[发明专利]降低软磁FE-CO合金中的有序生长

说明书

公开了用于由软磁Fe‑Co合金的伸长带材制备制造品的方法。该方法包括制造前退火步骤，其中在伸长带材被制造成部件之前对其进行退火。在大于合金的有序化温度的温度下进行制造前退火步骤。该方法进一步包括以一定的速率将合金从退火温度冷却的步骤，选择所述速率以引起软磁Fe‑Co合金的无序相基本转变成其有序相。还公开了通过使用该方法制备的制造品。

发明背景：

发明领域：

本发明涉及用于由等原子比软磁Fe-Co合金制备制造品的方法，以及涉及由此制备的有用制品。

相关技术描述：

等原子比软磁Fe-Co合金(包括Fe-Co-2V合金)是已知的，并且已主要用来制备用于电动机和发电机的定子和转子的叠层组件。已知的Fe-Co合金提供软磁性质连同良好的强度、延展性和加工性能的组合。通常对由这些合金制造的部件进行退火，以降低合金材料中的应力，并获得磁性质和机械性质的所需组合。合金在热处理时经历从无序状态到有序状态的转变。无序相的特征为Fe和Co原子在合金的体心立方(bcc)晶格结构的晶胞中无规分布。在有序相中，Fe和Co原子占据遍布晶格结构的晶胞中的特定位置。

在制造后退火热处理之前，合金处于无序状态。但是，在将合金从退火温度冷却时，该合金随着其冷却通过有序化温度(T_有序)而转变成有序状态。本发明所应用的软磁Fe-Co合金的T_有序为约730°C(约1345°F)。合金的无序相具有比有序相大的热膨胀系数(CTE)。因此，在制造后热处理期间，由该合金制备的部件由于该两相的不同的CTE而经历尺寸的净增加。换言之，合金在加热期间的生长超过其在冷却期间的收缩。该现象导致由合金制备的部件在制造后热处理之后发生尺寸的净增加。

难以解释净尺寸增加，因为本发明人已确定，轧制方向上的净尺寸增加显著大于横向于轧制方向的方向上的净尺寸增加。由Fe-Co软磁合金制备的叠层部件的制造商很少在技术上解释经退火的成品部件的不对称净尺寸变化。难以评价净尺寸变化的程度，因为其受到诸如以下之类的因素的影响：可能制造的复杂形状、热处理期间引起的热应力以及与所使用的制造技术(例如冲压)相关联的机械应力。因此，净尺寸变化并不总是均匀的或一致的。

对于以下方面存在着日益增加的需求：由Fe-Co软磁合金制备的更严格公差的叠层件和部件，以满足针对电动机和发电机的越来越具挑战性的工程设计标准。为了满足该需求，已对以下方面提出需要：能够限制或控制由等原子比软磁Fe-Co合金制造的部件的净尺寸变化，以便更好地满足更严格公差要求。

发明概述：

通过按照本发明的方法很大程度上解决了与由已知的等原子比Fe-Co合金制造部件相关联的尺寸相关问题。根据本发明的第一方面，提供了用于由软磁Fe-Co合金制备制造品的方法。该方法包括提供基本扁平的伸长长度的软磁Fe-Co合金的步骤，其中Fe-Co合金具有特征为基本上由无序相构成的结构。该方法还包括制造前(prefabrication)或中间退火步骤，其中在将伸长长度的软磁合金钢制造成部件之前对其进行退火。在大于该合金的有序化温度的温度下进行该制造前退火步骤。该方法进一步包括以一定的速率将合金从退火温度冷却的步骤，所述速率选择为引起软磁Fe-Co合金的无序相基本转变为其有序相，由此软磁Fe-Co合金经历尺寸变化。在制造前退火步骤之后，将伸长长度的合金制造成制造品。然后对制品进行制造后退火热处理，在选择用以获得制造品中磁性质和机械性质的所需组合的气氛、温度和时间的条件下进行该制造后退火热处理。

按照本发明的另一方面，提供了由软磁Fe-Co合金制备的伸长的软磁制品。该制品的特征为以下合金：其具有显著量的所述合金的有序相。该制品进一步的特征为在制造后退火之后展现在纵向(轧制方向)和横向上大小基本对称的净尺寸变化。