Fe基非晶合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103290342A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103290342103290342A(43)申请公布日2013.09.11(21)申请号201310243299.9(22)申请日2013.06.19(71)申请人天津非晶科技有限公司地址300000天津市滨海新区新技术产业园区华天道2号5022室(72)发明人常春涛门贺王安定韩烨(74)专利代理机构天津才智专利商标代理有限公司12108代理人王顕(51)Int.Cl.C22C45/02(2006.01)B22D11/06(2006.01)B22D27/00(2006.01)H01F1/153(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图3页附图3页(54)发明名称Fe基非晶合金及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种Fe基非晶合金，组成为FeaBbSicPdNbe，其中，a、b、c、d、e为各组分的原子百分含量，满足70≤a≤80，4≤b≤12，2≤c≤12，4≤d≤15，0≤e≤4。其制备方法为：首先按照Fe基非晶合金原子百分比配料，再将配好的原料放入感应熔炼炉或电弧熔炼炉，抽真空至-5×10-3Pa以下，充氮气或氩气进行保护，熔化后保温20～30min使合金原料熔炼成均匀的钢液，随炉冷却或注入模具冷却成母合金锭；最后将母合金熔化成钢液，在大气中用单辊急冷法将钢液快速冷却制得Fe基非晶合金带材或用铸造法将钢液快速冷却制备Fe基块体非晶合金棒材。该Fe基非晶合金兼具高非晶形成能力、优异磁性能和力学性能。CN103290342ACN103294ACN103290342A权利要求书1/1页1.一种Fe基非晶合金，其特征在于：其组成为FeaBbSicPdNbe，其中，a、b、c、d、e为各组分的原子百分含量，且满足70≤a≤80，4≤b≤12，2≤c≤12，4≤d≤15，0≤e≤4。2.如权利要求1所述Fe基非晶合金，其特征在于：所述Fe原子的原子百分含量a为76≤a≤79。3.如权利要求1所述Fe基非晶合金，其特征在于：所述B原子的原子百分含量b为8≤b≤10。4.如权利要求1所述Fe基非晶合金，其特征在于：所述Si原子的原子百分含量c为5≤c≤9。5.如权利要求1所述Fe基非晶合金，其特征在于：所述P原子的原子百分含量d为4≤d≤6。6.如权利要求1所述Fe基非晶合金，其特征在于：所述Nb原子的原子百分含量e为1≤e≤2。7.如权利要求1～6中任意一项所述Fe基非晶合金的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1)称取各元素以纯度为99.5％以上的纯原料或合金，按Fe基非晶合金中各原料的原子百分比配料；2)制备母合金将配比好的原料放入感应熔炼炉或电弧熔炼炉，抽真空至-5×10-3Pa以下，充氮气或氩气进行保护，熔化后保温20～30min使合金原料熔炼成均匀的钢液，随炉冷却或注入模具冷却成母合金锭；3)制备Fe基非晶合金带材、棒材将步骤2)中制得的母合金熔化成钢液，在大气中用单辊急冷法将钢液快速冷却，制备成厚度为20～40μm的Fe基非晶合金带材，或者在大气中用铸造法将钢液快速冷却，制备成直径为0.5～3.5mm的Fe基非晶合金棒材。8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：将步骤3)制得的Fe基非晶合金带材中或棒材在其玻璃转变温度以下20-50℃退火处理5-15分钟。2CN103290342A说明书1/5页Fe基非晶合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种非晶软磁合金，特别是涉及一种Fe基非晶合金及其制备方法。背景技术[0002]由于非晶合金原子无序堆砌，没有晶界、位错等钉扎磁畴壁的缺陷，从而具有优异的软磁性能，如高饱和磁感应强度、高磁导率、低矫顽力及低损耗等。非晶合金的生产过程相比于传统晶态软磁合金具有流程短、工艺简单、节约能耗的优点，已被大量应用于制作电力行业的配电变压器铁芯、电感铁芯和传感器等，成为电力、电子和信息领域不可缺少的重要基础材料。非晶合金虽然具有晶态材料所无法比拟的优异性能，但是制取这些非晶合金大都需要超过105K/s的极高的冷却速率，使得到的材料厚度通常局限在50μm以下，极大的限制了这类材料进一步的应用。另一方面，在低频电磁元件中，铁芯的输出功率主要由工作磁感应强度决定，高的工作磁感应强度可以得到大的输出功率并减小体积，因此，提高材料的饱和磁感应强度对电子装置小型化具有重要意义。如何制备出兼具高饱和磁感应强度和大非晶形成能力的Fe基非晶合金一直是国际上一个重要的研究课题。[0003]1995年日本东北大学的Inoue研究组利用铜模喷铸法首次获得了大非晶形成能力(临界直径达2mm)的Fe-(Al，Ga)-(P，C，B，Si，Ge)系铁基块体非晶合金。