一种软磁铁基非晶合金制品的制作方法

文档序号:11146784
一种软磁铁基非晶合金制品的制造方法与工艺

本发明属于非晶态合金领域,具体涉及一种软磁铁基非晶合金制品。



背景技术:

传统的铁基非晶合金,原材料价格低,具有高强度、高硬度、高耐蚀等优点,在软磁性能上也表现出高磁饱和强度、低矫顽力和低剩余磁化强度等优异性能是其他材料不可替代的。工业应用中铁基磁性材料应用领域广泛,经常工作在各种酸性、中性和碱性的复杂环境中,由于其抗腐蚀性能不佳造成材料失效,从而替换系统造成很大的经济损失,因此迫切需要开发耐腐蚀性强、低损耗的铁基非晶合金材料。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明采用了如下技术方案:

一种软磁铁基非晶合金制品,其特征在于:软磁铁基非晶合金制品,按原子百分比计算,由69.5~72.5%的Fe、0.5~1.5%的Cu、2~4%的Nb、13~14%的Si、8~10%的B和1~4%的Ni组成。

如上所述的一种软磁铁基非晶合金制品,其特征在于:软磁铁基非晶合金制品,按原子百分比计算,由69.5~72.5%的Fe、1%的Cu、3%的Nb、13.5%的Si、9%的B和1~4%的Ni组成。

如上所述的一种软磁铁基非晶合金制品,其特征在于:软磁铁基非晶合金制品,按原子百分比计算,由72.5%的Fe、1%的Cu、3%的Nb、13.5%的Si、9%的B和1%的Ni组成。

如上所述的一种软磁铁基非晶合金制品,其特征在于:软磁铁基非晶合金制品,按原子百分比计算,由71.5%的Fe、1%的Cu、3%的Nb、13.5%的Si、9%的B和2%的Ni组成。

如上所述的一种软磁铁基非晶合金制品,其特征在于:软磁铁基非晶合金制品,按原子百分比计算,由70.5%的Fe、1%的Cu、3%的Nb、13.5%的Si、9%的B和3%的Ni组成。

如上所述的一种软磁铁基非晶合金制品,其特征在于:软磁铁基非晶合金制品,按原子百分比计算,由69.5%的Fe、1%的Cu、3%的Nb、13.5%的Si、9%的B和4%的Ni组成。

如上所述的一种软磁铁基非晶合金制品,其特征在于:软磁铁基非晶合金制品,其宽度为3~10mm,厚度为15~30μm。

发明作用与效果

根据本发明的一种软磁铁基非晶合金制品,按原子百分比计算,由69.5~72.5%的Fe、0.5~1.5%的Cu、2~4%的Nb、13~14%的Si、8~10%的B和1~4%的Ni组成。本发明的软磁铁基非晶合金制品中,在传统铁基非晶复合材料中加入了元素Ni,由于金属Ni具有良好的抗腐蚀性能和铁磁性,所以可以有效地提高软磁铁基非晶合金制品的抗腐蚀性、铁磁性,而且能够有效地提高合金制品的热稳定性。

附图说明

图1是本发明的实施例一的软磁铁基非晶合金制品A的XRD衍射图谱;

图2是本发明的实施例二的软磁铁基非晶合金制品B的XRD衍射图谱;

图3是本发明的实施例三的软磁铁基非晶合金制品C的XRD衍射图谱;

图4是本发明的实施例四的软磁铁基非晶合金制品D的XRD衍射图谱;

图5是本发明的软磁铁基非晶合金制品与传统的铁基非晶合金Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9在浓度为0.5mol/L的KNO3水溶液中的极化工作曲线。

具体实施方式

以下结合附图来说明本发明的具体实施方式。

【实施例一】

一种软磁铁基非晶合金制品,其厚度为15μm,宽度为3mm,所述的软磁铁基非晶合金制品按原子百分比计算,由72.5%的Fe、1%的Cu、3%的Nb、13.5%的Si、9%的B和1%的Ni组成。

本实施例的一种软磁铁基非晶合金制品的制备方法,包括以下步骤:

步骤1,按原子百分比计算,Fe为72.5%、Cu为1%、Nb为3%、Si为13.5%、B为9%、Ni为1%,将纯度大于99.99%的Fe粉、Cu粉、Nb粉、Si粉、B粉和Ni粉放入电弧熔炼炉中,控制真空度为5.5×10-4Pa,打开电弧电源,控制电弧电流在200~250A,并使用钨电极磁力搅拌熔融金属3min,待熔融金属液体混合均匀后关闭电弧电源并自然冷却;

重复上述的熔炼过程6次,得到母合金;

步骤2,将得到的母合金放入铜辊直径为20cm、喷嘴到铜辊之间距离为0.5mm、铜辊的线速度为44m/s,喷注压强为0.6MPa的高真空单辊旋淬炉中,控制真空度为5.5×10-4Pa,铜辊转速为4200r/min、电磁感应线圈电流为42A,待母合金完全熔融后经氩气压强作用,将熔融的合金喷铸到铜辊上,得到厚度为15μm、宽度为5mm的软磁铁基非晶合金制品A。

采用德国BRUKER公司的D8ADVANCZ XRD射线衍射仪对上述所得的软磁铁基非晶合金制品A进行X射线检测,所得的XRD的衍射图谱如图1所示。从图1中可以看出,显示出弥散的衍射峰,即软磁铁基非晶合金制品A具有强的玻璃形成能力。

【实施例二】

一种软磁铁基非晶合金制品,其制备方法与实施例一相同,改变原子百分比为:71.5%的Fe、1%的Cu、3%的Nb、13.5%的Si、9%的B和2%的Ni,得到厚度为15μm、宽度为5mm的软磁铁基非晶合金制品B。

采用德国BRUKER公司的D8ADVANCZ XRD射线衍射仪对所得的软磁铁基非晶合金制品B进行X射线检测,所得的XRD的衍射图谱如图2所示。从图2中可以看出,显示出弥散的衍射峰,即软磁铁基非晶合金制品B具有强的玻璃形成能力。

【实施例三】

一种软磁铁基非晶合金制品,其制备方法与实施例一相同,改变原子百分比为:70.5%Fe、1%的Cu、3%的Nb、13.5%的Si、9%的B和3%的Ni,得到厚度为15μm、宽度为5mm的软磁铁基非晶合金制品C。

采用德国BRUKER公司的D8ADVANCZ XRD射线衍射仪对所得的软磁铁基非晶合金制品C进行X射线检测,所得的XRD的衍射图谱如图3所示。从图3中可以看出,显示出弥散的衍射峰,即软磁铁基非晶合金制品C具有强的玻璃形成能力。

【实施例四】

一种软磁铁基非晶合金制品,其制备方法与实施例一相同,改变原子百分比为:69.5%的Fe、1%的Cu、3%的Nb、13.5%的Si、9%的B和4%的Ni,得到厚度为15μm、宽度为5mm的软磁铁基非晶合金制品D。

采用德国BRUKER公司的D8ADVANCZ XRD射线衍射仪对所得的软磁铁基非晶合金制品D进行X射线检测,所得的XRD的衍射图谱如图4所示。从图4中可以看出,显示出弥散的衍射峰,即软磁铁基非晶合金制品D具有强的玻璃形成能力。

将实施例一至四制备得到的软磁铁基非晶合金制品A、B、C、D与传统铁基非晶合金Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9进行耐腐蚀性测试,步骤如下:

以软磁铁基非晶合金制品为工作电极,以铂丝电极为对电极,以甘汞电极为参比电极,连接到电化学工作站,将工作电极置于腐蚀介质中(腐蚀介质为0.5mol/L的KNO3水溶液)。最后按顺序分别测试开路电位以及极化曲线,开路电位测试时间为2400s;测试阻抗时频率范围设置为100mHz~100kHz;极化曲线电势E0设置为-0.5V(vs open circuit potential),E1设置为0.5V(vs open circuit potential),扫描速度为0.1~2mV/s。

在极化曲线图中,腐蚀电位越高、发生钝化时的电流密度越小,说明非晶合金的耐腐蚀性越好。本实施例所得的极化工作曲线如图5所示,从图5中可以看出,本发明制备的软磁铁基非晶合金制品A、B、C、D与传统铁基非晶合金Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9相比,腐蚀电位有明显的提高,且腐蚀电流密度有一定程度的降低。

实施例作用与效果

本发明提供的一种软磁铁基非晶合金制品,按原子百分比计算,由69.5~72.5%的Fe、0.5~1.5%的Cu、2~4%的Nb、13~14%的Si、8~10%的B和1~4%的Ni组成。从图1至图4中可以看出,实施例一至四制备得到的软磁铁基非晶合金制品A、B、C、D均具有较强的玻璃形成能力,说明A、B、C、D均具有较强的抗腐蚀性能;而图5中与传统铁基非晶合金Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9的极化曲线的相比,本实施例的软磁铁基非晶合金制品A、B、C、D的腐蚀电位有明显的提高,且腐蚀电流密度有一定程度的降低,说明Ni元素的添加对传统铁基非晶合金Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9在中性介质中耐腐蚀性能有明显的提高。本发明提供的软磁铁基非晶合金制品在腐蚀环境中能够有效提高材料的使用寿命,从而节约生产和生活成本。

以上实施例仅为本发明构思下的基本说明,不对本发明进行限制。而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换,均属于本发明的保护范围。

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