围。因此，一种制备工艺简单，兼具有大磁致伸缩和良好的机械性能的磁致伸缩合金丝成为人们关注的重点。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种Fe-Co基磁致伸缩合金丝的制备方法，解决了现有磁致伸缩合金丝磁性能和力学性能不稳定的难题。

技术方案如下：

一种Fe-Co基磁致伸缩合金，其特征在于：合金成分的重量百分比为Fe_100-x-y-zCo_xM_yRE_z，M为Mn、V、Cu、Ti、Al中的一种或多种，RE为La、Ce、Pr、Tb、Dy、Y、Er中的一种或多种，其中x＝60-80，y＝0-10，z＝0.1-1.0，余量为Fe。

进一步：x＝65-75，y＝0，z＝0.1-1.0，余量为Fe。

进一步：x＝65-75，y＝0-5，且65≤x+y≤80，z＝0.1-1.0，余量为Fe。

一种Fe-Co基磁致伸缩合金丝的制备方法，包括：

按照合金成分的质量百分比进行配料，并加入适量的烧损量；将配料放入真空感应炉中，抽真空至5-10Pa，通入氩气保护进行熔炼，熔炼完毕后浇铸成圆柱形Fe-Co合金铸锭；合金成分的重量百分比为Fe_100-x-y-zCo_xM_yRE_z，M为Mn、V、Cu、Ti、Al中的一种或多种，RE为La、Ce、Pr、Tb、Dy、Y、Er中的一种或多种，其中x＝60-80，y＝0-10，z＝0.1-1.0，余量为Fe；

将Fe-Co合金铸锭加热至600-900℃，保温1-3小时后进行锻造，最终锻造至直径30-35mm的Fe-Co合金圆棒；

将经过Fe-Co合金圆棒加热至800-1000℃进行热轧，其中，总轧制道次为7-10次，制备出直径7.0-8.0mm的Fe-Co合金盘条；

将Fe-Co合金盘条加热至800-1000℃进行热拉拔，其中，总拉拔道次为8-10次，制备出直径2.5-3.5mm的Fe-Co合金丝；