一种具有较好塑性变形能力的钴基块体非晶及其制备方法_2

文档序号:8376205阅读:来源:国知局
对本发明作进一步详细描述。
[0027] 步骤1:熔炼(:〇^6,[10(^2(|.私5. 2,其中&、13、(3、(1的变化范围为:30〈&〈50, 10〈b〈40,0〈c〈8,0〈d〈8。
[0028] 步骤2 :采用单辊甩带法、铜模铸造法将步骤1得到的合金锭子制成块体或条带样 品。
[0029] 步骤3 :用X射线衍射法和透射电镜表征所得样品的结构,用差示扫描量热法获得 样品的热力学参数。
[0030] 步骤4 :将条带合金样品在Tg-50K温度处去应力退火300S。
[0031] 步骤5 :用磁学测试仪器(包括振动样品磁强计、B-H仪、阻抗分析仪)检测退火后 条带合金样品的磁学性能。
[0032] 步骤6 :用力学试验设备测试非晶合金棒材的力学性能,用扫描电镜对试样作形 貌分析。
[0033] 实施例1: 该实施例采用铜模铸造法制备直径5_的C〇41.4Fe27. 6Nb4M〇1B2(l.8Si 5.2块体非晶合金棒。
[0034] 步骤1:先将合金原子百分比转换成重量百分比,按比例称量好纯度为99. 9%的纯 金属Co、Fe、Nb、Mo、B和Si的原料,备用。
[0035] 步骤2 :将按上述成分配比的Co、Fe、Nb、Mo、B和Si的混和料放在电弧熔炼炉的 水冷铜坩埚内,首先抽真空至l〇_3Pa,然后充入氩气至气压为500mbar,熔化后再持续熔炼 30秒钟,然后让合金随铜坩埚冷却至室温,然后将其翻转,反复熔炼3次,得到成分均匀的 合金锭。
[0036] 步骤3 :将步骤2获得的锭子破碎成小块,置于酒精中超声波清洗。
[0037] 步骤4 :将步骤3得到的小块合金装入下端开口的石英玻璃管中,然后置于铸造设 备的感应线圈中,抽真空至l〇_3Pa后充入适量氩气,利用压力差将熔融的合金液压入5_的 普通铜模中,制得块体非晶合金。
[0038] 步骤5:用X射线衍射法表征该块体非晶的结构。
[0039] 步骤6 :用差示扫描量热法获得该块体样品的热力学参数。
[0040] 步骤7 :用力学试验设备测试样品的力学性能。
[0041] 实施例2: 该实施例采用铜模铸造法制备直径4_的C〇41.4Fe27. 6Nb2M〇3B2(l.8Si 5.2块体非晶合金棒。
[0042] 步骤1 :先将合金原子百分比转换成重量百分比,按比例称量好纯度为99. 9%的纯 金属Co、Fe、Nb、Mo、B和Si的原料,备用。
[0043] 步骤2:将按上述成分配比的Co、Fe、Nb、Mo、B和Si的混和料放在电弧熔炼炉的 水冷铜坩埚内,首先抽真空至l〇_ 3Pa,然后充入氩气至气压为500mbar,熔化后再持续熔炼 30秒钟,然后让合金随铜坩埚冷却至室温,然后将其翻转,反复熔炼3次,得到成分均匀的 合金锭。
[0044] 步骤3:将步骤2获得的锭子破碎成小块,置于酒精中超声波清洗。
[0045] 步骤4:将步骤3得到的小块合金装入下端开口的石英玻璃管中,然后置于铸造设 备的感应线圈中,抽真空至l〇_ 3Pa后充入适量氩气,利用压力差将熔融的合金液压入4_的 普通铜模中,制得块体非晶合金。
[0046] 步骤5:用X射线衍射法表征该块体非晶的结构。
[0047] 步骤6:用透射电子显微镜表征块体非晶的结构,见图1的TEM明场像和选区电子 衍射。
[0048] 步骤7:用差示扫描量热法获得该块体样品的热力学参数,见图2的DSC升温曲线 和图3的DSC融化曲线。
[0049] 步骤8:用力学试验设备测试样品的压缩断裂强度,见图4的压缩应力应变曲线。
[0050] 步骤9:用扫描电子显微镜观测压缩样品的侧面及断面形貌,见图5的样品侧面 SEM图片和图6的样品断面SEM图片。
[0051] 实施例2获得的各项性能见下表所示。
【主权项】
1. 一种具有较好塑性变形能力的钴基块体非晶软磁合金,其特征在于该合金的分子 简式为CoaFebNbeMo dB2Q.8Si5 2,并满足 30〈a〈50,10〈b〈40,0〈c〈8,0〈d〈8。
2. 根据权利要求1所述的一种具有较好塑性变形能力的钴基块体非晶软磁合金,其特 征在于: 二具有宽过冷液相区,其ATx(ATx=Tg-Tx,Tg为玻璃转变温度,Tx为晶化温度)在40K以上,80K以下; 2'具有较强的非晶形成能力,用铜铸型铸造法制备的该体系非晶棒材其直径在2mm以 上,8mm以下; 具有较高的饱和磁感应强度,其Is在〇. 4T以上,1. 5T以下; :具有低矫顽力,其H。在1. 2A/m以下,0. 3A/m以上; :[具有高有效磁导率,lKHz下其ye在10000以上,5〇〇〇〇以下; r具有极大的抗压断裂强度和较好的塑性变形能力,室温下压缩断裂强度在4000MPa以上,6000MPa以下,压缩塑性在0. 5%以上,3%以下。
3. 根据权利要求1钴基块体非晶合金的制备方法,其特征在于包括如下步骤: 二备料,先将合金原子百分比转换成重量百分比,按比例称量好Co、Fe、Nb、Mo、B和Si 的原料; 2'制备合金锭,将上述原料混和,然后在熔炼装置内惰性气体保护下熔炼,得到合金 锭; 1清洗,将合金锭碎成小块然后清洗; 2然后通过铜模铸造法制得非晶合金棒,或单辊甩带法制得连续非晶条带。
4. 根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于步骤1中所述制备合金锭的具体过程 如下:将原料混合后放入电弧熔炼炉的水冷铜坩埚内,抽真空至l〇_2Pa以上,然后充入惰性 气体至气压为200-700mbar,熔化后再持续熔炼5-60秒钟,然后让合金随铜坩埚冷却至室 温,然后将其翻转,反复熔炼得到均匀的合金锭。
5. 根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于步骤I中所述的清洗具体为在酒精中 超声波清洗。
6. 根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于步骤3:中所述的非晶合金棒直径为 2mnT8mm〇
7. 根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于步骤2中所述的Co、Fe、Nb、Mo、B和 Si纯度均为99. 9%以上的纯金属。
8. 根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于还包括步骤退火,将所得的非晶合金 棒或连续非晶条带在Tg-10K到Tg-80K温度范围内去应力退火30S-1800S。
【专利摘要】一种具有较好塑性变形能力的钴基块体非晶软磁合金,其特征在于该合金的分子简式为CoaFebNbcModB20.8Si5.2,并满足30<a<50,10<b<40,0<c<8,0<d<8。本发明还公开了该钴基块体非晶合金的制备方法。与现有技术相比,本发明的优点在于:所得产品兼具强非晶形成能力、高磁导率、高强度和较好塑性变形能力的钴基块体非晶合金体系。
【IPC分类】C22C1-02, C22C30-00, H01F1-153, C22C19-07
【公开号】CN104694784
【申请号】CN201410435911
【发明人】孙怀君
【申请人】孙怀君
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2014年8月30日
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