[发明专利]一种兼具拉伸和冲击韧性的锻造FeCo合金及制备方法

说明书

本发明的实施例公开一种兼具拉伸和冲击韧性的锻造FeCo合金及制备方法，属于软磁材料的制备技术领域。所述锻造FeCo合金的化学式为：Fe_xCo_yM_z，其中：M为除Fe、Co以外的一种或更多种元素的组合，x、y、z分别表示合金中Fe、Co、M元素的质量百分比，其中74％＜x≤98％，2％＜y≤26％，0≤z≤20％。所述制备方法包括依次进行的冶炼、锻造、机加工和性能检测。本发明通过调整锻造FeCo合金中的Co含量，以及添加适当的合金元素，改变材料内部组织结构及位错移动特征，减小内应力，并且在热锻空冷过程中，避免有序相的析出，从而提高了合金的拉伸断后伸长率和冲击吸收功。

技术领域

本发明属于软磁材料的制备技术领域，涉及一种兼具拉伸和冲击韧性的锻造FeCo合金及制备方法。

背景技术

FeCo合金是一种性能优异的软磁合金，按照文献报导和GB/T14986.3-2018，FeCo合金国内外现有的牌号主要包括1J22、Hiperco27(1J27)，对应的Co含量分别为50％、35％和27％左右。显然，目前的FeCo合金中的Co含量不小于27％。

而在标准中，给出了材料的拉伸力学性能数据，1J22在软态的拉伸断后伸长率仅为4％、Hiperco35为1％，表明拉伸为脆性断裂；Hiperco27(1J27)在软态的拉伸断后伸长率为12％，拉伸韧性提高。各国标准中，没有涉及冲击性能。显然，现有技术并未对FeCo合金的拉伸和冲击韧性进行综合考虑。

发明人通过对采购的商用FeCo合金的力学性能进行分析并发现：

按照国标要求(BG/T 14986.3-2018)制备的FeCo合金，1J22合金的拉伸试验结果为典型的脆性断裂，Hiperco27合金介于脆性断裂和韧性断裂之间；两者的冲击试验均为脆性断裂，冲击功仅为个位数，甚至接近于零。这就限制了两者在力学环境比较苛刻条件下的应用。

发明内容

本发明解决的技术问题是目前的1J22、Hiperco27(1J27)合金冲击试验均为脆性断裂，冲击功仅为个位数，甚至接近于零，不能用于制备承载频繁的冲击和颠簸的磁性材料结构。

为解决上述技术问题，本发明提出一种兼具拉伸和冲击韧性的锻造FeCo合金，所述锻造FeCo合金的化学式为：Fe_xCo_yM_z，其中：M为除Fe、Co以外的一种或更多种元素的组合，x、y、z分别表示合金中Fe、Co、M元素的质量百分比，其中74％＜x≤98％，2％＜y≤26％，0≤z≤20％。

优选地，M为V、Cr、Ni、Nb、Zr、RE、Cu、C、Mn、Si、P、S、O中的一种或更多种元素的组合。

优选地，M为V：0-1.8％，Cr：0-1.0％，Ni：0-1.2％，Nb：0-2.4％，Zr：0-2.4％，RE：0-1.0％，Cu：0-0.2％，C：0-0.04％，Mn：0-0.3％，Si：0-0.3％，P：0-0.02％，S：0-0.02％，O：0-0.02％中的一种或更多种元素的组合。

优选地，所述制备方法包括依次进行的冶炼、锻造、机加工和性能检测。

优选地，所述的冶炼为真空冶炼。

优选地，所述的锻造为热锻，加热装置为天然气加热炉，加热速率为20-100℃/h，保温时间为1.5-8h，始锻温度为1150-1200℃，终锻温度不小于850℃；随后空冷。

优选地，所述的机加工根据实际产品的需求进行选择。

优选地，所述的性能检测包括拉伸断后伸长率和冲击吸收功的检测。

优选地，所述的锻造FeCo合金拉伸断后伸长率不低于25％、冲击吸收功不低于50J。