一种铁基非晶或纳米晶软磁合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103060722A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103060722103060722A(43)申请公布日2013.04.24(21)申请号201110337922.8(22)申请日2011.10.21(71)申请人江苏奥玛德新材料科技有限公司地址224001江苏省盐城市亭湖区新洋路58号1#楼(72)发明人唐健朱照峰(51)Int.Cl.C22C45/02(2006.01)C22C38/16(2006.01)C22C38/32(2006.01)B22D11/06(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称一种铁基非晶或纳米晶软磁合金及其制备方法(57)摘要本发明涉及软磁材料技术领域，特别是涉及一种铁基非晶或纳米晶软磁合金及其制备方法，目的是热等静压为常压时形成纳米晶软磁特性和好的绝缘性；本发明合金成分可表述为FeaSibBcCudNbeMf；其制备方法是将工业纯金属原料置于重力中频炉熔炼得到母合金，随后用单辊甩带法制备出非晶合金薄带，然后放入真空退火炉，热等静压为常压时，退火温度为400℃～550℃。本发明铁基非晶或纳米晶具有1.564T的高饱和磁感应强度和1.2A/mm的低矫顽力，制备出的纳米晶合金带材具有优良的柔韧性，可任意裁剪。CN103060722ACN103672ACN103060722A权利要求书1/1页1.一种铁基非晶或者纳米晶软磁合金，其特征是该合金成分为FeaSibBcCudNbeMf，M为Mo或W或Cr，a、b、c、d、e、f为原子百分比，变化范围为：0.6≤a≤0.8，0.05≤b≤0.2，0.05≤c≤0.2，0.01≤d≤0.1，0.01≤e≤0.1，0.05≤f≤0.1，并且a+b+c+d+e+f＝1。2.根据权利要求1所述的铁基非晶或纳米晶合金，其特征是合金中的元素Nb部分由Mo、W、Cr元素中的任一种或者多种代替，且总的替代量不超过10at％。3.根据权利要求1所述的铁基非晶或纳米晶合金，其特征是1.564T的高饱和磁感应强度和1.2A/mm的低矫顽力。4.根据权利要求1所述的铁基非晶或纳米晶合金的制备方法，其特征是：第一步，将纯度按照质量百分比不低于99.5％的工业纯铁、纯铜、纯铌、纯硅、硼铁、钨、钼等原材料按照FeaSibBcCudNbeMf的合金成分以原子百分含量称量配料；置于重力中频炉内熔炼，熔炼气氛为普通大气，炉内压力为常压；熔炼电流200A-500A；每个母合金反复熔炼3-6次，每次熔炼时间为30-120分钟，以保证合金成分的均匀性；第二步，将熔炼所得到的母合金破碎，使用单辊甩带法制备出厚度约为20-40μm、宽度为5-150mm的非晶合金薄带。第三步，将非晶合金薄带放入卧式或地式退火炉内，将温度调至500℃-650℃，在热等静压为常压下等温退火1-6小时，然后降温至200℃出炉冷却。5.如权利要求1、2、3、4所述的铁基非晶或纳米晶合金的制备方法，其特征是通过控制合金冷却速度和热处理温度及时间，获得纳米晶粒结构不同的可自由裁剪的纳米晶合金。2CN103060722A说明书1/3页一种铁基非晶或纳米晶软磁合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及软磁材料技术领域，特别是涉及一种铁基非晶或纳米晶软磁合金及其制备方法。背景技术[0002]非晶合金又称金属玻璃，是一种采用超高速凝固技术制备而成的新型亚稳态功能材料，固态时其原子排列是短程有序，长程无序。非晶合金结构的特殊性赋予了传统金属材料所达不到的优异性能。如高的硬度、强度，电阻率和耐磨、耐腐蚀性以及优异的软磁性能等优点。与此同时纳米技术的发展也促进了材料领域的科研发展。纳米晶体材料因晶粒尺寸超细(与电子波长、平均自由程等为同一数量级)，大量的原子分布在晶粒的界面上，从而表现出与传统晶体材料和非晶材料不同的性能。如高强度、高比热和良好的塑变形能力等。近年来，人们研究发现利用非晶晶化法可以制备纳米晶合金，因其呈现出优异的磁学性能，而成为现代新型磁性材料研究的热点。[0003]20世纪80年代初，德国人GleiteH提出了纳米晶体材料的概念并首先成功研制出了人工纳米晶体，实验结果发现这类固体材料不仅强度高，而且结构和性能都具有特殊性，从此各国科学家竞相开展这种新材料的研究和开发工作，纳米晶合金被誉为“21世纪的新材料”。1988年，日本日立金属公司的Yoshizawa等人首先制备了Fe0.735Cu0.01Nb0.03Si0.135B0.09纳米晶合金，并命名为Finemet。这种铁基纳米晶合金以优异的软磁性能引起了世界各国材料学家的广泛关注。这一方面是由于铁基纳米材料独特的结构特征，另一方面是由于纳米晶合