[发明专利]一种非晶合金的热处理方法

说明书

本发明提供了一种非晶合金的热处理方法，包括步骤如下：设置一圆环状非晶合金铁芯；在圆环状非晶合金铁芯的内侧空腔内设置铜带卷1，外周围绕圆环状非晶合金铁芯紧密缠绕有铜带卷2；之后置于石英管中，抽真空，再将石英管置于升温至退火温度的退火炉中，进行保温；保温结束后，随炉冷却至563K～583K，之后水冷降温至室温，拆掉铜带卷1和铜带卷2，取出非晶合金铁芯。本发明的热处理方法利用铜良好的导热性改善非晶铁芯的温度分布，提高软磁性能，缩短退火时间，进而提高热处理效率。

技术领域

本发明涉及一种非晶合金的热处理方法，特别涉及一种铁基非晶合金铜辅助热处理方法，属于金属材料领域。

背景技术

非晶合金带材是二十世纪七十年代问世的一种合金材料。利用非晶带材加工而成的非晶电机铁芯或变压器具有高饱和磁感应强度、低磁滞损耗、低涡流损耗、低矫顽力等特点。带材在快速急冷、卷取、运输、切割成型等制备工序中极易产生应力，通过热处理可以有效消除这一缺陷，使磁性能获得较大的提高。对于非晶合金来说，随着热处理温度的升高或保温时间的延长，矫顽力逐渐减小，这是由于应力释放引起的。但传统的未加其他辅助的热处理方法只是对非晶合金做加热和保温处理，导致体积较大的非晶合金不同部位的温度分布不均匀，这会影响其内应力的分布，降低非晶合金的软磁性能。且非晶合金保温时间过短内部难以达到去应力的效果，但是保温时间过长或热处理温度高于初始晶化温度均会使外表面发生晶化，使后续加工过程中极易产生碎片。

目前，很多专利从增加辅助热源或改善热处理炉角度来实现退火温度的均匀化。中国专利文件CN102741957A将作为热源的加热器夹在铁芯叠层的非晶带材之间进行退火，以此来改善退火时温度的分布，但加热器的加入和取出操作较为复杂。中国专利文件CN101993986A、CN104252967A、CN106755792A通过监测非晶合金铁芯的实时温度，相应的调整热处理炉的加热功率，从而保证了非晶铁芯在热处理过程中受热的均匀性。中国专利文件CN104775014A、CN106702111A、CN107365950A通过分段加热保温法，每一阶段升温结束都会进行保温处理。中国专利文件CN103589828A、CN205258526U、CN110527798A采用分区加热法，设置几个独立的热处理腔来实现连续传热。中国专利文件CN207338111U中在非晶磁芯上方与下方均设有加热预热板，使得非晶磁芯的受热均匀，实现均匀加热。但是这些方法有的会增加退火时间，有的对退火设备提出了较高较复杂的要求，不利于退火设备的广泛应用。

总之，虽然这些热处理工艺在均匀退火方面都有所改进，但也存在一些缺点，如实时监测温度或分段加热保温工艺周期长、能量损耗大。因此，需研发一种非晶合金的热处理方法，该热处理方法操作简单，可以改善温度分布的均匀性，降低矫顽力，抑制结晶，能够有效提高热处理工艺的生产效率，可以满足应用需求。为此，提出本发明。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种非晶合金的热处理方法。本发明的热处理方法利用铜良好的导热性，调节合适的退火温度、退火时间以及合理的非晶合金/铜带卷厚度比例，可以抑制晶化，提高饱和磁感应强度，降低矫顽力，并可以缩短退火时间，进而提高热处理效率。

本发明的技术方案如下：

一种非晶合金的热处理方法，包括步骤如下：

设置一圆环状非晶合金铁芯；

在圆环状非晶合金铁芯的内侧空腔内设置铜带卷1，外周围绕圆环状非晶合金铁芯紧密缠绕有铜带卷2；

之后置于石英管中，抽真空，再将石英管置于升温至退火温度的退火炉中，进行保温；保温结束后，随炉冷却至563K～583K，之后水冷降温至室温，拆掉铜带卷1和铜带卷2，取出非晶合金铁芯。

根据本发明，优选的，所述非晶合金铁芯的内径为10mm，外径为14mm；所述铜带卷1和铜带卷2是由铜带材绕制而成，所述铜带材的厚度为0.1mm。