專利名稱：非晶態(tài)合金的退火方法和標(biāo)記物的制造方法
背景技術(shù)：
利用外加磁場(chǎng)來(lái)控制振動(dòng)頻率的可能性在歐洲專利申請(qǐng)?zhí)?093281作了敘述，它特別適合于用作電子制品監(jiān)視中的標(biāo)記物。為此目的所需的磁場(chǎng)其產(chǎn)生方法是，在靠近磁致彈性諧振器處配置一鐵磁性磁化長(zhǎng)條(偏置磁體)，將這磁化長(zhǎng)條和諧振器一起裝入標(biāo)記物或標(biāo)志的殼體內(nèi)。在諧振頻率下，標(biāo)記物的有效導(dǎo)磁性變化給該標(biāo)記物提供了信號(hào)識(shí)別。通過(guò)改變外加磁場(chǎng)來(lái)改變諧振頻率就能夠消除這信號(hào)識(shí)別。因此，這標(biāo)記物可以例如采用磁化偏置長(zhǎng)條的方法來(lái)激活它，相應(yīng)地可以通過(guò)使偏置磁體退磁的方法來(lái)鈍化它，這就是移去外加磁場(chǎng)，于是明顯地改變諧振頻率。最初使用標(biāo)記物的這類系統(tǒng)(參看歐洲專利申請(qǐng)?zhí)?0923281和PCT申請(qǐng)?zhí)朩O90/03652)由呈現(xiàn)制備狀態(tài)的非晶態(tài)帶材制成，它也會(huì)呈現(xiàn)出因?yàn)榘殡S制品固有機(jī)械應(yīng)力產(chǎn)生的單軸各向異性而使楊氏模量隨外加磁場(chǎng)發(fā)生明顯變化。
US5,469,140公開了將橫向場(chǎng)致退火的非晶態(tài)磁力元件應(yīng)用于電子制品監(jiān)視系統(tǒng)，消除了與采用“制備態(tài)”的非晶態(tài)材料按現(xiàn)有技術(shù)制造的標(biāo)記物有關(guān)的許多缺點(diǎn)。一個(gè)原因在于與橫向場(chǎng)致退火有關(guān)的線性磁滯回線防止了在其它類型的EAS系統(tǒng)(亦即諧波系統(tǒng))中會(huì)產(chǎn)生了希望有的信號(hào)的諧波發(fā)生。這類諧振器的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它們有較高的諧振振幅。再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在磁場(chǎng)中熱處理顯著地改善了磁致伸縮長(zhǎng)條諧振頻率的一致性。
作為例子，正如利文斯頓J.D.在1982年的phys.stat.sol.(a)第70卷，p.591～596的“非晶態(tài)金屬的磁力性能”中和黑塞，G.(1997)在材料科學(xué)和工程A226-228的p.631具有單軸各向異性的非晶態(tài)帶材的磁力衰減一文中所述，這諧振器的性能，例如諧振頻率，振幅或振鈴時(shí)間主要由飽和磁致伸縮和感應(yīng)各向異性的強(qiáng)度來(lái)確定。兩個(gè)數(shù)量都強(qiáng)烈地取決于合金組成，這感應(yīng)各向異性另外取決于退火條件，亦即取決于退火時(shí)間和溫度以及退火期間施加的拉應(yīng)力(參看1983年富吉莫里H.的論文“磁性異向”，發(fā)表在F.E.Luborsky(ed)非晶態(tài)金屬合金B(yǎng)utterworths,London,p.300～316上及其中的參考文獻(xiàn)；1985年奈爾遜O.的論文，“縱向和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力退火對(duì)非晶態(tài)帶材的磁性異向的影響”，發(fā)表在電機(jī)及電子學(xué)工程師聯(lián)合會(huì)的磁性材料學(xué)報(bào)第5卷磁學(xué)-21上；1981年希爾津納H.R.的論文，非磁致伸縮的非晶態(tài)合金中的應(yīng)力感應(yīng)各向異性，發(fā)表在關(guān)于快速淬火金屬的第4次國(guó)際會(huì)議(仙臺(tái)，1981)的會(huì)議錄p.791上)。所以，諧振器性能強(qiáng)烈地取決于這些參數(shù)。
因此，上述US5,469,140指出，優(yōu)選材料是含有至少約30原子百分比的Co的Fe-Co基合金。根據(jù)該專利，高的鈷含量是使該信號(hào)保持比較長(zhǎng)的振鈴周期所必需的。在德國(guó)的實(shí)用新型G94 12 456.6上，認(rèn)識(shí)到了長(zhǎng)的振鈴時(shí)間可通過(guò)選擇一種顯示有比較高的感應(yīng)磁性異向的合金組成來(lái)實(shí)現(xiàn)，并因而認(rèn)識(shí)到了這類合金尤其適合作EAS標(biāo)記物。這實(shí)用新型指出，在Co含量較低的情況下，以上所述也能實(shí)現(xiàn)，如果來(lái)源于Fe-Co基合金的高達(dá)約50％的鐵和/或鈷用鎳來(lái)替代的話。US5,728,237進(jìn)一步公開了一些含鈷量小于23原子％的組成，它們的特征在于，由于該標(biāo)記物在地球磁場(chǎng)中的取向變化，該諧振頻率和引起的信號(hào)振幅有小的變化，同時(shí)，這些組成是確實(shí)可鈍化的。US5,628,840的公開內(nèi)容再次確認(rèn)了對(duì)于這類磁致彈性標(biāo)記物，需要一條具有比較高的各向異性的線性回線和利用合金Ni以便減少Co含量，該專利指出，其中鐵的原子％含量至少為30至低于約45的合金特別適合。
在上述這些實(shí)施例中，場(chǎng)致退火是橫跨在帶材寬度上實(shí)施的，亦即磁場(chǎng)方向的取向是垂直于該帶材軸并定位在該帶材表面的平面內(nèi)。這項(xiàng)技術(shù)稱為橫向場(chǎng)致退火。這磁場(chǎng)的強(qiáng)度必須足夠強(qiáng)以便使帶材的鐵磁性在其整個(gè)寬度上達(dá)到飽和。以上所述已能在幾百Oe的磁場(chǎng)中達(dá)到。例如，US5,469,140指出了一種分別超過(guò)500Oe或800Oe的場(chǎng)強(qiáng)；類似地，PCT申請(qǐng)?zhí)朩O96/32518公開了一種約1kOe～1.5kOe的場(chǎng)強(qiáng)。這樣的橫向場(chǎng)致退火可以例如或者利用環(huán)形線繞鐵心或者利用預(yù)切割好的直的帶條分批地進(jìn)行。另一方面，正如詳細(xì)地公開于歐洲專利申請(qǐng)?zhí)?737986中的(與US5,676,767相對(duì)應(yīng))，這種退火可以如下方便地進(jìn)行，即以連續(xù)的方式使合金帶材通過(guò)其內(nèi)有橫向飽和磁場(chǎng)作用于該帶材的烘箱，從一個(gè)卷筒傳送到另一個(gè)卷筒上。
公開于上述那些專利中的典型的退火條件是退火溫度約300℃～400℃，退火時(shí)間從幾秒直至幾小時(shí)。例如，PCT申請(qǐng)?zhí)朩O97/13258指出，對(duì)于1.8m長(zhǎng)的加熱室而言，退火速度為約0.3m/min～12m/min。
前述PCT申請(qǐng)?zhí)朩O96/32518也公開了在退火過(guò)程中可以施加的拉應(yīng)力為約0～約70MPa。這拉應(yīng)力作用的結(jié)果是，諧振器的振幅和頻率的斜率|dfr/dH|或者稍有增加，保持不變，或者稍有下降，亦即，當(dāng)施加的拉應(yīng)力限于最大值約為70MPa時(shí)，對(duì)該諧振器的性能沒(méi)有明顯的有利或不利影響。
眾所周知(參看前述奈爾遜的論文和希爾津納的論文)，在退火過(guò)程中施加的拉應(yīng)力會(huì)感應(yīng)出磁性異向。這各向異性的量值與外加應(yīng)力的大小成正比，并取決于退火溫度，退火時(shí)間和合金組成。這各向異性取向或者與易磁化帶材軸相一致或者與難磁化帶材軸相一致(這易磁化平面垂直于帶材軸)，因而或者減小或者增加場(chǎng)感應(yīng)各向異性，這取決于合金組成。
上述標(biāo)記物，以及用于例如識(shí)別系統(tǒng)的其它磁聲標(biāo)記物的獨(dú)特標(biāo)記，是在給定偏磁場(chǎng)下的諧振頻率。
一個(gè)問(wèn)題是，這諧振頻率可能會(huì)由于標(biāo)記物在地球磁場(chǎng)中的取向和/或由于偏置磁體參數(shù)的散布而發(fā)生變化。因此，對(duì)于上述EAS標(biāo)記物，最理想的是使處在激活狀態(tài)(亦即當(dāng)偏置磁體被磁化時(shí))下的諧振頻率fr隨外加磁場(chǎng)H的變化盡可能小-典型的要求例如是|dfr/dH|＜700Hz/Oe。這就要求有較高的磁性感應(yīng)各向異性，而這唯有當(dāng)諧振器合金含有的鈷含量相當(dāng)大時(shí)和/或當(dāng)以比較低的退火速度對(duì)其退火后才能達(dá)到。但是，因?yàn)殁挼脑铣杀靖?，故最理想的是減少其在合金中的含量。高的退火速度是降低生產(chǎn)和投資成本的一個(gè)進(jìn)一步的必要條件。
另一個(gè)問(wèn)題是，在給定偏置磁場(chǎng)下，諧振頻率和該諧振頻率隨偏置磁場(chǎng)的變化對(duì)各種的參數(shù)都非常敏感。除了該諧振器的長(zhǎng)度和寬度之外，這些參數(shù)還包括化學(xué)組成，諧振器的厚度，和熱處理的時(shí)間和溫度。于是，為了確保每批的諧振器的性能都具有重現(xiàn)性，必須以超出化學(xué)分析能力的精確度來(lái)重現(xiàn)組成。類似地，為了保證同一批內(nèi)的諧振器的性能具有重現(xiàn)性，必須將厚度的波動(dòng)限于小于±1μm，這是現(xiàn)有制造技術(shù)的極限或甚至超過(guò)了現(xiàn)有制造技術(shù)的極限。最后，可重現(xiàn)性性能要求最精確地控制會(huì)敏感地影響諧振器性能的退火溫度和退火時(shí)間。顯然，這些情況要求在整個(gè)生產(chǎn)流水線上有最小的公差，限制了生產(chǎn)量，從而大大地提高了制造成本。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種容許以較高的退火速度對(duì)非晶態(tài)鐵磁合金進(jìn)行退火的方法和提供適用于本方法的具有降低原料成本的一些合金組成。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供一種退火方法，在該方法中，退火參數(shù)尤其是拉應(yīng)力用反饋方法進(jìn)行調(diào)整，以便使退火非晶態(tài)帶材的磁性性能達(dá)到高度的一致性。
更具體而言，本發(fā)明的目的是提供一種磁致伸縮合金和對(duì)該合金的退火方法，以便生產(chǎn)出具有合適性能的可供電子制品監(jiān)視用的諧振器，這種諧振器能以較低的原料成本，以較高的退火速度制造，比常規(guī)的諧振器有好的一致性和/或好的性能。
本發(fā)明的另一目的是提供這樣一種用作磁力監(jiān)視系統(tǒng)中的標(biāo)記物的磁致伸縮非晶態(tài)金屬合金，它能被切成長(zhǎng)方形的、可延展的、磁致伸縮長(zhǎng)條，這長(zhǎng)條可通過(guò)外加或去除預(yù)磁化場(chǎng)H的方法將其激活或鈍化和在激活狀態(tài)時(shí)長(zhǎng)條可通過(guò)交替磁場(chǎng)被激磁，以便在激磁之后以具有高的信號(hào)振幅的諧振頻率fr，呈現(xiàn)出縱向機(jī)械諧振振蕩。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供這樣一種合金，當(dāng)使偏置磁場(chǎng)變化時(shí)，其中諧振頻率只出現(xiàn)很小的變化，但是，當(dāng)標(biāo)記物諧振器從激活狀態(tài)轉(zhuǎn)換到鈍化狀態(tài)時(shí)，其中諧振頻率有顯著的變化。
本發(fā)明的另一目的是提供這樣一種合金，當(dāng)將其用作磁力監(jiān)視系統(tǒng)的標(biāo)記物時(shí)，它不會(huì)觸發(fā)諧波監(jiān)視系統(tǒng)中的報(bào)警裝置。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種能體現(xiàn)這樣一種諧振器的標(biāo)記物和提供一種制造適合于磁力監(jiān)視系統(tǒng)用的標(biāo)記物的方法。
本發(fā)明的最后一個(gè)目的是提供一種磁力電子制品監(jiān)視系統(tǒng)，該系統(tǒng)是借助于含有由這樣一種非晶態(tài)磁致伸縮合金構(gòu)成的諧振器的標(biāo)記物運(yùn)作的。
當(dāng)非晶態(tài)磁致伸縮合金按下述方法退火后，上述目的都能實(shí)現(xiàn)，即該非晶態(tài)磁致伸縮合金在垂直于該帶材軸的磁場(chǎng)中，與此同時(shí)在沿該軸施加有一般約為20MPa～400MPa的外加拉應(yīng)力的條件下連續(xù)地進(jìn)行退火。這合金組成必須這樣選擇，要使在退火過(guò)程中施加的拉應(yīng)力能感應(yīng)出難磁化帶材軸，亦即易磁化平面垂直于該帶材軸。這樣的各向異性添加到了由磁性場(chǎng)致退火感應(yīng)出的各向異性上。這結(jié)果是，若不施加拉應(yīng)力，只要能夠以較高的Co含量和/或較低的退火速度就能達(dá)到同一量級(jí)的感應(yīng)各向異性。所以，本發(fā)明的退火能夠以比用現(xiàn)有技術(shù)可能需要的要低的原料成本和退火成本生產(chǎn)磁致彈性諧振器。
為了達(dá)到這目的，選擇含有大于約15原子％又小于約30原子％的鐵含量的Fe-Ni-Co基合金是有利的。按上面所述退火的，能用來(lái)生產(chǎn)具有用于電子制品監(jiān)視和識(shí)別系統(tǒng)中的標(biāo)記物適合性能的諧振器的合金組成的通式如下FeaCobNicSixByMz式中a,b,c,x,y和z是以原子％表示的，式中M是一種或多種玻璃成形促進(jìn)元素，例如C,P,Ge,Nb,Ta和/或Mo和/或一種或多種過(guò)渡金屬例如Cr和/或Mn，式中15￡a￡300￡b￡3015￡c￡550￡x￡1010￡y￡250￡z￡514≤x+y+z≤25a+b+c+x+y+z=100。
本發(fā)明所期望的目的，通過(guò)將以下值賦予上述通式便能特別有利地實(shí)現(xiàn)15￡a￡305￡b￡1832￡c￡520￡x￡612￡y￡180￡z￡314＜x+y+z＜20a+b+c+x+y+z=100。
這些特別適用于EAS場(chǎng)合的合金的實(shí)施例是Fe24Co16Ni42.5Si1.5B15.5C0.5,Fe24Co15Ni43.5Si1.5B15.5C0.5,Fe24Co14Ni44.5Si1.5B15.5C0.5,Fe24Co13Ni46Si1B15.5C0.5和Fe25Co10Ni48Si1B15.5C0.5。
這些合金組成的特征在于當(dāng)在退火過(guò)程中施加有拉應(yīng)力σ時(shí)，感應(yīng)的各向異性場(chǎng)Hk增加。這Hk的增加量基本上與退火應(yīng)力成線性關(guān)系，典型地，當(dāng)使退火應(yīng)力增加100MPa和當(dāng)使該帶材在退火溫度為約340°～約420℃的條件下實(shí)施至少約數(shù)秒鐘的退火時(shí)，上述Hk增量至少約為1Oe(在多數(shù)情況下至少約為2Oe)。
舉一實(shí)施例，對(duì)于一種6mm寬和25μm厚的帶材，采用的上述一種組成，若配合以在至少約100MPa拉應(yīng)力下的退火處理，與同一種熱處理但沒(méi)有拉應(yīng)力相比，能使Co含量減少約3～5原子％。若拉應(yīng)力增加到約200～300MPa，則Co含量甚至還能進(jìn)一步減少多達(dá)約10原子％。
這些適合的合金組成具有大于約3ppm和小于約15ppm的飽和磁致伸縮。當(dāng)按上面所述退火后，特別合適的諧振器具有約5Oe～13Oe的各向異性場(chǎng)Hk，當(dāng)飽和磁致伸縮降低時(shí)，此處的Hk應(yīng)選擇得較低些，而當(dāng)飽和磁致伸縮增加時(shí)則增加。這些各向異性場(chǎng)強(qiáng)度要低到足以有以下好處，即最大諧振幅位于小于約8Oe的偏磁處，這樣便能例如降低偏置磁體用材料的成本。反之，這些各向異性場(chǎng)要高到足以如此，即若使磁場(chǎng)強(qiáng)度變化，這激活的諧振器的諧振頻率fr只呈現(xiàn)比較小的變化，亦即|df/dH|＜700Hz/Oe，然而當(dāng)這標(biāo)記物諧振器由激活狀態(tài)轉(zhuǎn)換成鈍化狀態(tài)時(shí)，這諧振頻率fr將顯著變化至少約1.6kHz。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，這樣一種諧振器帶條具有以下尺寸，厚度小于約30μm，長(zhǎng)度為約35mm～40mm，和寬度小于約13mm，優(yōu)選約4mm～8mm，例如6mm。
這退火方法導(dǎo)致在能使該磁性合金呈鐵磁飽和的磁場(chǎng)以內(nèi)有一線性磁滯回線。因此，在交變磁場(chǎng)中受激時(shí)，該材料實(shí)際上不會(huì)產(chǎn)生諧波，因此不會(huì)觸發(fā)諧波監(jiān)視系統(tǒng)中的報(bào)警器。
感應(yīng)的各向異性隨拉應(yīng)力的變化以及磁聲性能隨拉應(yīng)力的相應(yīng)變化，也能便利地用來(lái)控制退火方法。為此，在帶材已通過(guò)加熱室后，對(duì)磁性性能(例如各向異性場(chǎng)，導(dǎo)磁性或在給定偏磁下聲音的速度)要進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)量過(guò)程中，帶材應(yīng)處于預(yù)先確定的應(yīng)力下或優(yōu)選無(wú)應(yīng)力狀態(tài)，這可采用空載回路來(lái)實(shí)現(xiàn)?？赡芤獙?duì)這一測(cè)量結(jié)果進(jìn)行校準(zhǔn)，包括對(duì)退磁影響的校準(zhǔn)，因?yàn)檫@種影響在短諧振器中會(huì)出現(xiàn)。如果所得試驗(yàn)參數(shù)偏離了它的預(yù)定的值，則增加或降低拉力以便得到所希望的磁性性能。這種反饋系統(tǒng)能夠有效地補(bǔ)償組成的波動(dòng)，厚度的波動(dòng)和退火時(shí)間及溫度的偏離對(duì)磁性和磁致彈性性能的影響。這樣導(dǎo)致該退火帶材具有極為一致的和可重現(xiàn)的性能，在相反的情況下，由于前述影響參數(shù)的波動(dòng)，這些性能易發(fā)生比較大的波動(dòng)。
這拉力受控退火優(yōu)選在平均預(yù)應(yīng)力至少為約80MPa的狀態(tài)下實(shí)施，允許對(duì)上述應(yīng)力作“正/負(fù)”波動(dòng)的校準(zhǔn)。典型地，它需要約±20～50MPa，用以對(duì)合金組成、厚度和退火參數(shù)的波動(dòng)作出校準(zhǔn)。這拉應(yīng)力應(yīng)小于該材料的屈服強(qiáng)度，所以應(yīng)不超過(guò)約1000MPa。更優(yōu)選的是它應(yīng)不超過(guò)約400MPa，為的是避免例如由于該帶材的局部缺陷而出現(xiàn)不希望有的裂紋。
當(dāng)然，這樣一種拉力受控反饋系統(tǒng)不限于這種拉應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生難磁化帶材軸的情況，而是如果這應(yīng)力感應(yīng)各向異性導(dǎo)致易磁化帶材軸，則上述反饋系統(tǒng)同樣起作用。重要的是拉應(yīng)力導(dǎo)致總各向異性有大的變化。如果合金的鐵含量超過(guò)約45原子％，情況也可能是這樣。雖然這些合金不太適用于上述EAS系統(tǒng)，但它們很可能適用于磁致彈性識(shí)別系統(tǒng)，而能產(chǎn)生這種能力的上述識(shí)別系統(tǒng)要求楊氏模量隨外加磁場(chǎng)有大的變化(亦即有一大的dfr/dH值)，并相應(yīng)地有小的各向異性場(chǎng)。所以，在這特殊情況下，有一種合金組成是有利的，即該合金組成經(jīng)應(yīng)力退火會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生易磁化帶材軸。
按上面所述退火的，能用來(lái)生產(chǎn)下述用途的諧振器的合金組成，即該諧振器具有合適的性能，能用作與偏置磁場(chǎng)一起裝入殼體內(nèi)的諧振器，和/或進(jìn)一步作為電子制品識(shí)別系統(tǒng)中的標(biāo)記物或標(biāo)志的諧振器，這類合金組成的廣義分子式如下FeaCobNicSixByMz式中a,b,c,x,y和z是以原子％表示的，式中M是一種或更多種玻璃成形促進(jìn)元素，例如C,P,Ge,Nb,Ta和/或Mo和/或一種或更多種過(guò)渡金屬例如Cr和/或Mn，以及式中45＜a＜860＜b＜400＜c＜500￡x￡1010￡y￡250￡z￡514￡x+y+z￡25a+b+c+x+y+z=100。
圖2闡明了一種經(jīng)以下方法退火的非晶態(tài)磁致伸縮帶材的諧振頻率fr和諧振振幅A1作為偏置磁場(chǎng)H的函數(shù)的典型特性，即退火是在其取向垂直于該帶材軸的磁場(chǎng)中進(jìn)行的，或是在這一磁場(chǎng)和沿該帶材軸作用的拉應(yīng)力同時(shí)存在的條件下進(jìn)行的。
圖3表示磁感應(yīng)各向異性場(chǎng)Hk作為退火溫度和退火時(shí)間的函數(shù)的典型變化。圖3所示的幾個(gè)特定實(shí)例是從一種經(jīng)下述退火的非晶態(tài)Fe24Co18Ni40Si2B16合金帶材上切割下的長(zhǎng)38mm，寬6mm和厚25μm的長(zhǎng)條，即這退火是在取向基本上垂直于該帶材平面的磁場(chǎng)中連續(xù)進(jìn)行的。
圖4表示三種含有不同鐵含量的非晶態(tài)(Fe,Co,Ni)合金的感應(yīng)各向異性場(chǎng)ΔHk作為在下述退火過(guò)程中施加的拉應(yīng)力的函數(shù)的變化曲線，即這退火是在垂直于該帶材軸的磁場(chǎng)中進(jìn)行的。
在表1中，λs是飽和磁致伸縮而Js是處于制備狀態(tài)中的飽和極化強(qiáng)度。Hk(0)是各向異性場(chǎng)而|dfr/dH|是從一種經(jīng)以下方式退火的帶材上切割下的長(zhǎng)38mm，寬6mm(厚度一般為25μm)的諧振器在最大諧振振幅下的斜率，該退火是在取向垂直于該帶材軸和基本上垂直于該帶材平面的強(qiáng)度為2.8kOe的磁場(chǎng)中，在沒(méi)有拉應(yīng)力，退火溫度為360℃的條件下連續(xù)進(jìn)行的，時(shí)間約6s。|dfk/dH|表示各向異性場(chǎng)隨在指定退火條件下的退火過(guò)程中施加的拉應(yīng)力σ的變化。σ是賦予長(zhǎng)條各向異性場(chǎng)Hk(σ)所需的拉應(yīng)力，以使在諧振振幅為最大的偏磁場(chǎng)Hmax處的斜率|dfr/dH|變成約650Hz/Oe。合金1～15是可用于在固定偏磁場(chǎng)下工作的EAS場(chǎng)合的本發(fā)明實(shí)施例。合金22～24是可用于要求高頻率斜率的ID系統(tǒng)的本發(fā)明實(shí)施例。合金16～21是屬于本發(fā)明范圍以外的比較例。
表Ⅰ合金組成 λsJsHk(0) (dfr/dH) dHr/d0 0Hk(0) Hmax序號(hào)(原子％) (ppm) (T)(Oe) (Hz/Oe) (Oe/MPa)(MPa) (Oe) (Oe)1Fe27Co4Ni47Si2B1611.60.865.3 2890 0.020 310 11.6 7.62Fe22Co10Ni50Si2B1610.10.803.6 4920 0.028 255 10.7 6.93Fe27Co10Ni45Si5B1611.30.916.6 1740 0.020 228 11.1 7.24 Fe24Co14Ni44.5Si1.5B1611.60.918.1 1260 0.023 146 11.4 7.45Fe22Co15Ni45Si2B1610.10.877.3 1270 0.026 118 10.3 6.76 Fe24Co15Ni43.5Si1.5B1611.90.939.1 1010 0.022 105 11.5 7.57Fe24Co16Ni42Si1B1611.30.929.7840 0.02361 11.1 7.28Fe20Co16Ni30Si2B1613.51.00 10.0990 0.015 165 12.4 8.19Fe34Co16Ni15Si1B1611.70.95 10.8710 0.02320 11.2 7.310Fe17Co20Ni46Si1B165.60.796.3700 0.030 8 6.5 4.211Fe22Co22Ni40Si2B1610.40.93 10.6610 0.025 0 10.6 6.912Fe24Co20Ni34Si1B1611.80.98 11.3630 0.020 0 11.3 7.413Fe24Co30Ni24Si2B1613.01.11 16.2330 0.017 0 11.4* 7.414Fe24Co30Ni17Si3B1412.81.05 12.8540 0.016 0 11.5* 7.515Fe24Co30Ni26Si9B1116Fe12Co10Ni40Si2B1616.71.029.1 1630 0.013 450 14.8 9.617Fe34Co16Ni38Si1B2615.61.078.6 1560 0.005 1100 13.7 8.918Fe37Co3Ni16Si2B1618.71.078.5 2090 0.004 170016 1019 Fe36Co15Ni36Si1B1622.41.24 15.2860 0.001 450018 1220 Fe41Co16Ni23Si2B1623.51.29 14.5980-0.009 ＜018 1221Fe42Ni40Si2B1621.11.147.6 2920-0.001 ＜017 1122 Fe44.3Co31.3Ni5Si1B1634.51.61 18.0 1010-0.026 Hs is strongIy reducedand23Fe51Co2Ni36Si1B1628.01.32 11.0 2080-0.016 |dfr/dH|is stronglyenhanced24Fe61.3Co21.5Si1B1642.41.73 12.7 2370-0.035by tensile stress*在400℃下退火約2s；#在400℃下退火約4s所有的鑄件都是用市場(chǎng)上買得到的至少3kg重的錠塊制備的。用于這些實(shí)驗(yàn)的帶材其寬均為6mm，而且是或者直接澆鑄成其最終寬度或者從較寬的帶材上進(jìn)行開料。這些帶材都是高強(qiáng)度的，硬質(zhì)和可延展的并且具有發(fā)光澤的上表面和光澤度稍差的下表面。退火這些帶材以連續(xù)的方式退火，方法是使該合金帶材通過(guò)其內(nèi)有垂直于該帶材長(zhǎng)軸的磁場(chǎng)的加熱室，由一個(gè)卷筒傳送到另一個(gè)卷筒。
這磁場(chǎng)的取向，或者是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的指導(dǎo)橫截于帶材軸，亦即橫跨帶材寬度，或者，換言之，磁場(chǎng)這樣取向，使其有一相當(dāng)大分量垂直于該帶材平面。這后一種技術(shù)詳細(xì)地公開于1997年11月12日存檔的共同未決的美國(guó)申請(qǐng)?zhí)?8/968,653上(“非晶態(tài)帶材的退火方法和用作電子制品監(jiān)視的標(biāo)記物”，G.黑塞)，該申請(qǐng)轉(zhuǎn)讓給了本申請(qǐng)的同一受讓人，其教導(dǎo)在此引入作為參考，且這后一種技術(shù)具有形成較大信號(hào)振幅的優(yōu)點(diǎn)。在兩種情況中，退火磁場(chǎng)都垂直于帶材長(zhǎng)軸。
這磁場(chǎng)由永磁鐵產(chǎn)生于長(zhǎng)2.80m的軛狀體內(nèi)。在這些實(shí)驗(yàn)中，取向基本上垂直于該帶材平面的磁場(chǎng)，其強(qiáng)度約為2.8kOe，在“橫向”場(chǎng)致退火裝置中其強(qiáng)度約為1kOe。
雖然以下給出的大多數(shù)實(shí)施例是借助其取向基本上正垂直于帶材平面的退火磁場(chǎng)獲得的，但主要結(jié)論同樣適用于也作了測(cè)試的常規(guī)“橫向”退火。
退火是在大氣環(huán)境中進(jìn)行的。退火溫度選擇范圍為約300℃～約420℃。退火溫度的下限為約300℃，這是消除制品固有應(yīng)力部分和提供足夠的熱能以便感應(yīng)出磁性異向所必需的。退火溫度的上限等于居里溫度和結(jié)晶溫度。退火溫度的另一上限根據(jù)下述要求確定，即帶材在熱處理后是可延展的，足以將帶材切成短條。最高退火溫度優(yōu)選低于上述材料特征溫度的最低值。因此，典型地，退火溫度的上限大約為420℃。
用于實(shí)驗(yàn)的加熱室長(zhǎng)約2.40m，其中使帶材承受上述退火溫度的加熱區(qū)約為1.80m。退火速度典型地為約5m/min～約30m/min，這相應(yīng)于使退火時(shí)間分別從22秒下降到約4秒。
帶材按直線路線輸送穿過(guò)烘箱并用細(xì)長(zhǎng)的退火夾具支承，以避免由磁場(chǎng)產(chǎn)生的力和扭矩作用在帶材上而引起帶材的彎曲或扭曲。試驗(yàn)將退火帶材切成一般為38mm長(zhǎng)的短條。這些試件用于測(cè)量磁滯回線和磁致彈性性能。
磁滯回線是在峰值振幅約為30Oe的正弦場(chǎng)中，在頻率60Hz下進(jìn)行測(cè)量的。各向異性場(chǎng)被定義為在此磁場(chǎng)下磁化達(dá)到其飽和值的該磁場(chǎng)Hk。對(duì)于橫跨帶材寬度的易磁化軸，飽和各向異性場(chǎng)與各向異性常數(shù)Ku的關(guān)系是Hk=2Ku/Js式中Js是飽和磁化強(qiáng)度。Ku是使磁化矢量從平行于易磁化軸方向轉(zhuǎn)成垂直于易磁化軸方向每體積單位所需的能量。
作為沿帶材軸的疊加直流偏磁場(chǎng)H的函數(shù)的磁聲性能，例如諧振頻率fr和諧振振幅A1由含有聲脈沖的激磁縱向諧振振動(dòng)確定，而這聲脈沖是一種以峰值振幅約為18mOe的諧振頻率進(jìn)行的小交變諧振振動(dòng)。這脈沖的持續(xù)時(shí)間約為1.6ms，在二個(gè)脈沖之間的間歇約為18ms。
細(xì)長(zhǎng)長(zhǎng)條的縱向機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的諧振頻率由下式給出fr=12LEHIρ]]>式中L是試件長(zhǎng)度，EH是在偏磁場(chǎng)H下的楊氏模量和ρ是質(zhì)量密度。對(duì)于長(zhǎng)38mm的試件，諧振頻率典型地為約50kHz～60kHz，取決于偏磁場(chǎng)強(qiáng)度。
與機(jī)械振動(dòng)有關(guān)的機(jī)械應(yīng)力，借助于磁致彈性相互作用，造成磁化強(qiáng)度J圍繞由偏磁場(chǎng)H確定的平均值JH發(fā)生周期變化。關(guān)聯(lián)的磁通量的變化導(dǎo)致了電磁力(emf)，這可在帶材上繞有約100圈的緊耦合拾音線圈測(cè)得。
在電子制品監(jiān)視技術(shù)中，已知例如被粘貼在一件商品上以防失竊的稱為“標(biāo)記物”或“標(biāo)記”的物件，它包括一個(gè)裝有一塊偏置磁體和一個(gè)“諧振器”的殼體。這諧振器是或可能是一塊尺寸合適的按照本發(fā)明的方法和裝置生產(chǎn)的非晶態(tài)合金。所以，為了生產(chǎn)這樣一種標(biāo)記物或標(biāo)記，此處列舉的關(guān)于對(duì)“鑄出后未熱處理”的非晶態(tài)材料的退火的方法增加了以下步驟，即通過(guò)使上述“鑄出后未熱處理”的非晶態(tài)材料退火，然后將退火后的非晶態(tài)材料切成合適的尺寸以制成諧振器，再將這樣制成的諧振器和一塊可鈍化的(可退磁的)偏置磁體一起封裝在一個(gè)殼體內(nèi)。
在EAS系統(tǒng)中，標(biāo)記物的磁聲響應(yīng)能有效地從聲脈沖群中間檢測(cè)出來(lái)，從而降低了噪聲水平，因而例如允許建立較寬的門脈沖。在激發(fā)后，亦即當(dāng)聲脈沖群結(jié)束后，這信號(hào)按指數(shù)律衰減。這衰減時(shí)間取決于合金組成和熱處理，可以從約幾百微秒直至幾毫秒。有至少約1ms的充分長(zhǎng)的衰減時(shí)間是重要的，以便在聲脈沖群中間提供充分的信號(hào)識(shí)別。
所以，感應(yīng)諧振信號(hào)振幅是在激發(fā)之后約1ms時(shí)測(cè)定的；這諧振信號(hào)振幅在下面將用A1表示。因此，正如此處所測(cè)得的，高的A1振幅是磁聲響應(yīng)好和同時(shí)信號(hào)衰減減慢二者的象征。試驗(yàn)結(jié)果討論

圖1表明一種非晶態(tài)帶材在垂直于該帶材長(zhǎng)軸的磁場(chǎng)中退火后的典型線性磁滯回線特性。這帶材的典型磁聲響應(yīng)提供在圖2上。
圖1表明了一種在下述條件下退火的非晶態(tài)帶材的典型磁滯回線，即退火是在垂直于該帶材軸的磁場(chǎng)中進(jìn)行的，或退火是在所述磁場(chǎng)和沿該帶材軸作用有拉應(yīng)力同時(shí)存在的條件下進(jìn)行的。在這圖象上，磁場(chǎng)H已按各向異性場(chǎng)Hk作了標(biāo)準(zhǔn)化處理，這Hk定義了在此磁場(chǎng)下能使帶材開始磁飽和的磁場(chǎng)。圖1所示的特定實(shí)施例是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案并與長(zhǎng)38mm，寬6mm和厚25μm的長(zhǎng)條相對(duì)應(yīng)，這長(zhǎng)條是從按下述條件退火的非晶態(tài)Fe24Co16Ni42.5Si1.5B16合金帶材上切割成的，即退火是在退火溫度為380℃，退火速度為20m/min(退火時(shí)間約5s)的條件下，并在其取向基本垂直于該帶材平面的2.8kOe磁場(chǎng)和約90MPa拉應(yīng)力同時(shí)作用的條件下連續(xù)地進(jìn)行的。
圖2表明一種按以下條件退火的非晶態(tài)磁致伸縮帶材的諧振頻率fr和諧振振幅A1，作為偏磁場(chǎng)H的函數(shù)的典型特性，這退火是在垂直于該帶材軸的磁場(chǎng)中進(jìn)行的，或者退火是在所述磁場(chǎng)和沿該帶材軸作用的拉應(yīng)力同時(shí)存在的情況下進(jìn)行的。在這圖象上，磁場(chǎng)H已按各向異性場(chǎng)Hk作了標(biāo)準(zhǔn)化處理，這Hk定義了在此磁場(chǎng)下能使帶材開始磁飽和的磁場(chǎng)。圖2所示的特定實(shí)施例是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案并與長(zhǎng)38mm，寬6mm和厚25μm的長(zhǎng)條相對(duì)應(yīng)，這長(zhǎng)條是從按下述條件退火的非晶態(tài)Fe24Co16Ni42.5Si1.5B16合金帶材上切割成的，這退火是在退火溫度為380℃，退火速度為20m/min(退火時(shí)間約5s)的條件下，并在其取向基本垂直于該帶材平面的2.8kOe磁場(chǎng)和約90MPa的拉應(yīng)力同時(shí)作用的條件下連續(xù)地進(jìn)行的。
圖1和圖2闡明了影響諧振器磁聲性能的基本機(jī)理。例如，諧振頻率fr隨偏磁場(chǎng)H發(fā)生的變化以及諧振振幅A1發(fā)生的相應(yīng)變化，與飽和極化強(qiáng)度J隨該磁場(chǎng)的變化有密切的關(guān)系。因此，將在此偏磁場(chǎng)下fr有最小值的偏磁場(chǎng)Hmin置于靠近各向異性場(chǎng)Hk。并且，在此偏磁場(chǎng)下振幅為最大的偏磁場(chǎng)Hmax也與各向異性場(chǎng)Hk有關(guān)；典型地，我們發(fā)現(xiàn)Hmax＞＞0.65(±0.15)Hk。
因此，第一個(gè)結(jié)論是，各向異性場(chǎng)Hk應(yīng)這樣選擇(借助于合金組成和熱處理)，它應(yīng)比作用于正在運(yùn)作中的諧振器的典型偏磁場(chǎng)大約1.5倍。這保證了有最大信號(hào)振幅。通常優(yōu)選偏磁場(chǎng)小于約8Oe，因?yàn)檫@樣能降低能量消耗，如果所述偏磁場(chǎng)是利用電流通過(guò)場(chǎng)線圈產(chǎn)生的話。如果偏磁場(chǎng)是利用靠近諧振器的磁條來(lái)產(chǎn)生的，除了用少量材料制造偏磁體的經(jīng)濟(jì)要求之外，由于諧振器和偏置磁體的低磁性箝位要求，采用低偏磁場(chǎng)是必要的。因此，這諧振器的各向異性場(chǎng)不應(yīng)超過(guò)Hk＞＞13Oe。
此外，用作EAS標(biāo)記物的特殊要求是，處于激活狀態(tài)(亦即，當(dāng)偏置磁體被磁化時(shí))的諧振頻率隨此外加磁場(chǎng)的變化要盡可能小-例如，一項(xiàng)典型要求是，諧振頻率隨偏磁場(chǎng)的變化，亦即|dfr/dH|小于約700Hz/Oe。
作為偏磁場(chǎng)H的函數(shù)的諧振頻率fr，可用下式很合理地加以描述fr(H)=fr(H=0)1+9λs2EsJsHK3H2]]>式中λs是飽和磁致伸縮常數(shù)，Js是飽和磁化強(qiáng)度，Es是鐵磁飽和狀態(tài)下的楊氏模量和Hk是各向異性場(chǎng)。利用這關(guān)系式，于是據(jù)此，本發(fā)明者們已斷定，正如表1中的實(shí)施例所證明的，當(dāng)分別地使飽和磁致伸縮λs增加和各向異性Hk降低時(shí)，通常|dfr/dH|增加，反之亦然。
飽和磁致伸縮和各向異性場(chǎng)二者均取決于合金組成?？墒牵琀k還取決于退火參數(shù)，并由于退磁的影響，還取決于諧振器的幾何尺寸。因此，為了得到適合作EAS標(biāo)記物的最佳諧振器，人們必須根據(jù)諧振器的給定的幾何尺寸找出合金組成和熱處理的合適的組合。
正如表1所示，清楚地表明滿足最佳諧振器要求的組成有著一個(gè)比較狹小的范圍，亦即在振幅為最大的偏磁場(chǎng)下，斜率|dfr/dH|＜700Hz/Oe。尤其是，如果場(chǎng)致退火是在沒(méi)有或僅有小的拉力作用下進(jìn)行的，則這些合適的合金顯示有比較高的約為20原子％和更大的Co含量。
當(dāng)Co含量降低時(shí)，斜率|dfr/dH|顯著增加，高于容許值700Hz/Oe。典型地，Co含量顯著地小于約20原子％的合金，明顯地顯示出斜率為1000Hz/Oe或更大。為了將這樣高的斜率降低到要求值，典型地要求該合金的感應(yīng)各向異性場(chǎng)增加至少約2～3Oe。
圖3表明了各向異性場(chǎng)如何隨退火時(shí)間和退火溫度變化的一個(gè)典型實(shí)施例。這實(shí)施例表明，通過(guò)增加退火時(shí)間(亦即降低退火速度)和選擇適當(dāng)?shù)耐嘶饻囟?，便可使各向異性?chǎng)Hk達(dá)到最大。表1中所給出的這些實(shí)施例是在約360℃下經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)達(dá)約6s(18m/min)的退火，這已經(jīng)比較接近于在這樣短的退火時(shí)間下能達(dá)到的最大Hk(最小斜率)。Hk有效增加僅約1Oe就已要求二倍的退火時(shí)間，亦即要求一半的退火速度。但是，由于經(jīng)濟(jì)的原因，強(qiáng)烈希望有約10m/min以上的高退火速度。
本發(fā)明者們已發(fā)現(xiàn)，為了增加含Co量低的合金的各向異性場(chǎng)，并從而降低斜率|dfr/dH|，一個(gè)非常有效的方法是在退火過(guò)程中施加拉應(yīng)力。
圖4表明了作為拉應(yīng)力的函數(shù)的諧振器各向異性場(chǎng)的變化，而帶材是在此拉應(yīng)力作用下退火的。圖4證實(shí)了各向異性場(chǎng)Hk隨退火應(yīng)力σ的變化對(duì)合金組成的選擇是十分敏感的。
Hk隨退火應(yīng)力σ的變化基本上是線性的，亦即此處的dHk/dσ主要由合金組成確定，并在某種程度上由退火的時(shí)間和溫度確定。表1根據(jù)參數(shù)dHk/dσ進(jìn)一步給出了在沿帶材軸作用有拉應(yīng)力的條件下進(jìn)行退火后的不同組成其各向異性場(chǎng)如何變化的一些實(shí)施例。
dHk/dσ作為組成的函數(shù)，對(duì)其詳盡分析表明，尤其是Fe含量低于約30原子％和/或磁致伸縮小于約15ppm的那些組成，當(dāng)使其應(yīng)力退火后，顯示出各向異性場(chǎng)顯著增加。這類發(fā)明的組成的實(shí)施例是列于表1中的1～15號(hào)。
應(yīng)力退火的影響對(duì)含有的Co含量等于或低于約18原子％的那些組成(表1中序號(hào)1～9的合金)尤其有用，從而能降低斜率到低于所要求的限制值700Hz/Oe。表1又列舉了使這些合金的斜率降至約為650Hz/Oe所必需作用的拉應(yīng)力。所以，例如用至少約100MPa的拉應(yīng)力的退火處理，與沒(méi)有施加拉應(yīng)力的同一種熱處理相比，能容許Co含量減少約3～5原子％。當(dāng)將拉應(yīng)力增加到約200～300MPa時(shí)，甚至能使Co含量進(jìn)一步減少高達(dá)約10原子％。該表還列舉了經(jīng)這樣一種應(yīng)力退火處理后的各向異性場(chǎng)Hk(σ)和使信號(hào)振幅為最大的偏磁場(chǎng)Hmax。因而，各向異性場(chǎng)還可低到足以使標(biāo)記物在低于約8Oe的合理地低的偏磁場(chǎng)下運(yùn)作，而另一方面Hk可高到足以保證低的斜率。
磁場(chǎng)/拉應(yīng)力退火試件顯示有與僅在磁場(chǎng)中退火的那些試件相類似的高度線性的磁滯回線。這點(diǎn)在圖1中得到了證實(shí)，它實(shí)際地表明了這一磁場(chǎng)/應(yīng)力退火試件的磁滯回線。就避免諧波系統(tǒng)中假警報(bào)而論，這是一個(gè)重要方面。
含有較高Co含量的合金(序號(hào)10～14的合金)已顯示出在沒(méi)有拉應(yīng)力的情況下有十分低的斜率。仍然，當(dāng)這些合金退火時(shí)若施加拉應(yīng)力，則又戲劇性地容許增加退火速度。
就這些含有較高Co含量的合金而論，只有序號(hào)15的合金顯示有高的斜率。這顯然與其高的Si含量有關(guān)。所以，本發(fā)明者們已得出結(jié)論，在減低Co含量的情況下，為了降低斜率，有利的方法是用硼替代Si含量和限制Si含量至僅有幾個(gè)原子％?；谕瑯拥睦碛桑狗谴判圆Ａ纬稍乩鏢i,B,C,Nb,Mo等等的總濃度低于約20原子％的總濃度是有利的。從另一方面來(lái)說(shuō)，這些元素是玻璃成形所必需的，所以，這些元素應(yīng)形成至少約14原子％的部分。
序號(hào)16～21的合金是比較例，它們不在本發(fā)明的范疇內(nèi)。這些是不太適于作最優(yōu)化標(biāo)記物用的合金，因?yàn)樗鼈冊(cè)谥C振器最大信號(hào)振幅下顯示有高的斜率，和因?yàn)樗鼈儗?duì)應(yīng)力退火比較不敏感。由于這種不敏感性，采用應(yīng)力退火的辦法不能降低這高的斜率，因?yàn)樗蟮膽?yīng)力水平幾乎是做不到的。所以，實(shí)際上當(dāng)應(yīng)力超過(guò)約500MPa時(shí)，帶材往往會(huì)產(chǎn)生裂紋，而當(dāng)應(yīng)力超過(guò)屈服強(qiáng)度時(shí)一定斷裂，對(duì)于非晶態(tài)帶材，這屈服強(qiáng)度在1000～2000MPa之間，取決于帶材的質(zhì)量。此外，序號(hào)20和21的合金將要求大的不可能實(shí)現(xiàn)的負(fù)應(yīng)力。所以，列于表1中的Hk(σ)，Hmax和σ的值只是假想的。即使我們能實(shí)現(xiàn)使fr斜率減小到低于約700Hz/Oe所必需的各向異性場(chǎng)Hk(σ)，在諧振器振幅為最大時(shí)的偏磁場(chǎng)Hmax還將高于可容許的8Oe。
其它實(shí)施例下面概述了在標(biāo)稱尺寸長(zhǎng)1.8m溫度分布剖面圖約為380℃的加熱室中，在各個(gè)情況下進(jìn)行的一系列的退火實(shí)驗(yàn)。退火速度這樣調(diào)整，要使得38mm長(zhǎng)、6mm寬和典型厚25μm的諧振器，在偏磁場(chǎng)6.5Oe下顯示出斜率|dfr/dH|＞＞600～640Hz/Oe和當(dāng)所述偏磁場(chǎng)移去后頻移大于1.9kHz。
在第一實(shí)驗(yàn)組中，合金組成是Fe24Co18Ni40Si2B15.5C0.5，退火是在其取向橫跨該帶材寬度的磁場(chǎng)1kOe中進(jìn)行的。所希望的諧振器性能在退火速度12m/min下能達(dá)到。在6.5Oe下的平均信號(hào)振幅A1約為73mV。
在第二實(shí)驗(yàn)組中，上述合金組成在其取向橫跨該帶材寬度的磁場(chǎng)1kOe中，且這次是在沿該帶材軸還有約40MPa拉應(yīng)力的條件下退火的。所希望的諧振器性能這次是在相當(dāng)高的退火速度20m/min下達(dá)到的。
在第三實(shí)驗(yàn)組中，上述合金組成仍然退火，但這次是在基本上垂直作用于該帶材平面的磁場(chǎng)2.8kOe中進(jìn)行的。利用退火夾具引導(dǎo)該帶材通過(guò)加熱室，以便防止因磁場(chǎng)的扭矩作用而引起該帶材作平行于該磁場(chǎng)的磁力線的轉(zhuǎn)動(dòng)。結(jié)果這帶材緊壓住這退火夾具。在退火夾具和帶材之間產(chǎn)生的摩擦引出沿該帶材軸作用的拉應(yīng)力，在所述夾具頂端測(cè)得的該拉應(yīng)力約為120MPa，但是，因?yàn)楫a(chǎn)生的這應(yīng)力是沿著退火夾具的，故大約只有其一半是對(duì)感應(yīng)各向異性有效。這有效值還要進(jìn)一步減少，因?yàn)橹挥幸徊糠謯A具是處于退火溫度下。對(duì)于感應(yīng)各向異性有效的應(yīng)力水平估計(jì)約為50MPa。由于有了這種拉應(yīng)力，所希望的諧振器性能在退火速度為20m/min的高退火速度下仍能達(dá)到。除了較高的退火速度之外，“垂直”磁場(chǎng)的附加好處是有一個(gè)約85mV的非常高的諧振振幅。
在第四實(shí)驗(yàn)組中，合金組成是Fe24Co16Ni42.5Si1.5B15.5C0.5，亦即含有的Co含量比上述實(shí)驗(yàn)中的少約2原子％。其退火仍是在基本上垂直于該帶材平面作用的2.8kOe磁場(chǎng)中進(jìn)行的。沿該帶材還作用有約6N的外加拉力，這相當(dāng)于約40MPa的拉應(yīng)力。連同由退火夾具產(chǎn)生的拉應(yīng)力一起，上述產(chǎn)生的總的有效退火應(yīng)力為約90MPa。所希望諧振器性能在高的退火速度20m/min下仍能達(dá)到，盡管這合金的Co含量少了2原子％。類似地，這諧振振幅保持在約85mV高水平下。
在第5和6實(shí)驗(yàn)組中，Co含量進(jìn)一步減少，使用的組成是Fe24Co15Ni43.5Si1.5B15.5C0.5和Fe24Co14Ni44.5Si1.5B15.5C0.5。其退火仍是在基本上垂直于該帶材平面作用的2.8kOe磁場(chǎng)中進(jìn)行的。盡管Co含量減少了，但只要將拉應(yīng)力分別增加到總的有效值為約120和160MPa，所希望的諧振器性能仍能在高退火速度20m/min下達(dá)到。
在進(jìn)一步的一些實(shí)驗(yàn)中，已驗(yàn)證了退火速度可以進(jìn)一步增加到約30m/min和更大，只要增加施加的拉應(yīng)力就行。
這些實(shí)驗(yàn)表明，Co含量還可進(jìn)一步減少直到10原子％或以下是可能的，只要再進(jìn)一步增加拉應(yīng)力就行。這些實(shí)施例列于表1上。
這些實(shí)驗(yàn)組還證實(shí)了在退火過(guò)程中施加拉應(yīng)力能減少該合金的Co含量和/或增加退火速度，故而能顯著地降低原料成本，生產(chǎn)和投資費(fèi)用，從而得到低價(jià)的諧振器。諧振器性能的一致性為了這一系列的實(shí)驗(yàn)，選用了其上繞有約2000米的6mm寬，厚度的波動(dòng)為約20μm～30μm的Fe24Co16Ni42Si2B16合金的幾個(gè)卷筒。其退火是在具有標(biāo)稱尺寸1.8m長(zhǎng)溫度分布剖面圖為約380℃的加熱室內(nèi)在磁場(chǎng)中進(jìn)行的。在第一組實(shí)驗(yàn)中，磁場(chǎng)的取向是橫跨于該帶材寬度的，而在第二組實(shí)驗(yàn)中是垂直于該帶材平面的。對(duì)于磁場(chǎng)的二種取向方面，最后的結(jié)果是相同的。退火速度是這樣調(diào)整的，要使得長(zhǎng)37.4mm，寬6mm和厚度典型地為25μm的諧振器在偏磁場(chǎng)6.5Oe下顯示出斜率|dfr/dH|＜＜600～640Hz/Oe，在此偏磁場(chǎng)下的諧振頻率為58.0kHz，和當(dāng)此偏磁場(chǎng)移去后的頻移為大于1.9kHz。此外，在二種情況中都使用了退火夾具，從而使帶材具有約230μm的橫向卷邊。退火之后，這諧振器的性能在整卷長(zhǎng)度上進(jìn)行測(cè)試。
在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，按照現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)退火是在固定的退火條件下和在標(biāo)稱零外加應(yīng)力下進(jìn)行的。對(duì)于厚25μm的帶材，能產(chǎn)生出所希望的諧振器性能的退火速度是約8m/min，但是，這整卷帶材制出的諧振器的性能竟是頗不一致的。這樣，例如，諧振頻率變化了約600Hz，亦即從薄帶材部分的57.70kHz改變到了厚帶材部分的約58.3kHz。結(jié)果，這變化顯著地降低了EAS標(biāo)記物的檢測(cè)速率，因?yàn)槿绻撝C振器的諧振頻率偏離了由發(fā)射機(jī)電子線路發(fā)射的頻率，則它的諧振振幅便有較大的下降。類似地，頻率斜率從薄帶材部分的約720Hz/Oe變化到厚帶材部分的約530Hz/Oe；頻移在偏磁場(chǎng)移去時(shí)從約2.15kHz(薄帶材部分)變化到1.58kHz(厚帶材部分)。另外，較厚的帶材部分，振幅下降了約10％。這些變化降低了EAS標(biāo)記物的性能，因?yàn)?1)較薄的帶材部分往往變得對(duì)偏磁場(chǎng)的變化太敏感，和(2)較厚的帶材部分具有減小的信號(hào)振幅，并且當(dāng)偏置磁體移去后由于產(chǎn)生減小的頻率而可能不被真正鈍化。在第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中，退火速度是20m/min和施加的平均拉應(yīng)力是約85N。拉應(yīng)力應(yīng)按照通過(guò)烘箱的那部分帶材的實(shí)際厚度進(jìn)行調(diào)整。為此，在帶材退出烘箱后要對(duì)該退火帶材的厚度和各向異性場(chǎng)Ha進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。Ha測(cè)量期間，該帶材不承受拉應(yīng)力，這可采用在測(cè)量之前安置一空載回路的方法來(lái)達(dá)到。在下一步驟中，根據(jù)測(cè)得的厚度計(jì)算出長(zhǎng)37.4mm和寬6mm的諧振器的退磁場(chǎng)Hdemag，并將與測(cè)得的各向異性場(chǎng)相加，亦即Hk=Ha+Hdemag，這退磁場(chǎng)Hdemag正比于該帶材的厚度。于是這拉力應(yīng)這樣調(diào)整，要使得計(jì)算所得的Hk在整個(gè)退火過(guò)程中，該帶材厚度在約20μm到30μm之間變化時(shí)，保持常數(shù)。為了補(bǔ)償厚度的波動(dòng)，拉力在約65MPa(對(duì)于厚的帶材)和約105MPa(對(duì)于薄的帶材)之間變化。所有的測(cè)量，數(shù)據(jù)整理以及施加的拉力的反饋控制均是由小型計(jì)算機(jī)進(jìn)行的。諧振頻率這次是整卷地極其一致，并表明其散射要比不加反饋控制的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中的要小得不止一個(gè)數(shù)量級(jí)(亦即只有約±30Hz)。類似地，斜率是620Hz/Oe，在窄帶±20Hz/Oe范圍內(nèi)變動(dòng)，偏磁場(chǎng)移去后的頻移是約2.1kHz，在窄帶0.05kHz范圍內(nèi)變化，對(duì)于橫向場(chǎng)致退火的帶材，信號(hào)振幅約為71mV，對(duì)于垂直場(chǎng)致退火的帶材則為84mV，并均在約2％的范圍內(nèi)變動(dòng)，故表明達(dá)到了非常一致的水平。
在第三個(gè)比較實(shí)驗(yàn)中，反饋控制是通過(guò)改變退火速度而不是拉力的辦法來(lái)完成的退火仍然在標(biāo)稱零拉應(yīng)力下以約8m/min速度進(jìn)行。結(jié)果，對(duì)薄的帶材，退火過(guò)程非常慢，慢到小于約4m/min，對(duì)于厚的帶材，這速度增加到約16m/min。這諧振頻率和斜率仍整卷地相當(dāng)一致，但是，橫向卷邊表明有明顯的變化，從高退火速度下的約100μm變化到慢速時(shí)的幾乎400μm。這不同于顯示橫向卷邊僅在約±50μm的小范圍內(nèi)變化的拉力受控實(shí)驗(yàn)。
另一種反饋技術(shù)是通過(guò)調(diào)整溫度來(lái)校正磁場(chǎng)性能，但是，這將會(huì)產(chǎn)生一種比較緩慢的過(guò)程，并將要求產(chǎn)生急劇溫度變化的加熱室具有特殊的、反應(yīng)非常迅速的結(jié)構(gòu)。此外，這卷邊對(duì)退火溫度非常敏感，故而也表明有大的變化。
似乎只有拉力受控反饋方法為實(shí)現(xiàn)極其一致的諧振器性能提供了非常獨(dú)特的機(jī)會(huì)。
諧振器的性能不僅對(duì)帶材的厚度而且對(duì)非晶態(tài)合金的化學(xué)性質(zhì)十分敏感。象化學(xué)分析的精度一樣，合金的精度典型地也是約±0.5原子％。因此，如果是在固定退火條件下退火，由不同熔料制成的諧振器可能顯示其諧振頻率的變化為約±100Hz或更大，其頻率斜率的變化為約±100Hz/Oe和失活后其頻移為約±0.3kHz。從上所述，加上諧振器性能對(duì)厚度的敏感性，造成了諧振器性能的不一致性，對(duì)于好的EAS標(biāo)記物來(lái)說(shuō)，這種不一致性是不能接受的?？朔@種不一致的常規(guī)方法是(1)極大地降低合金化學(xué)，帶材的厚度和退火條件方面的容差和/或(2)廣泛的預(yù)試驗(yàn)，以便根據(jù)各自個(gè)別的熔料和/或卷筒調(diào)整退火參數(shù)。本發(fā)明的反饋控制容易地克服了這些難點(diǎn)，并以最經(jīng)濟(jì)的方法保證諧振器性能的一致性。
雖然以上的實(shí)施例均是在非晶態(tài)帶材，或從非晶態(tài)帶材上切割成的塊或長(zhǎng)條的范疇內(nèi)敘述的，但上面所述的方法和裝置也能用于非晶態(tài)線材的退火，例如具有約20μm～150μm直徑的非晶態(tài)線材，使其具有基本上與上述同樣的高通過(guò)速度和低材料成本的好處，還包括所得到的退火線材基本上具有如上所述的磁性性能。在非晶態(tài)線材的情況下，“帶材平面”的概念顯然已不再適用于“不存在該平面”的垂直的磁場(chǎng)取向。所以，在非晶態(tài)線材的情況下，退火過(guò)程中施加的垂直取向，或基本垂直取向的磁場(chǎng)是垂直于該線材的縱軸的，或基本上垂直于通過(guò)該線材中心線的橫向平面的。高鐵含量的合金采用上述拉力受控反饋的先決條件，在于材料的各向異性對(duì)退火過(guò)程中的拉應(yīng)力是敏感的。當(dāng)然，這不限于拉應(yīng)力產(chǎn)生難磁化帶材軸的情況，如果這應(yīng)力感應(yīng)的各向異性導(dǎo)致易磁化帶材軸，則同樣也行。重要的是該拉應(yīng)力要能夠?qū)е驴偢飨虍愋杂写蟮淖兓Ｈ艉辖鸬蔫F含量超過(guò)約45原子％，則也是這樣，此時(shí)在拉應(yīng)力下退火后其各向異性有很大的下降。表1中序號(hào)22～24的合金是這類合金組成的有代表性的一些實(shí)施例，這些組成含有大于45原子％的Fe，它們是本發(fā)明的又一實(shí)施方案。
雖然這些合金不太適用于上述EAS系統(tǒng)，但它們很可能適用于磁致彈性識(shí)別系統(tǒng)，這類系統(tǒng)要求有使楊氏模量隨外加磁場(chǎng)產(chǎn)生大的變化(亦即|dfr/dH|有大的值)和相應(yīng)地產(chǎn)生小的各向異性場(chǎng)的能力。所以，在這種特殊情況中，有一種合金組成是有利的，就是此時(shí)應(yīng)力退火導(dǎo)致易磁化帶材軸，亦即|dfr/dH|被應(yīng)力退火所提高。
雖然本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員可能會(huì)提出一些修改和變化，但本發(fā)明者們的意圖是保證將對(duì)本技術(shù)有利的合理和正確的所有更改和修改包括在本專利內(nèi)。
權(quán)利要求
1．一種用于非晶態(tài)合金制品退火的方法，該方法包括下述步驟(a)提供一種含有某種合金組成和具有一縱軸的未退火非晶態(tài)合金制品；(b)將所述非晶態(tài)合金制品放置在升高溫度區(qū)中，同時(shí)使所述非晶態(tài)合金制品承受沿所述縱軸作用的拉應(yīng)力并同時(shí)使所述非晶態(tài)合金制品經(jīng)受其取向基本上垂直于所述縱軸的磁場(chǎng)，從而生產(chǎn)出退火非晶態(tài)合金制品；和(c)選擇的所述合金組成要包含鐵，鈷和鎳且鐵含量大于約15原子％又小于約30原子％，以使得該退火非晶態(tài)合金制品具有由所述拉應(yīng)力引出的垂直于所述縱軸的感應(yīng)易磁化平面，該拉應(yīng)力則疊加于由所述磁場(chǎng)感應(yīng)的易磁化軸方向。
2．權(quán)利要求1的方法，其中步驟(a)包括提供一種連續(xù)的未退火的非晶態(tài)合金帶材作為所述未退火的非晶態(tài)合金制品，和其中步驟(b)包括連續(xù)傳送所述非晶態(tài)合金帶材通過(guò)所述升高溫度區(qū)。
3．權(quán)利要求2的方法，其中步驟(c)中所述升高溫度區(qū)具有至少300℃的溫度，并包括以至少15m/min的速度傳送所述連續(xù)的非晶態(tài)合金帶材通過(guò)所述升高溫度區(qū)。
4．權(quán)利要求2的方法，其中所述退火非晶態(tài)合金制品在按步驟(b)退火后具有許多特性，包括所述易磁化平面的取向垂直于所述縱軸，和所述方法包括以下補(bǔ)充步驟監(jiān)測(cè)至少一項(xiàng)所述退火非晶態(tài)合金制品在退出所述升高溫度區(qū)后的所述最終特性；和調(diào)整所述非晶態(tài)合金制品在所述升高溫度區(qū)中所承受的所述拉應(yīng)力，視所監(jiān)測(cè)的最終特性而定。
5．權(quán)利要求1的方法，其中所述非晶態(tài)合金制品具有與此關(guān)聯(lián)的橫向平面，和其中步驟(b)包括使所述非晶態(tài)合金制品承受其取向基本上垂直于所述縱軸的和其所含的一個(gè)基本分量的取向垂直于所述橫向平面的所述磁場(chǎng)，并具有至少2kOe的量值。
6．權(quán)利要求1的方法，它包括按步驟(b)對(duì)所述非晶態(tài)合金制品的退火和按步驟(c)對(duì)所述合金組成的選擇，以便生產(chǎn)出具有以線性磁滯回線為特征的磁性特性的退火非晶態(tài)合金制品，該磁滯回線呈線性的范圍直到使所述退火非晶態(tài)合金制品鐵磁飽和的磁場(chǎng)為止。
7．權(quán)利要求1的方法，其中步驟(c)包括將所述非晶態(tài)合金組成選成包含F(xiàn)eaCobNicSixByMz，式中a,b,c,x,y,z均以原子％表示，其中M是選自C,P,Ge,Nb,Ta,Mo,Cr和Mn的至少一種元素，式中a的值為約15～約30,b的值為0～約30,c的值為約15～約55,x的值為約0～約10,y的值為約10～約25,z的值為約0～約5,x+y+z的值為約14～約25，和a+b+c+x+y+z=100。
8．權(quán)利要求1的方法，其中步驟(c)包括將所述非晶態(tài)合金組成選成包含F(xiàn)eaCobNicSixByMz，式中a,b,c,x,y和z均以原子％表示，式中M是選自C,P,Ge,Nb,Ta,Mo,Cr和Mn的至少一種元素，式中a的值為約15～約30,b的值為5～約18,c的值為約32～約55,x的值為約0～約6,y的值為約12～約20,z的值為約0～約3,x+y+z的值為約14～約20，和a+b+c+x+y+z=100。
9．權(quán)利要求1的方法，其中步驟(c)包括使所述合金組成選自Fe24Co18Ni40Si2B16,Fe24Co16Ni42.5Si1.5B16,Fe24Co15Ni43.5Si1.5B16,Fe24Co14Ni44.5Si1.5B16,Fe24Co13Ni46Si1B16和Fe25Co10Ni48Si1B16，式中下標(biāo)均以原子％表示，且其中直到1.5原子％的B可以用C取代。
10．權(quán)利要求1的方法，其中(a)包括提供一種未退火的非晶態(tài)合金帶材作為所述非晶態(tài)合金制品，其具有的厚度為約15μm～約40μm，和其中步驟(c)包括選擇所述合金組成以使所述退火非晶態(tài)合金制品具有延展性，從而容許將所述退火非晶態(tài)合金制品切割成具有寬度為約1mm～約14mm的條塊。
11．權(quán)利要求1的方法，其中步驟(b)包括使所述非晶態(tài)合金制品承受10MPa～約400MPa的拉應(yīng)力。
12．一種用于制造電子制品監(jiān)視系統(tǒng)的標(biāo)記物的方法，該方法包括下列步驟(a)提供一種含有一種合金組成和具有一縱軸的未退火非晶態(tài)合金制品；(b)將所述非晶態(tài)合金制品放置在升高溫度區(qū)中，同時(shí)使所述合金制品承受沿所述縱軸作用的拉應(yīng)力，并同時(shí)使所述非晶態(tài)合金制品經(jīng)受其取向基本上垂直于所述縱軸的磁場(chǎng)，從而生產(chǎn)出退火非晶態(tài)合金制品；(c)選擇的所述合金組成要包含鐵，鈷和鎳，且鐵含量大于約15原子％又小于30原子％，以使得該退火非晶態(tài)合金制品具有由所述拉應(yīng)力引出的垂直于所述縱軸的感應(yīng)易磁化平面，該拉應(yīng)力則疊加于由所述磁場(chǎng)感應(yīng)的易磁化軸方向；(d)提供一種用以產(chǎn)生偏磁場(chǎng)的，能退磁的鐵磁元件；(e)將所述退火非晶態(tài)合金制品切成條塊以形成諧振器；和(f)將所述諧振器和所述鐵磁元件封裝在殼體內(nèi)，同時(shí)所述諧振器放置在所述偏磁場(chǎng)中。
13．權(quán)利要求12的方法，其中步驟(a)包括提供一種連續(xù)的未退火的非晶態(tài)合金帶材作為所述未退火非晶態(tài)合金制品，和其中步驟(b)包括連續(xù)傳送所述非晶態(tài)合金帶材通過(guò)升高溫度區(qū)。
14．權(quán)利要求13的方法，其中步驟(c)中所述升高溫度區(qū)具有至少300℃的溫度，并包括以至少15m/min的速度傳送所述連續(xù)的非晶態(tài)合金帶材通過(guò)所述升高溫度區(qū)。
15．權(quán)利要求13的方法，其中所述退火非晶態(tài)合金制品在按步驟(b)退火后具有許多特性，包括有所述易磁化平面的取向垂直于所述縱軸和所述方法包括以下補(bǔ)充步驟監(jiān)測(cè)至少一項(xiàng)所述退火非晶態(tài)合金制品在退出所述升高溫度區(qū)后的所述最終特性；和調(diào)整所述非晶態(tài)合金制品在所述升高溫度區(qū)中所承受的所述拉應(yīng)力，視所監(jiān)測(cè)的最終特性而定。
16．權(quán)利要求12的方法，其中所述非晶態(tài)合金制品具有與此關(guān)聯(lián)的橫向平面，和其中步驟(b)包括使所述非晶態(tài)合金制品承受其取向基本上垂直于所述縱軸和其所含的一個(gè)基本分量的取向垂直于所述橫向平面的所述磁場(chǎng)，并具有至少2kOe的量值。
17．權(quán)利要求12的方法，它包括按步驟(b)對(duì)所述非晶態(tài)合金制品的退火和按步驟(c)對(duì)所述合金組成的選擇，以便生產(chǎn)出具有以線性磁滯回線為特征的磁性特性的退火非晶態(tài)合金制品，該磁滯回線呈線性的范圍直到使所述退火非晶態(tài)合金制品鐵磁飽和的磁場(chǎng)為止。
18．權(quán)利要求12的方法，其中步驟(c)包括將所述非晶態(tài)合金組成選成包含F(xiàn)eaCobNicSixByMz，式中a,b,c,x,y和z均以原子％表示，式中M是選自C,P,Ge,Nb,Ta,Mo,Cr和Mn的至少一種元素，式中a的值為約15～約30,b的值為0～約30,c的值為約15～約55,x的值為約0～約10,y的值為約10～約25,z的值為約0～約5,x+y+z的值為約14～約25，和a+b+c+x+y+z=100。
19．權(quán)利要求12的方法，其中步驟(c)包括將所述非晶態(tài)合金組成選成包含F(xiàn)eaCobNicSixByMz，式中a,b,c,x,y和z均以原子％表示，式中M選自C,P,Ge,Nb,Ta,Mo,Cr和Mn的至少一種元素，式中a的值為約15～約30,b的值為5～約18,c的值為約32～約55,x的值為約0～約6,y的值為約12～約20,z的值為約0～約3,x+y+z的值為約14～約20，和a+b+c+x+y+z=100。
20．權(quán)利要求12的方法，其中步驟(c)包括使所述合金組成選自Fe24Co18Ni40Si2B16,Fe24Co16Ni42.5Si1.5B16,Fe24Co15Ni43.5Si1.5B16,Fe24Co14Ni44.5Si1.5B16,Fe24Co13Ni46Si1B16和Fe25Co10Ni48Si1B16，式中下標(biāo)均以原子％表示，且其中直到1.5原子％的B可以用C取代。
21．權(quán)利要求12的方法，其中步驟(a)包括提供一種未退火的非晶態(tài)合金帶材作為所述非晶態(tài)合金制品，其具有的厚度為約15μm～約40μm，和其中步驟(c)包括選擇所述合金組成以使所述退火非晶態(tài)合金制品具有延展性，從而容許將所述退火非晶態(tài)合金制品切割成具有寬度為約1mm～約14mm的條塊。
22．權(quán)利要求12的方法，其中步驟(b)包括使所述非晶態(tài)合金制品承受10MPa～400MPa的拉應(yīng)力。
23．權(quán)利要求12的方法，其中步驟(a)包括提供一種未退火連續(xù)非晶態(tài)合金帶材作為所述未退火非晶態(tài)合金制品，所述帶材具有的厚度為約15μm～約40μm，和其中步驟(e)包括從所述帶材上切割具有一定長(zhǎng)度的長(zhǎng)條，以使所述諧振器在由所述長(zhǎng)度，所述偏磁場(chǎng)，所述合金組成，和步驟(b)所確定的諧振頻率下顯示出機(jī)械諧振。
24．權(quán)利要求23的方法，其中步驟(e)包括從退火后的所述連續(xù)非晶態(tài)合金帶材上切出許多等長(zhǎng)度的長(zhǎng)條，所述許多長(zhǎng)條顯示有一平均諧振頻率，和對(duì)于由所述鐵磁元件產(chǎn)生的已知偏磁場(chǎng)，每根所述長(zhǎng)條具有各自的諧振頻率，其偏離所述平均諧振頻率的均方根差小于0.3％。
25．權(quán)利要求23的方法，其中步驟(e)包括將所述長(zhǎng)條切成長(zhǎng)約36.5mm～約38.5mm的長(zhǎng)度，以使所述諧振器在6.5Oe偏磁場(chǎng)下具有58kHz的諧振頻率。
26．權(quán)利要求23的方法，其中所述諧振器在低于約8Oe的偏磁場(chǎng)下具有振幅最大諧振。
27．權(quán)利要求23的方法，其中步驟(e)包括切割長(zhǎng)條，以使所述諧振器在所述偏磁場(chǎng)中具有某一諧振頻率，但在使所述諧振器具有最大諧振振幅的所述偏磁場(chǎng)強(qiáng)度下，該所述諧振頻率的變化則小于700Hz/Oe。
28．權(quán)利要求23的方法，其中步驟(e)包括切割長(zhǎng)條，使得當(dāng)所述偏磁場(chǎng)為6.5Oe時(shí)，所述諧振器的所述諧振頻率的變化小于700Hz/Oe。
29．權(quán)利要求28的方法，其中步驟(e)包括切割長(zhǎng)條，以使所述諧振器具有某一諧振頻率，但當(dāng)所述鐵磁元件退磁和所述偏磁場(chǎng)由此消去時(shí)，該諧振頻率則大于1.6kHz。
30．權(quán)利要求28的方法，其中步驟(a)包括提供具有厚度小于30μm的未退火連續(xù)非晶態(tài)合金帶材，和其中步驟(e)包括將所述長(zhǎng)條切成寬度小于8mm。
31．權(quán)利要求23的方法，其中步驟(e)包括將長(zhǎng)條切成長(zhǎng)度為9mm～約12mm，以便使生產(chǎn)出的諧振器在所述鐵磁元件退磁和所述偏磁場(chǎng)由此消失時(shí)具有的諧振頻率為約200kHz。
32．權(quán)利要求31的方法，其中步驟(e)包括將所述長(zhǎng)條切成具有小于約2mm的寬度。
33．一種用于非晶態(tài)合金制品退火的方法，該方法包括下述步驟(a)提供一種含有某種合金組成和具有一縱軸的未退火非晶態(tài)合金制品；(b)將所述非晶態(tài)合金制品放置在升高溫度區(qū)中，同時(shí)使所述非晶態(tài)合金制品承受沿所述縱軸作用的拉應(yīng)力，并同時(shí)使所述非晶態(tài)合金制品經(jīng)受其取向基本上垂直于所述縱軸的磁場(chǎng)，從而生產(chǎn)出退火非晶態(tài)合金制品；和(c)選擇的所述合金組成要包含鐵，其含量大于約45原子％，以使得該退火非晶態(tài)合金制品的楊氏模量在有偏磁場(chǎng)的情況下具有相當(dāng)大的變化。
34．權(quán)利要求33的方法，其中步驟(a)包括提供一種連續(xù)的，未退火非晶態(tài)合金帶材作為所述未退火非晶態(tài)合金制品，和其中步驟9(b)包括連續(xù)地傳送所述非晶態(tài)合金帶材通過(guò)所述升高溫度區(qū)。
35．權(quán)利要求34的方法，其中步驟(c)中所述升高溫度區(qū)具有的溫度至少為300℃，和包括以至少15m/min的速度傳送所述連續(xù)非晶態(tài)合金帶材通過(guò)所述升高溫度區(qū)。
36．權(quán)利要求34的方法，其中所述退火非晶態(tài)合金制品在按步驟(b)退火后具有許多特性，包括所述易磁化平面的取向垂直于所述縱軸，和所述方法包括以下補(bǔ)充步驟監(jiān)測(cè)至少一項(xiàng)所述退火非晶態(tài)合金制品在退出所述升高溫度區(qū)后的所述最終特性；和調(diào)整所述非晶態(tài)合金制品在所述升高溫度區(qū)中所承受的所述拉應(yīng)力，視所監(jiān)測(cè)的最終特性而定。
37．一種符合權(quán)利要求33的方法，其中步驟(c)包括使所述非晶態(tài)合金組合物選成包含F(xiàn)eaCobNicSixByMz，式中a,b,c,x,y,z均以原子百分?jǐn)?shù)表示，式中M是選自C,P,Ge,Nb,Ta,Mo,Cr和Mn的至少一種元素，式中a的值域?yàn)榧s45～約86,b的值域?yàn)?～約40,c的值域?yàn)榧s0～約50,x的值域?yàn)榧s0～約10,y的值域?yàn)榧s10～約25,z的值域?yàn)榧s0～約5,x+y+z的值域?yàn)榧s14～約25，和a+b+c+x+y+z=100。
全文摘要
一種作磁力電子制品監(jiān)視系統(tǒng)中的標(biāo)記物用的鐵磁性諧振器具有改進(jìn)了的性能,并能以較高的退火速度和低的原料成本,借助于在垂直于帶材軸的磁場(chǎng)和沿該軸施加的拉應(yīng)力同時(shí)存在的條件下連續(xù)退火和利用提供的含有鐵,鈷和鎳的非晶態(tài)磁性合金來(lái)制造,該合金中的鐵部分則大于約15原子%又小于約30原子%。
文檔編號(hào)C22C45/02GK1323360SQ99812136
公開日2001年11月21日 申請(qǐng)日期1999年8月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月13日
發(fā)明者G·赫爾策爾, R·舒爾茨 申請(qǐng)人:真空融化股份有限公司