[发明专利]一种精密电流检测用铁基非晶软磁合金及其制备方法

权利要求书

1.一种精密电流检测用铁基非晶软磁合金，其特征在于，所述铁基非晶软磁合金的典型成分为FexNbyNizSinBm，其中，x=65-80at%，y=5-8at%，z=1-2at%，n=8-15at%，m=4-10at%。

2.根据权利要求1所述精密电流检测用铁基非晶软磁合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）母合金成分配制：先用砂轮把Fe、Nb、Ni、Si、FeB原料的表面氧化层打磨掉，按照上述配方对Fe、Nb、Ni、Si、FeB进行准确称量，称量误差控制在±0.003%；

（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）精炼：上述合金锭破碎成合金块，经丙酮溶液清洗后装入石英管，石英管底部开有圆孔，所述圆孔的直径为0.6-0.8mmm；所述石英管放置在真空腔里的感应线圈中，并且固定在感应式急冷甩带机的水冷铜辊上方0.5-1.0mm高度处，采用感应线圈熔融石英管内的合金块；

（4）制带：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铁基非晶合金带材；

（5）热处理：将上述铁基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，使得铁基非晶合金带材在N2气氛内进行热处理；热处理完成后，铁基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，得到铁基非晶软磁合金。

3.根据权利要求2所述精密电流检测用铁基非晶软磁合金的制备方法，其特征在于，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、Nb、Ni、Si、FeB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：将配制好的Fe、Nb、Ni、Si、FeB原料放置于非自耗真空电弧熔炼炉中氮化硼坩埚，其中密度大且熔点低放在氮化硼坩埚上面；加入用于吸氧的不与Fe、Nb、Ni、Si、FeB原料接触的钛锭；用机械泵和扩散泵抽真空，当真空度达到2.0-3.0×10-3Pa后，充入0.01-0.05Mpa的纯度为99.999%的氩气；

（3）熔炼：先熔炼钛锭去吸收掉非自耗真空电弧熔炼炉炉体内残存的氧气；再将氮化硼坩埚内放置好的Fe、Nb、Ni、Si、FeB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。

4.根据权利要求2所述精密电流检测用铁基非晶软磁合金的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）的制带，具体包括如下步骤：采用机械泵和扩散泵抽真空至5.0-6.0×10-3Pa后充入0.04-0.05Mpa的纯度为99.999%的氩气，开启感应式急冷甩带机的水冷铜辊和感应线圈的加热电源，在99.999%的氩气的保护下使石英管中的合金块熔融均匀，在石英管内外压差约为0.05Mpa下将熔融均匀的母合金喷射到转速为60-100m/s的水冷铜辊上，制备出铁基非晶合金带材。

5.根据权利要求2所述精密电流检测用铁基非晶软磁合金的制备方法，其特征在于，所述圆孔内设置有喷嘴，所述喷嘴的喷速控制在20-30m/s。

6.根据权利要求2所述精密电流检测用铁基非晶软磁合金的制备方法，其特征在于，所述铁基非晶合金带材的的厚度为15-20μm，宽度为1-2mm。

7.根据权利要求2所述精密电流检测用铁基非晶软磁合金的制备方法，其特征在于，所述热处理，具体包括如下步骤：真空管式炉先以5-8℃升温速率由室温升至300-350℃，再以3-5℃升温速率升至400-430℃，保温处理5-10min。