[发明专利]一种掺杂型铁磁合金、铁磁合金丝防冰材料及其制备方法

权利要求书

1.一种掺杂型铁磁合金丝防冰材料的制备方法，所述掺杂型铁磁合金丝防冰材料由掺杂型铁磁合金加工而成，所述掺杂型铁磁合金丝防冰材料的居里温度为273±10K；所述掺杂型铁磁合金包括铁镍铬基体以及掺杂于铁镍铬基体中的稀土元素RE和非金属元素M；所述稀土元素RE处于FeNiCr晶格的正常格点位置，所述非金属元素M处于FeNiCr晶格的间隙位置；所述稀土元素RE的含量为4-20wt%，所述非金属元素M的含量为0.1-5wt%，所述镍的含量为5-30wt%，所述铬的含量为1-4wt%，余量为铁；其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

（1）将铁、镍、铬和非金属元素M进行真空熔化，其中非金属元素M以单质或铁-非金属合金方式加入；然后加入稀土元素RE并完全熔化，精炼后再将合金液体浇铸到水冷铜模或水冷铜柱里快速冷却，得到母合金锭；

（2）将步骤（1）中得到的母合金锭在还原性气氛下进行锻打，然后在还原性气氛下进行均匀化退火处理，再快冷至室温得到成分均匀化合金锭；

（3）将步骤（2）中得到的成分均匀化合金锭在还原性气氛下进行热挤压、冷却、还原性气氛下均匀化退火处理得到挤压棒材；

（4）将步骤（3）中得到的挤压棒材反复进行拉拔、中间退火处理得到直径为2-4mm的线材；

（5）将步骤（4）中得到的线材进行反复酸洗、漂洗，晾干后在还原性气氛中进行退火得到合金丝；

（6）在步骤（5）中得到的合金丝表面包覆一层导电覆层，再缠绕加工即得到所述掺杂型铁磁合金丝防冰材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述稀土元素RE包括镧、铈、镨、钕、钐中的一种或多种，所述非金属元素M包括硼、碳、氮、硅和磷中的一种或多种。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述稀土元素的含量为5-12wt%，所述非金属元素的含量为1-3wt%，所述镍的含量为12-20wt%。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所述锻打为将母合金锭放入锻打炉中于900-1200℃进行锻打5-60min；所述均匀化退火处理为在1000-1300℃下保温2-4h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热挤压处理包括以下步骤：首先去除成分均匀化合金锭表层缺陷，加工成圆柱形挤压锭；再将圆柱形挤压锭在还原性气氛中于1100-1300℃加热1-2h，使其呈半熔融状态；再将半熔融状态的圆柱形挤压锭转送入挤压机中，在温度为950-1200℃，挤压速度为10-35cm/min的挤压条件下挤出，控制挤压棒材的直径为8-12mm。

6.根据权利要求1、4-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，均匀化退火处理的退火温度为1000-1200℃。

7.根据权利要求1、4-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中，中间退火的温度为1000-1200℃，保温时间为0.5-1h。

8.根据权利要求1、4-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中，退火的温度为400-750℃，保温时间为0.5-5h。