专利名称：兼具高非晶形成能力和优异磁性能的Fe基块体非晶合金及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种非晶合金，尤其涉及一种狗基块体非晶合金，本发明还涉及该狗基块体非晶合金的制备方法。
背景技术：
!^e基块体非晶合金自问世以来，由于其具有高饱和磁感应强度、高磁导率、低损耗、低矫顽力等优异的软磁性能，且具有耐腐蚀、高强度、原料价格低廉和生产工艺简单等优点，主要用于制备各种用途的变压器，认为是替代传统硅钢和铁氧体材料的最佳材料。随着科学技术的迅速发展，电子设备趋向于小型化，且为了进一步拓展狗基块体非晶的应用领域，对狗基块体非晶的质量要求也就越来越高。当狗基块体非晶用作为变压器铁芯材料时，尤其要求其有高的饱和磁感应强度和高的非晶形成能力。日本专利特许第4044531号公开了一种超高强度 ^-Co基块体金属玻璃合金。化学成分为[(Fe1^aCoa) ο. 75SixB0.25-χ] ιοο-γΜγ,M 为 Nb，Zr，W，Cr,Mo, Hf, V 和 Ti 中一种或几种，具体原子百分含量为0. 1彡a彡0. 6，0. 03彡X彡0. 07，1彡Y彡4 (at. % )。添加了战略资源Co， 其最大非晶形成能力为5. 0mm，但文献报道其饱和磁感应强度只有0. 84T ；非晶形成能力最小为2. Omm样品的饱和磁感应强度最高也只有1. 13T。此专利还报道了另一组分[(i^_a_bC0 aNib)0.75SixB0.25_x]100_YMY，M 为 Nb，Zr，W, Cr，Mo, Hf，V 和 Ti 中一种或几种，具体原子百分含量为 0. 1 彡 a 彡 0. 6，0 < b 彡 0. 6，0. 2 彡 a+b 彡 0. 6，0. 03 彡 X 彡 0. 07，1 彡 Y 彡 4 (at. % )。 同样添加了战略资源Co和Ni，非晶形成能力最大为4. 5mm，饱和磁感应强度不超过0. 9T。 可以看出两个体系虽有较高非晶形成能力，但是不仅添加了贵重金属Co和Ni，提高了原料成本，其饱和磁感应强度也不高于1. 2T。日本专利特许第4319206号公开了一种软磁!^e基金属玻璃合金，其组分为 Fe79^xMoxP10C4B4Si3 (x = 2 fet. % )，非晶形成能力为1. 5 4. 0mm，但其饱和磁感应强度也只有1. 14 1. 39T。公开号为WO 2008/068899A1的PCT申请公开了一种非晶合金组合物，其可以在空气中制备，不需要高纯氩气的环境，能大大缩短生产周期和降低成本。其组分为 Fe^bSicPxCuyJS 彡 a 彡 85at. %,9. 65 ^ b ^ 22at. %,9. 65 ^ b+c 彡 24. 75at. %, 0. 25 ^ χ ^ 5at. %,0 ^ y ^ 0. 35at. %，且 0 彡 y/x 彡 0. 5。其中成分为 Fe76Si9BltlP5 的合金，饱和磁感应强度高达1. 51T，具有0. 8A/m的极低矫顽力，但是非晶形成能力仅为2. 5mm。 此申请中还公开了成分为!^e75Si9BltlP5Mo1和Fe75Si9BltlP5Nb1的块体非晶合金，前者饱和磁感应强度1. 43T，但其最大直径为2. 5mm ；后者饱和磁感应强度为1. 45T，其最大直径也只有 3. Omm0因此，考虑到目前国际和国内!^e基块体非晶合金的制备现状，合成兼具更高非晶形成能力与更优异磁性能的狗基块体非晶合金材料，从而进一步扩大狗基块体非晶合金的使用范围，变得极为有吸引力。
发明内容
针对现有技术中存在的上述一个或多个技术问题，本发明提供了一种兼具高非晶形成能力和优异磁性能的狗基块体非晶合金。本发明还提供了一种兼具高非晶形成能力和优异磁性能的!^e基块体非晶合金的制备方法。本发明所采用的技术方案为一种狗基块体非晶合金，该合金的组成表示为 FeaSibBcPdMe,其中，a、b、c、d、e为原子百分含量，并满足72彡a彡82，13彡b+c+d ^ 28,0 < e 彡 8，且满足 a+b+c+d+e = 100，M 为选自 Cr、Zr、Hf、Ta、W、V、Mn、Al、Mo 和 Nb 中至少一种。本发明提供的一种狗基块体非晶合金的制备方法，该方法包括如下步骤(1)按照式!^aSibBcPdMe中的原子百分比配制原料，其中，a、b、c、d、e为原子百分含量，并满足 72 ^ a ^ 82,13 ^ b+c+d 彡 28，0 < e 彡 8，且满足 a+b+c+d+e = 100，M 为选自 Cr、Zr、Hf、Ta、W、V、Mn、Al、Mo 和 Nb 中至少一种；(2)将所述原料熔炼，并由此得到合金锭；(3)将所述合金锭破碎；(4)将破碎后的合金锭熔化后注入铸型，从而得到所述狗基块体非晶合金。与现有技术相比，本发明的优点在于本发明为具有高非晶形成能力和优异磁性能的狗基块体非晶合金体系，并确定形成包含体积分数50 %到100 %，优选60 %以上、70 % 以上、80%以上、90 %以上、95 %以上、最优选99%以上且最高到100 %的非晶相的块体合金成份范围。所得体系的特点在于以下几点(1)具有宽过冷液相区，其ΔΤΧ(ΔΤΧ = ΤΧ-Τ8，Τ8为玻璃转变温度，Tx为晶化温度) 在40Κ以上，70Κ以下；(2)具有高的Y值，Y = V(VT1) (Tx为晶化温度，Tg为玻璃转变温度，T1为液相线温度(三者均为绝对温度))在0. 35以上，0. 45以下；(3)用铜模铸造法制备的该体系非晶棒材其直径在1. 5mm以上，4. 5mm以下；以上三项说明本发明的狗基块体非晶合金具有高的非晶形成能力。(4)具有较高的饱和磁感应强度，其Bs在1. OOT以上，1. 55T以下；(5)具有低矫顽力，其H。在3. OA/m以下，0. 5A/m以上；(6)具有高有效磁导率，在lA/m的外场下IKHz时，其μ在10000以上，30000以下。以上三项说明本发明的狗基块体非晶合金具有优异的磁性能。
图1为实施例1非晶合金棒的样品照片；图2是实施例1的非晶条带和非晶合金棒的XRD图；图3是实施例1的非晶条带的DSC升温曲线；图4是实施例1的合金锭的DSC降温曲线；图5是实施例2的非晶条带和非晶合金棒的XRD5
图6是实施例2的非晶条带的DSC升温曲线；图7是实施例2的合金锭的DSC降温曲线。
具体实施例方式本发明提供了如下的具体实施方案以及他们之间的所有可能的组合。出于简洁的目的，本申请没有逐一记载实施方案的各种具体组合方式，但应当认为本申请具体记载公开了所述技术方案的所有可能的组合方式。在本发明的一个实施方案中，本发明提供了一种狗基块体非晶合金，该合金的组成表示为FeaSibBcPdMe,其中，a、b、c、d、e为原子百分含量，并满足72彡a彡82， 13 彡 b+c+d 彡 28，0 < e 彡 8，且满足 a+b+c+d+e = 100，M 为选自 Cr、Zr、Hf、Ta、W、V、Mn、 Al、Mo和Nb中至少一种。在本发明的另一个实施方案中，本发明提供了一种狗基块体非晶合金，其中，M为选自Cr、Zr、Hf、V、Mo和Nb的至少一种，优选的M为选自Mo和Nb的至少一种。在本发明的另一个实施方案中，本发明提供了一种狗基块体非晶合金，其中， 1彡e彡6，优选的1彡e彡4，更优选的1彡e彡3。在本发明的另一个实施方案中，本发明提供了一种!^e基块体非晶合金，其中， 15彡b+c+d彡27，优选的17彡b+c+d彡26，更优选的19彡b+c+d彡25，进一步优选的 20彡b+c+d彡24，最优选的21彡b+c+d彡23。在本发明的另一个实施方案中，本发明提供了一种!^e基块体非晶合金，其中， 3彡b彡10，优选的5彡b彡9，更优选的6彡b彡8。在本发明的另一个实施方案中，本发明提供了一种!^e基块体非晶合金，其中， 8 ^ c ^ 12，优选的9彡c ( 11，更优选的c = 10。在本发明的另一个实施方案中，本发明提供了一种!^e基块体非晶合金，其中， 3彡d彡7，优选的4彡d彡6，更优选的d = 5。在本发明的另一个实施方案中，本发明提供了一种狗基块体非晶合金，其过冷液相区宽度Δ Tx在40Κ以上且70Κ以下。在本发明的另一个实施方案中，本发明提供了一种狗基块体非晶合金，其Y值在 0. 35以上且0. 45以下，优选在0. 37以上且0. 43以下，更优选在0. 38以上且0. 40以下，其中Y =TjZ(I^T1),Tx为晶化温度，Tg为玻璃转变温度，T1为液相线温度且三者均为绝对温度。在本发明的另一个实施方案中，本发明提供了一种!^e基块体非晶合金，其中，所述合金为棒材形式，所述棒材的直径在1. 5mm以上且4. 5mm以下，优选在2. Omm以上4. Omm 以下，进一步优选在2. Omm以上3. 5mm以下。在本发明的另一个实施方案中，本发明提供了一种狗基块体非晶合金，其饱和磁感应强度Bs在1. OOT以上且1. 55T以下，优选在1. 20T以上且1. 50T以下。在本发明的另一个实施方案中，本发明提供了一种!^e基块体非晶合金，其矫顽力 Hc在3. OA/m以下且0. 5A/m以上，优选在1. 0以上且2. 5以下，更优选在1. 5以上且2. 0以下。在本发明的另一个实施方案中，本发明提供了一种狗基块体非晶合金，其在lA/m的外场下IKHz时的磁导率μ在10000以上且30000以下，优选在13000以上且沈000以下，更优选在15000以上且22000以下，进一步优选在17000以上且20000以下或18000以下。在本发明进一步的实施方案中，本发明提供了一种!^e基块体非晶合金的制备方法，该方法包括如下步骤(1)按照式FeaSibBcPdMe中的原子百分比配制原料，其中，a、b、c、d、e为原子百分含量，并满足 72 ^ a ^ 82,13 ^ b+c+d 彡 28，0 < e 彡 8，且满足 a+b+c+d+e = 100，M 为选自 Cr、Zr、Hf、Ta、W、V、Mn、Al、Mo 和 Nb 中至少一种；(2)将所述原料熔炼，并由此得到合金锭；(3)将所述合金锭破碎；(4)将破碎后的合金锭熔化后注入铸型，从而得到所述狗基块体非晶合金。在本发明的另一个实施方案中，本发明提供了一种制备方法，其中采用高频感应熔炼炉或者电弧熔炼炉对所述原料进行熔炼。在本发明的另一个实施方案中，本发明提供了一种制备方法，其中，用高频感应熔炼炉熔炼原料时，先抽真空至相对压力-3X 10_3 -9X 10 ,优选至相对压力-4X10—3 -7X10_3Pa，然后充入氩气至气压为相对压力-0. 05 -0. 04MPa进行熔炼， 熔化后，保温5 lOmin，然后倒入铸型中，得到合金锭。在本发明的另一个实施方案中，本发明提供了一种制备方法，其中，用电弧炉进行熔炼时，抽真空至0. 5X 10_5 5X 10_5mbar，然后充入氩气至气压为200 lOOOmbar，优选为400 SOOmbar进行熔炼，熔化后再持续熔炼3 lOmin，冷却至凝固后将其翻转，反复熔炼3 5次，得到合金锭。在本发明的另一个实施方案中，本发明提供了一种制备方法，其中所述方法还进一步包括退火步骤，所述退火步骤是将所得的非晶条带在(Tg-IO)K到(Tg-SO)K温度范围内去应力退火30 1800s。在本发明的另一个实施方案中，本发明提供了一种制备方法，其中所述铸型为铜模，且其直径为0. 5 6. 0mm,优选为1. 5 4. 5mm,更优选为2. 0 4. 0mm。在本发明的另一个实施方案中，本发明提供了一种制备方法，其中在破碎步骤的前后对所述合金锭和/或破碎后的合金锭进行清洗。采用X射线衍射法(XRD，Bruker AXS, D8Advance, Cu-K α )确定本发明！^e基合金材料的非晶态结构。完全的非晶态合金的XRD图具有一个宽化的弥散衍射峰，而典型的晶体结构的合金衍射图谱上对应的是尖锐的Bragg衍射峰。用高温差示扫描量热法(DSC，NETZSCH，404C)测量合金的热力学参数。以40K/min 的升温速率加热连续非晶条带或合金锭使其熔化，然后以4K/min的降温速率将其冷却，记录玻璃转变温度(Tg)、晶化温度(Tx)、液相线温度(T1),得到过冷液相区宽度ΔΤΧ(ΔΤΧ = Tx_Tg)，用过冷液相区宽度ΔΤΧ和参数γ评价本发明狗基非晶合金材料的非晶形成能力， 其中 Y = V(VT1)0用磁学测试仪器检测本发明退火后条带的磁学性能，包括用振动样品磁强计 (VSM, Lake Shore, 7410)测试其饱和磁感应强度Bs,用直流B-H回线测量仪(RIKEN， EXPH-100)测试矫顽力H。，用阻抗分析仪(Agilent，4^4A)测试磁导率μ。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细描述。如本领域技术人员所理解的，下面的实施例仅仅是为了具体说明本发明，而不应认为是对于本发明的任何限制。实施例1 该实施例采用铜模铸造法制备直径3. 5mm的!^e76Si7BiciP5Mo2块体非晶合金棒。步骤一以纯度为99. 5%以上的纯狗、纯B、纯Si、纯Mo和！^-P合金为原料，按照分子式!^e76Si7BltlP5Mo2称量好备用；步骤二 将步骤一称量好的原料放在高频感应熔炼炉中进行熔炼。先抽真空至-5 X KT3MPa (相对于一个大气压)，然后充入氩气至气压为-0. 045MPa (相对于一个大气压)进行熔炼，熔化后进行充分熔炼，之后保温lOmin，然后倒入铜模中，得到合金锭；步骤三将步骤二得到的合金锭去除表面杂质，然后在酒精中进行超声波清洗，之后破碎成小块，再次在酒精中进行超声波清洗；步骤四将步骤三得到的小块合金装入开口的石英玻璃管后置于铸造设备的感应线圈中进行熔化，然后将熔融的合金液喷到转速为40m/s的铜辊上制备出连续非晶条带。 将熔融合金液压入直径为3. 5mm的铜模中，得到狗基块体非晶合金棒材。图1为该非晶合金棒的样品照片。图2为该非晶条带和合金棒的X射线衍射图， 该X射线衍射图表明非晶条带和合金棒均是非晶结构。用差示扫描量热法获得该实施例中样品的热力学参数。图3为该非晶条带的DSC 升温曲线，图4为该合金锭的DSC降温曲线。对本发明的非晶条带在(Tg-IO)K到(Tg_80)K温度范围内去应力退火30 1800s 之后，用磁学测试仪器检测条带的磁学性能，包括用振动样品磁强计测试其饱和磁感应强度Bs，用直流B-H回线测量仪测试矫顽力H。，用阻抗分析仪测试磁导率μ。实施例2 该实施例采用铜模铸造法制备直径3. Omm的F^Si8BltlP5Nb1块体非晶合金棒。步骤一以纯度为99. 5%以上的纯狗、纯B、纯Si、纯Nb和！^-P合金为原料，按照分子式Fe76Si8BltlP5Nb1称量好备用；步骤二 将步骤一称量好的原料放在电弧炉中进行熔炼。先抽真空至 5 X 10_5mbar，然后充入氩气至气压为600mbar进行熔炼，熔化后再持续熔炼5min，冷却至凝固后将其翻转，反复熔炼4次，得到合金锭；步骤三将步骤二得到的合金锭去除表面杂质，然后在酒精中进行超声波清洗，之后破碎成小块，再次在酒精中进行超声波清洗；步骤四将步骤三得到的小块合金装入开口的石英玻璃管后置于铸造设备的感应线圈中进行熔化，然后将熔融的合金液喷到转速为40m/s的铜辊上制备出连续非晶条带。 同时，将另外的熔融合金液压入直径为3. Omm的铜模中，得到块体非晶合金棒材。用X射线衍射法表征该块体非晶的结构。图5为该非晶条带和合金棒的X射线衍射图，该X射线衍射图表明该非晶条带和合金棒均是非晶结构。用差示扫描量热法获得该实施例中样品的热力学参数。图6为该非晶条带的DSC 升温曲线，图7为该合金锭的DSC降温曲线。对本发明的非晶条带在(Tg-IO)K到(Tg-SO) K温度范围内去应力退火30 1800s 之后，用磁学测试仪器检测条带的磁学性能，包括用振动样品磁强计测试其饱和磁感应强度Bs，用直流B-H回线测量仪测试矫顽力H。，用阻抗分析仪测试磁导率μ。实施例3 该实施例采用铜模铸造法制备直径3. Omm的!^e76Si8BiciP5Mo1块体非晶合金棒。步骤一以纯度为99. 5%以上的纯狗、纯B、纯Si、纯Mo和！^-P合金为原料，按照分子式!^e76Si8BltlP5Mo1称量好备用；步骤二 将步骤一称量好的原料放在高频感应熔炼炉中进行熔炼。先抽真空至-5 X KT3MPa (相对于一个大气压)，然后充入氩气至气压为-0. 045MPa (相对于一个大气压)进行熔炼，熔化后充分熔炼，之后保温lOmin，然后倒入铜模中，得到合金锭；步骤三将步骤二得到的合金锭去除表面杂质，然后在酒精中进行超声波清洗，之后破碎成小块，再次在酒精中进行超声波清洗；步骤四将步骤三得到的小块合金装入开口的石英玻璃管后置于铸造设备的感应线圈中进行熔化，然后将熔融的合金液喷到转速为40m/s的铜辊上制备出连续非晶条带。 将熔融合金液压入直径为3. Omm的铜模中，得到块体非晶合金棒材。用X射线衍射法表征该块体非晶的结构。用差示扫描量热法获得该实施例中样品的热力学参数。对本发明的非晶条带在(Tg-IO)K到(Tg-SO) K温度范围内去应力退火30 1800s 之后，用磁学测试仪器检测条带的磁学性能，包括用振动样品磁强计测试其饱和磁感应强度Bs，用直流B-H回线测量仪测试矫顽力H。，用阻抗分析仪测试磁导率μ。实施例4 该实施例采用铜模铸造法制备直径3. Omm的!^e76Si6BiciP5Mo3块体非晶合金棒。步骤一以纯度为99. 5%以上的纯狗、纯B、纯Si、纯Mo和！^-P合金为原料，按照分子式!^e76Si6BltlP5Mo3称量好备用；步骤二 将步骤一称量好的原料放在高频感应熔炼炉中进行熔炼。先抽真空至-5 X KT3MPa (相对于一个大气压)，然后充入氩气至气压为-0. 045MPa (相对于一个大气压)进行熔炼，熔化后充分熔炼，之后保温lOmin，然后倒入铜模中，得到合金锭；步骤三将步骤二得到的合金锭去除表面杂质，然后在酒精中进行超声波清洗，之后破碎成小块，再次在酒精中进行超声波清洗；步骤四将步骤三得到的小块合金装入开口的石英玻璃管后置于铸造设备的感应线圈中进行熔化，然后将熔融的合金液喷到转速为40m/s的铜辊上制备出连续非晶条带。 将熔融合金液压入直径为3. Omm的铜模中，得到块体非晶合金棒材。用X射线衍射法表征该块体非晶的结构。用差示扫描量热法获得该实施例中样品的热力学参数。对本发明的非晶条带在(Tg-IO)K到(Tg_80)K温度范围内去应力退火30 1800s 之后，用磁学测试仪器检测条带的磁学性能，包括用振动样品磁强计测试其饱和磁感应强度Bs，用直流B-H回线测量仪测试矫顽力H。，用阻抗分析仪测试磁导率μ。实施例5 该实施例采用铜模铸造法制备直径2. Omm的F^Si7BltlP5Nb2块体非晶合金棒。步骤一以纯度为99. 5%以上的纯狗、纯B、纯Si、纯Nb和！^-P合金为原料，按照分子式Fe76Si7BltlP5Nb2称量好备用；
步骤二将步骤一配称量好的原料放在电弧炉中进行熔炼。先抽真空至 5 X 10_5mbar，然后充入氩气至气压为600mbar进行熔炼，熔化后再持续熔炼5min，冷却至凝固后将其翻转，反复熔炼4次，得到合金锭；步骤三将步骤二得到的合金锭去除表面杂质，然后在酒精中进行超声波清洗，之后破碎成小块，再次在酒精中进行超声波清洗；步骤四将步骤三得到的小块合金装入开口的石英玻璃管后置于铸造设备的感应线圈中进行熔化，然后将熔融的合金液喷到转速为40m/S的铜辊上制备出连续非晶条带。 将熔融合金液压入直径为2. Omm的铜模中，得到块体非晶合金棒材。用X射线衍射法表征该块体非晶的结构。用差示扫描量热法获得该实施例中样品的热力学参数。对本发明的非晶条带在(Tg-IO)K到(Tg-SO) K温度范围内去应力退火30 1800s 之后，用磁学测试仪器检测条带的磁学性能，包括用振动样品磁强计测试其饱和磁感应强度Bs，用直流B-H回线测量仪测试矫顽力H。，用阻抗分析仪测试磁导率μ。比较例1 比较{列 1 为米用Excellent soft-ferromagnetic bulk glassy alloys with high saturation magnetization,Shen B L,Akiba M and Inoue A,Appl. Phys. Lett. 88 (2006), 131907.中所记载的铜模铸造法制备的直径2. 5mm的Fe77Mo2PltlC4B4Si3块体非晶合金棒。比较例2:比较例2为采用Bulk glassy Fe-Ga-P-C-B-Si alloys with high glass-forming ability, high saturation magnetization and good soft magnetic properties, Shen B L and Inoue A, Mater. Trans. 43 (2002), 1235-1239.中所记载的铜模铸造法制备的直径 2. 5mm 的!^77Gei3P9. 5C4B4Si2.5 块体非晶合金棒。比较例3:比较例 3 为米用 Formation, ductile deformation behavior and soft-magnetic properties of (Fe, Co, Ni) -B-Si-Nb bulk glassy alloys, Shen B L, Chang C T and Inoue A, Intermetallics 15(2007),9-16.中所记载的铜模铸造法制备的直径1. 5mm的 (Fe0.75B0.15Si0. J 96Nb4 块体非晶合金棒。实施例1 5以及比较例1 3所获得的各项性能如下表所示。
权利要求
1.一种!^e基块体非晶合金，该合金的组成表示为FeaSibBcPdMe,其中，a、b、C、d、e为原子百分含量，并满足 72 ^ a ^ 82,13 ^ b+c+d ^ 28,0 < e ^ 8,且满足 a+b+c+d+e = 100， M 为选自 Cr、Zr、Hf、Ta、W、V、Mn、Al、Mo 和 Nb 中至少一种。
2.根据权利要求1的!^e基块体非晶合金，其中，M为选自Cr、Zr、Hf、V、Mo和Nb的至少一种，优选的M为选自Mo和Nb的至少一种。
3.根据权利要求1的狗基块体非晶合金，其中，1( e ( 6，优选的KeS 4，更优选的 e < 3。
4.根据权利要求1-3中任何一项的Fe基块体非晶合金，其中，15^ b+c+d ^ 27，优选的17 ^ b+c+d ^洸，更优选的19 ^ b+c+d ^ 25，进一步优选的20 ^ b+c+d ^对，最优选的 21 彡 b+c+d 彡 23。
5.根据权利要求1-3中任何一项的Fe基块体非晶合金，其中，3^ b ^ 10，优选的 5彡b彡9，更优选的6彡b彡8。
6.根据权利要求1-3中任何一项的狗基块体非晶合金，其中，8( c ( 12，优选的 9彡c彡11，更优选的c = 10。
7.根据权利要求1-3中任何一项的狗基块体非晶合金，其中，3( d ( 7，优选的 4彡d彡6，更优选的d = 5。
8.根据权利要求1-3中任何一项的!^e基块体非晶合金，其过冷液相区宽度八1；在401( 以上且70K以下。
9.根据权利要求1-3中任何一项的狗基块体非晶合金，其γ值在0.35以上且0. 45以下，优选在0. 37以上且0. 43以下，更优选在0. 38以上且0. 40以下，其中γ = Tx/ (T^T1)， Tx为晶化温度，Tg为玻璃转变温度，T1为液相线温度且三者均为绝对温度。
10.根据权利要求1-3中任何一项的狗基块体非晶合金，其中，所述合金为棒材形式， 所述棒材的直径在1. 5mm以上且4. 5mm以下，优选在2. Omm以上4. Omm以下，进一步优选在 2. Omm以上3. 5mm以下。
11.根据权利要求1-3中任何一项的Fe基块体非晶合金，其饱和磁感应强度Bs在 1. OOT以上且1. 55T以下，优选在1. 20T以上且1. 50T以下。
12.根据权利要求1-3中任何一项的狗基块体非晶合金，其矫顽力H。在3.OA/m以下且0. 5A/m以上，优选在1.0以上且2. 5以下，更优选在1. 5以上且2. 0以下。
13.根据权利要求1-3中任何一项的Fe基块体非晶合金，其在lA/m的外场下IKHz时的磁导率μ在10000以上且30000以下，优选在13000以上且沈000以下，更优选在15000 以上且22000以下，进一步优选在17000以上且20000以下或18000以下。
14.一种狗基块体非晶合金的制备方法，该方法包括如下步骤(1)按照式FeaSibBcPdMe中的原子百分比配制原料，其中，a、b、c、d、e为原子百分含量， 并满足72彡a彡82，13彡b+c+d彡28，0 < e彡8，且满足a+b+c+d+e = 100，M为选自Cr、 Zr、Hf、Ta、W、V、Mn、Al、Mo 和 Nb 中至少一种；(2)将所述原料熔炼，并由此得到合金锭；(3)将所述合金锭破碎；(4)将破碎后的合金锭熔化后注入铸型，从而得到所述狗基块体非晶合金。
15.根据权利要求14的制备方法，其中采用高频感应熔炼炉或者电弧熔炼炉对所述原料进行熔炼。
16.根据权利要求14的制备方法，其中，用高频感应熔炼炉熔炼原料时，先抽真空至相对压力-3X 10_3 -9X 10_3Pa，优选至相对压力-4X 10_3 _7 X 10_3Pa，然后充入氩气至气压为相对压力-0. 05 -0. 04MPa进行熔炼，熔化后，保温5 lOmin，然后倒入铜模中，得到合金锭。
17.根据权利要求14的制备方法，其中，用电弧炉进行熔炼时，抽真空至0.5 X ΙΟ"5 5X l(T5mbar，然后充入氩气至气压为200 lOOOmbar，优选为400 800mbar进行熔炼，熔化后再持续熔炼3 lOmin，冷却至凝固后将其翻转，反复熔炼3 5次，得到合金锭。
18.根据权利要求14的制备方法，其中所述方法还进一步包括退火步骤，所述退火步骤是将所得的非晶合金条带在(Tg-IO)K到(Tg-SO)K温度范围内去应力退火30 1800s。
19.根据权利要求14的制备方法，其中所述铸型为铜铸型，且其直径为0.5 6. Omm, 优选为1. 5 4. 5mm,更优选为2. O 4. Omm。
20.根据权利要求14-19中任何一项的制备方法，其中在破碎步骤的前后对所述合金锭和/或破碎后的合金锭进行清洗。
全文摘要
本发明涉及一种Fe基块体非晶合金，该合金的组成表示为FeaSibBcPdMe，其中，a、b、c、d、e为原子百分含量，并满足72≤a≤82，13≤b+c+d≤28，0＜e≤8，且满足a+b+c+d+e＝100，M为选自Cr、Zr、Hf、Ta、W、V、Mn、Al、Mo和Nb中至少一种。本发明还涉及所述Fe基块体非晶合金的制备方法。
文档编号C22C45/02GK102268617SQ20111023824
公开日2011年12月7日 申请日期2011年8月19日 优先权日2011年8月19日
发明者张建花, 沈宝龙 申请人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所