一種鐵鎳基軟磁材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鐵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-yFexCoy)1-a-b-c(Si1-zMnz)a(La1-wSmw)bMoc，其中w＝0.33-0.67，x＝0.3-0.45，y＝0.15-0.2，z＝0.45-0.55，a＝0.15-0.2，b＝0.03-0.05，c＝0.03-0.04，該方法包括如下步驟：(1)配料，(2)熔煉制錠，(3)熱軋及冷軋，(4)熱處理。本發(fā)明制備的軟磁材料，采用Fe、Ni和Co配合形成主料以提升材料的軟磁性能，摻雜La和Sm提高了材料的耐磨性能以及抗磁飽和性能，摻雜Si和Mo來提高材料的電阻率和耐腐蝕性能。因此，該材料用于各種設(shè)備時(shí)尤其是用于潮濕、高溫、高機(jī)械強(qiáng)度等環(huán)境時(shí)具有較好的軟磁性能和較低的損耗。
【專利說明】一種鐵鎳基軟磁材料的制備方法
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉一種鐵鎳基軟磁材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]軟磁合金屬于精密合金范疇，廣泛用于能源交通、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域，由于其擁有的低矯頑力和高磁導(dǎo)率性能，常用于制作磁導(dǎo)體、磁屏蔽、電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子、變壓器和繼電器的鐵芯及各種通訊、傳感、記錄等工程中的磁性元件。目前，鎳鐵合金(坡莫合金permalloy)已成為軟磁合金中品種最多、規(guī)格最全的合金系列,在各行各業(yè)中,特別是在電子行業(yè)中起著重要的作用。
[0003]N1-Fe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]然而目前的N1-Fe系軟磁材料均存在耐磨和抗腐蝕性能不足的情況，往其中添加稀土材料是解決耐磨和抗腐蝕 問題的研究熱點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種鐵鎳基軟磁材料的制備方法，該方法制備的軟磁材料具有高磁導(dǎo)率、低矯頑力以及耐磨抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種上述鐵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:(Ni1IyFexCoy) !_a_b_c (Si1^zMnz) a (La1^wSmw) bMoc,其中 w = 0.33-0.67，x = 0.3-0.45，y = 0.15-0.2, z = 0.45-0.55，a = 0.15-0.2，b =
0.03-0.05，c = 0.03-0.04，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%，硅以硅錳合金的方式配料，La、Sm以鑭衫合金的方式配料；
[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I X 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)熱軋及冷軋
[0012]將上述合金鑄錠進(jìn)行熱軋，軋制溫度為1200-1250°C，具體方法如下:在熱軋機(jī)前設(shè)置加熱爐，合金鑄錠送入加熱爐中加熱后出爐，出爐的合金錠溫度控制在1200-1250°C，將合金鑄錠軋制成厚度2-3mm卷板，熱軋機(jī)采用5道連軋機(jī)；
[0013]將熱軋后的合金卷板送入冷軋機(jī)中，冷軋成厚度0.2-0.3mm的合金帶。
[0014]⑷熱處理[0015]將上述合金帶設(shè)計(jì)尺寸堆疊切割成預(yù)成型件，在露點(diǎn)在_60°C以下的純氫氣氛中，以5-10°C /min的升溫速度升溫至900_950°C，保溫3_4h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。
[0016]本發(fā)明制備的軟磁材料,采用Fe、Ni和Co配合形成主料以提升材料的軟磁性能，摻雜La和Sm提高了材料的耐磨性能以及抗磁飽和性能，摻雜Si和Mo來提高材料的電阻率和耐腐蝕性能。因此，該材料用于各種設(shè)備時(shí)尤其是用于潮濕、高溫、高機(jī)械強(qiáng)度等環(huán)境時(shí)具有較好的軟磁性能和較低的損耗。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例一
[0018] 本實(shí)施例的鐵鎳基軟磁材料由以下原子配比的合金制成:(Nia 6Fe0.3Coa λ) 0.79 (Si0
55^0.45) 0.15 (La0.67Sffl0.33) 0.03皿。0.03。
[0019]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%，硅以硅錳合金的方式配料，La、Sm以鑭衫合金的方式配料。
[0020]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。
[0021]將上述合金鑄錠進(jìn)行熱軋，軋制溫度為120(TC，具體方法如下:在熱軋機(jī)前設(shè)置加熱爐，合金鑄錠送入加熱爐中加熱后出爐，出爐的合金錠溫度控制在1200°C，將合金鑄錠軋制成厚度2mm卷板，熱軋機(jī)采用5道連軋機(jī)；將熱軋后的合金卷板送入冷軋機(jī)中，冷軋成厚度0.2mm的合金帶。
[0022]將上述合金帶設(shè)計(jì)尺寸堆疊切割成預(yù)成型件，在露點(diǎn)在_60°C以下的純氫氣氛中，以5°C /min的升溫速度升溫至900°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。
[0023]實(shí)施例二
[0024]本實(shí)施例的鐵鎳基軟磁材料由以下原子配比的合金制成:(Nia35Fea45Coa2)a71 (Si
^zMnz) 0.2 (La0 33§m0.67) 0.05MO0.04。
[0025]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%，硅以硅錳合金的方式配料，La、Sm以鑭衫合金的方式配料。
[0026]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。
[0027]將上述合金鑄錠進(jìn)行熱軋，軋制溫度為1250°C，具體方法如下:在熱軋機(jī)前設(shè)置加熱爐，合金鑄錠送入加熱爐中加熱后出爐，出爐的合金錠溫度控制在1250°C，將合金鑄錠軋制成厚度3mm卷板，熱軋機(jī)采用5道連軋機(jī)；將熱軋后的合金卷板送入冷軋機(jī)中，冷軋成厚度0.3mm的合金帶。
[0028]將上述合金帶設(shè)計(jì)尺寸堆疊切割成預(yù)成型件，在露點(diǎn)在_60°C以下的純氫氣氛中，以10°C /min的升溫速度升溫至950°C，保溫3h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。[0029]比較例
[0030]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1.89% 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。
[0031]對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)行磁性能測試以及損耗測試，分別在條件I和條件2下進(jìn)行以下兩項(xiàng)測試:(1)損耗測量采用SY8232B-H測試儀，測試條件為磁感1.5T，頻率為50Hz，(2)合金的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs采用靜態(tài)磁性能測量儀，以磁場為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。其中條件I為新試樣在室溫下進(jìn)行測試，條件2為將新試樣在相對濕度為60%、溫度為45°C的環(huán)境中擱置150h后，再在該環(huán)境中進(jìn)行測試。測試結(jié)果顯示:實(shí)施例1-2得到的軟磁材料在條件2下的損耗相對條件I僅升高8%左右，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度僅降低12%左右，而比較例的軟磁材料在條件2下的損耗相對條件I升高15%以上，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度降低22%以上。
【權(quán)利要求】
1.一種鐵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^yFexCoy) (Si1^zMnz) a (La1^wSmw) bMoc,其中 w = 0.33-0.67, x = 0.3-0.45, y =0.15-0.2, z = 0.45-0.55，a = 0.15-0.2，b = 0.03-0.05，c = 0.03-0.04，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%，硅以硅錳合金的方式配料，La、Sm以鑭衫合金的方式配料； (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 10^-10?,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)熱軋及冷軋 將上述合金鑄錠進(jìn)行熱軋，軋制溫度為1200-125(TC，具體方法如下:在熱軋機(jī)前設(shè)置加熱爐，合金鑄錠送入加熱爐中加熱后出爐，出爐的合金錠溫度控制在1200-1250°C，將合金鑄錠軋制成厚度2-3mm卷板，熱軋機(jī)采用5道連軋機(jī)； 將熱軋后的合金卷板送入冷軋機(jī)中，冷軋成厚度0.2-0.3mm的合金帶。 (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，在露點(diǎn)在-60°C以下的純氫氣氛中，以5-10°C /min的升溫速度升溫至900_950°C，保溫3_4h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。
【文檔編號(hào)】C22F1/00GK103928206SQ201410178122
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】周末 申請人:周末