[发明专利]一种抗应力非晶纳米晶软磁合金及其制备方法

权利要求书

1.一种抗应力非晶纳米晶软磁合金，其特征在于，所述非晶纳米晶软磁合金的典型成分为Fe_xSi_yB_zNb_aCu_bCo_c，其中，x=82-84at%，y=1-2at%，z=12-15at%，a=0.2-0.5at%，b=1.5-3at%，c=0.3-0.5at%；

所述抗应力非晶纳米晶软磁合金的制备方法，包括以下步骤：

（1）配料：按照上述配方对Fe、Si、FeB、Nb、Cu、Co进行配料；

（2）熔炼母合金：通过非自耗真空电弧熔炼炉，将上述原料熔炼成合金锭；

（3）制备带材：上述合金锭经过表面处理去除氧化层后破碎成合金块，经丙酮溶液清洗后装入石英管，采用感应线圈熔融石英管内的合金块，当石英管内的合金块熔融成液体后，采用单铜辊快淬急冷法，通过感应式急冷甩带机制备成非晶合金带材；

（4）热处理：将上述非晶合金带材放置于真空管式炉的石英舟中，然后推入至真空管式炉的加热炉膛中间；对真空管式炉的炉腔进行抽真空，当真空度达到-0.1 MPa时关闭机械泵，同时开启通气阀通入N₂气体，使得非晶合金带材在N₂气氛内进行热处理；热处理完成后，非晶合金带材随着真空管式炉的炉腔一起冷却到室温后取出，得到非晶纳米晶软磁合金；

其中，所述步骤（2）的熔炼母合金，具体包括如下步骤：

（1）清洗：将上述配料好的Fe、Si、FeB、Nb、Cu、Co原料置于有丙酮/乙醇溶液内，经超声波清洗去除表面油污及其他有机物；

（2）抽真空：将Fe、Si、FeB、Nb、Cu、Co原料依次放入坩埚内，通过机械泵对非自耗真空电弧熔炼炉抽低真空至9×10^-1Pa，随后利用扩散泵抽高真空至10^-3Pa数量级，充入高纯氩气对非自耗真空电弧熔炼炉内洗气，接着继续抽真空，重复上述过程2-3次；

（3）熔炼：先在非自耗真空电弧熔炼炉内熔炼钛锭吸收掉炉体内残存的氧气，再将坩埚内放置好的Fe、Si、FeB、Nb、Cu、Co原料依次熔炼成合金锭，每个合金锭反复熔炼4-6次以减少成分偏析；

其中，所述步骤（3）的制备带材，具体包括如下步骤：

（1）熔融：合金锭经过表面处理去除氧化层后破碎成合金块，经丙酮溶液清洗后装入石英管，采用感应线圈熔融石英管内的合金块，当石英管内的合金块熔融成液体；

（2）制备带材：感应式急冷甩带机开启水冷铜辊，铜辊转速为50-80m/s，抽将石英管抽低真空至10^-1 Pa数量级后，通过扩散泵继续抽高真空至5×10^-3 Pa后，充入高纯氩气保护气体，形成0.04-0.06 MPa的压强差，高压氩气将石英管内液态合金快速推动至石英管底部的喷嘴，喷嘴喷射出液态合金至高速旋转的水冷铜辊辊面上，液态合金被快速的甩出水冷铜辊辊面而获得非晶合金带材；

其中，所述步骤（4）的热处理，具体包括如下步骤：真空管式炉先以10-15℃升温速率由室温升至300-350℃，再以3-5℃升温速率升至420-450℃，保温处理10-15min。

2.根据权利要求1所述抗应力非晶纳米晶软磁合金的制备方法，其特征在于，所述喷嘴与水冷铜辊的距离为0.3-0.5mm。

3.根据权利要求1所述抗应力非晶纳米晶软磁合金的制备方法，其特征在于，所述非晶合金带材的厚度为15-20μm，宽度为1-2mm。