[发明专利]一种铁基非晶合金带材及其制备方法

说明书

本发明提供了一种如式(Ⅰ)所示的铁基非晶合金带材，所述铁基非晶合金带材的针孔长度大于0且小于等于4mm，宽度大于0小于等于2mm，在长度为2m的带材上针孔的个数不超过5个。本申请还提供了一种所述铁基非晶合金带材的制备方法，其包括以下步骤：A)按照如式(Ⅰ)所示的铁基非晶合金的成分配料后熔炼、精炼，得到钢液；B)将所述钢液进行单辊快淬，再进行热处理，得到铁基非晶合金带材；本申请通过优化合金成分和制备工艺来控制铁基非晶合金带材的表面质量，以获得了具有高饱和磁感应强度、高叠片系数、低损耗和高韧性的铁基非晶合金带材。

技术领域

本发明涉及软磁材料技术领域，尤其涉及一种铁基非晶合金带材及其制备方法。

背景技术

铁基非晶带材具有优良的软磁性能，可作为配电变压器的铁芯材料。与传统的使用硅钢片制作的变压器相比，铁基非晶合金一方面磁化过程相当容易，从而大幅度降低变压器的空载损耗；另一方面，传统硅钢片的制备工艺从炼钢、浇铸、钢锭开坯、初轧、退火、热轧、退火、酸洗、精轧、剪切到薄板成品，需要若干工艺环节、数十道工序，而铁基非晶带材的生产工艺简单，生产能耗小，故铁基非晶带材被称为“双节能材料”。

近几年，国家的政策扶持及非晶变压器的本身优势，铁基非晶带材产业得到了大力发展。目前中国每年非晶带材的产量逐年增加，但与国外同行产品相比还存在一定的差距；尤其是具有较高饱和磁感应强度的铁基非晶带材，国内带材生产商还没有实现批量供应。

具有高饱和磁感应强度的非晶材料的研发，已经开展了很多年。最具有代表性的是美国Allied-Signal公司开发的牌号为Metglas2605Co的合金，这种合金的饱和磁感应强度达到1.8T，但其合金中包含18％的Co元素使其成本过高无法在工业生产中应用。目前，市场上已应用的高饱和磁感应强度的非晶带材是日立金属公司开发的牌号为“2605HB1M”的合金，从其公开的专利资料上看(公开号CN1721563A)，这种合金实际上是Fe-Si-B-C合金，其饱和磁感应强度在1.64T；但其在制备过程中通过吹含C气体而控制带材表面C元素含量分布的工艺，这将直接导致其产品生产工艺条件难以控制，工业生产稳定性无法保证。

另外，其余对于高饱和磁感应强度非晶带材的研究基本都是从研究所科研角度出发，如新日本制铁公司在专利CN1356403A中公布了一种Fe-Si-B-P-C的合金，其饱和磁感应强度达到1.75T，在实际工业生产中较难实现。

高饱和磁感应强度非晶带材与常规磁感非晶带材相比，其铁含量一般要高2～3个原子，但是铁含量的升高，相对非晶形成元素减少，在相同的制备条件下，高饱和磁感应强度非晶带材的制备难度加大，可连续喷带时间减少，收得率降低，带材质量恶化严重。因此，提供一种制备工艺简单、具有高饱和磁感应强度且高表面质量的铁基非晶合金是十分必要的。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种高表面质量和高饱和磁感应强度的铁基非晶合金带材。

有鉴于此，本申请提供了一种如式(Ⅰ)所示的铁基非晶合金带材，

Fe_aSi_bB_cC_dM_f (Ⅰ)；

其中，M为微量元素；

a、b、c、d和f为分别对应各元素原子百分含量，81.0≤a≤83.0，0.5≤b≤6.5，12.0≤c≤14.5，0.1≤d≤1.3，f≤0.4，a+b+c+d+f＝100；

所述铁基非晶合金带材的针孔长度大于0且小于等于4mm，宽度大于0小于等于2mm，在长度为2m的带材上针孔的个数不超过5个。

优选的，所述M为P、Mn和Al，所述P的原子百分含量为0.01～0.03％，所述Mn的原子百分含量为0.03～0.20％，所述Al的原子百分含量小于等于0.0025％。