一種鎳基軟磁材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鎳基軟磁材料的制備方法，其特征在于該軟磁材料由以下原子配比的合金制成：(Ni1-x-yTixZny)1-a-b-c(Si1-zAlz)aYbNbc，其中x＝0.08-0.16，y＝0.25-0.32，z＝0.42-0.46，a＝0.15-0.18，b＝0.02-0.03，c＝0.04-0.05，該方法包括如下步驟：(1)配料，(2)熔煉制錠，(3)制備合金帶，(4)熱處理。本發(fā)明制備的軟磁材料，采用Ti和Zn替代部分Ni以提高材料的軟磁性能，摻雜Y和Nb提高了材料的磁飽和強(qiáng)度，摻雜Si來(lái)提高材料的電阻率。因此，該材料用于各種設(shè)備時(shí)尤其是用于高頻設(shè)備時(shí)具有較好的軟磁性能和較低的能量損耗。
【專利說(shuō)明】一種鎳基軟磁材料的制備方法所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉一種鎳基軟磁材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子電工及信息通訊技術(shù)的發(fā)展，軟磁材料的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，尤其是在各類變壓器、電感元件、濾波器件等應(yīng)用領(lǐng)域。目前，以鐵為代表的軟磁金屬及其合金材料以其極高的磁導(dǎo)率和飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度在上述某些應(yīng)用領(lǐng)域中具有不可替代的作用。
[0003]Fe-Ni合金是一種重要的金屬軟磁材料，由于具有高磁導(dǎo)率、低矯頑力、低損耗等特點(diǎn)，廣泛用于電子器件的各種鐵芯和磁屏蔽部件，特別適合制造弱磁場(chǎng)條件下使用的高靈敏度小型變壓器、放大器、繼電器、漏電保護(hù)開關(guān)、扼流圈的鐵芯和磁記錄、錄音機(jī)的磁頭等，成為通訊、廣播、雷達(dá)、宇航、計(jì)算機(jī)和精密儀表等工業(yè)不可缺少的基礎(chǔ)材料。 [0004]然而由于Fe-Ni系軟磁材料的磁感和磁導(dǎo)率對(duì)應(yīng)力十分敏感，其合金體系的磁性能不高，特別是矯頑力和磁導(dǎo)率性能不能滿足性能要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種鎳基軟磁材料的制備方法，該方法制備的軟磁材料具高磁導(dǎo)率、低矯頑力以及高電阻率。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種上述鎳基軟磁材料的制備方法，其特征在于該軟磁材料由以下原子配比的合金制成:(NimTixZny) (SihAlz) JbNbc,其中x = 0.08-0.16，y = 0.25-0.32，z = 0.42-0.46，a = 0.15-0.18，b = 0.02-0.03，c =
0.04-0.05，該方法包括如下步驟:
[0007](I)配料
[0008]按照上述原子配比準(zhǔn)備原料，其中所有金屬原料的純度均大于99.9%，硅以硅鋁合金的方式配料，Y以釔鎳中間合金的方式配料；
[0009](2)熔煉制錠
[0010]將原料混合，置于磁懸浮熔煉爐中熔煉，熔煉在真空下進(jìn)行，熔煉真空
IX I(T4-1O-3Pa、熔煉溫度1560-1620°c，反復(fù)熔煉3_5次，每次磁力攪拌l_3min，熔煉完成后注到水冷銅模中得到合金鑄錠；
[0011](3)制備合金帶
[0012]將上述合金鑄錠放入重熔管式坩堝中進(jìn)行重熔，將所述重熔管式坩堝置于真空感應(yīng)成型爐內(nèi)，重熔溫度為1540-1560°C，然后將重熔體經(jīng)試管小孔吹下，調(diào)整單輥甩帶爐的旋轉(zhuǎn)速度為1500-2000轉(zhuǎn)/分鐘，使得下落的熔體一接觸到高速旋轉(zhuǎn)的輥面就馬上凝固成帶狀形成連續(xù)的金屬帶；
[0013]⑷熱處理
[0014]將上述合金帶設(shè)計(jì)尺寸堆疊切割成預(yù)成型件，在氬氣保護(hù)下，以5-10°C /min的升溫速度升溫至750-800°C，保溫4-6h后，以12_15°C /min的降溫速度等溫退火至室溫，得到本發(fā)明的軟磁材料。
[0015]本發(fā)明制備的軟磁材料，采用Ti和Zn替代部分Ni以提高材料的軟磁性能，摻雜Y和Nb提高了材料的磁飽和強(qiáng)度，摻雜Si來(lái)提高材料的電阻率。因此，該材料用于各種設(shè)備時(shí)尤其是用于高頻設(shè)備時(shí)具有較好的軟磁性能和較低的能量損耗。
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例一
[0017]本實(shí)施例的鎳基軟磁材料由以下原子配比的合金制成:(Ni。.67Ti0 Q8Zn0.25) Q.79 (Si0 5
8八1(|.42) 0.15^0.02^0.04。
[0018]按照上述原子配比準(zhǔn)備原料，其中所有金屬原料的純度均大于99.9%，硅以硅鋁合金的方式配料，Y以釔鎳中間合金的方式配料。
[0019]將原料混合，置于磁懸浮熔煉爐中熔煉，熔煉在真空下進(jìn)行，熔煉真空I X IO-4Pa,熔煉溫度1560°C，反復(fù)熔煉5次，每次磁力攪拌3min，熔煉完成后注到水冷銅模中得到合金鑄錠。
[0020]將上述合金鑄錠放入重熔管式坩堝中進(jìn)行重熔，將所述重熔管式坩堝置于真空感應(yīng)成型爐內(nèi)，重熔溫度為1540°C，然后將重熔體經(jīng)試管小孔吹下，調(diào)整單輥甩帶爐的旋轉(zhuǎn)速度為1500轉(zhuǎn)/分鐘，使得下落的熔體一接觸到高速旋轉(zhuǎn)的輥面就馬上凝固成帶狀形成連續(xù)的金屬帶。
[0021]將上述合金帶設(shè)計(jì)尺寸堆疊切割成預(yù)成型件，在氬氣保護(hù)下，以5°C /min的升溫速度升溫至750°C，保溫6h后，以12°C /min的降溫速度等溫退火至室溫，得到本發(fā)明的軟磁材料。
[0022]實(shí)施例二
[0023]本實(shí)施例的鎳基軟磁材料由以下原子配比的合金制成:(Nia52Tiai6Zna32)tl74 (Si。.5
4八1(|.46) 0.18^0.03他0.05。
[0024]按照上述原子配比準(zhǔn)備原料，其中所有金屬原料的純度均大于99.9%，硅以硅鋁合金的方式配料，Y以釔鎳中間合金的方式配料。
[0025]將原料混合，置于磁懸浮熔煉爐中熔煉，熔煉在真空下進(jìn)行，熔煉真空I X 10?,熔煉溫度1620°C，反復(fù)熔煉3次，每次磁力攪拌lmin，熔煉完成后注到水冷銅模中得到合金鑄錠。
[0026]將上述合金鑄錠放入重熔管式坩堝中進(jìn)行重熔，將所述重熔管式坩堝置于真空感應(yīng)成型爐內(nèi)，重熔溫度為1560°C，然后將重熔體經(jīng)試管小孔吹下，調(diào)整單輥甩帶爐的旋轉(zhuǎn)速度為2000轉(zhuǎn)/分鐘，使得下落的熔體一接觸到高速旋轉(zhuǎn)的輥面就馬上凝固成帶狀形成連續(xù)的金屬帶。
[0027]將上述合金帶設(shè)計(jì)尺寸堆疊切割成預(yù)成型件，在氬氣保護(hù)下，以10°C /min的升溫速度升溫至800°C，保溫4h后，以15°C /min的降溫速度等溫退火至室溫，得到本發(fā)明的軟磁材料。
[0028]比較例
[0029]采用如下配料:按重量百分比計(jì)為:3.16% S1、1.90% Ni,0.41% Al和1.24% Ti， 余量為Fe。工藝流程是:成分配比-真空-熔煉-制備合金帶-堆疊切割成型。[0030]對(duì)相同形狀和尺寸的實(shí)施例1-2及比較例的軟磁材料進(jìn)行磁性能測(cè)試以及損耗測(cè)試，在25°C進(jìn)行測(cè)試，(I)損耗測(cè)量采用SY8232B-H測(cè)試儀，測(cè)試條件為磁感1.5T，頻率為200Hz。(2)合金的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs采用靜態(tài)磁性能測(cè)量?jī)x，以磁場(chǎng)為1000A/m下的磁感應(yīng)強(qiáng)度作為合金的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs。測(cè)試結(jié)果顯示:實(shí)施例1-2的損耗相對(duì)比較例降低25%以上，飽和磁感應(yīng) 強(qiáng)度相對(duì)比較例提高25-30%以上。
【權(quán)利要求】
1.一種鎳基軟磁材料的制備方法，其特征在于該軟磁材料由以下原子配比的合金制成=(Nih-JixZny) me (SihAlz)aYbNbc,其中 x = 0.08-0.16, y = 0.25-0.32, z =0.42-0.46，a = .0.15-0.18，b = 0.02-0.03，c = 0.04-0.05，該方法包括如下步驟: (1)配料 按照上述原子配比準(zhǔn)備原料，其中所有金屬原料的純度均大于99.9%，硅以硅鋁合金的方式配料，Y以釔鎳中間合金的方式配料； (2)熔煉制錠 將原料混合，置于磁懸浮熔煉爐中熔煉，熔煉在真空下進(jìn)行，熔煉真空I X IO^4-1O-3Pa,熔煉溫度1560-1620°C，反復(fù)熔煉3-5次，每次磁力攪拌l_3min，熔煉完成后注到水冷銅模中得到合金鑄錠； (3)制備合金帶 將上述合金鑄錠放入重熔管式坩堝中進(jìn)行重熔，將所述重熔管式坩堝置于真空感應(yīng)成型爐內(nèi)，重熔溫度為1540-1560°C，然后將重熔體經(jīng)試管小孔吹下，調(diào)整單輥甩帶爐的旋轉(zhuǎn)速度為1500-2000轉(zhuǎn)/分鐘，使得下落的熔體一接觸到高速旋轉(zhuǎn)的輥面就馬上凝固成帶狀形成連續(xù)的金屬帶； (4)熱處理 將上述合金帶設(shè)計(jì)尺寸堆疊切割成預(yù)成型件，在氬氣保護(hù)下，以5-10°C /min的升溫速度升溫至750-800°C，保溫4-6h后，以12_15°C /min的降溫速度等溫退火至室溫，得到本發(fā)明的導(dǎo)磁合金材料。
【文檔編號(hào)】C22F1/10GK103938030SQ201410177145
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】王楊 申請(qǐng)人:王楊