一种钆掺杂半硬磁材料的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种钆掺杂半硬磁材料的制备方法，其中该半硬磁材料具备如下原子配比：Fe(100-a-b-c-d-e)CoaCrbSicGddNie，其中：a=15-25，b=1-2，c=0.5-1，d=1.5-2，e=3-4，该方法包括如下步骤：（1）合金熔炼，（2）制备合金带，（3）破碎制粉，（4）混炼、模制、热处理。本发明制备的半硬磁材料，采用适当的材料配比，并添加稀土元素Gd对材料进行改性，使得该软磁材料具有良好的矫顽力和耐腐蚀能力。
【专利说明】一种钆掺杂半硬磁材料的制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉一种钆掺杂半硬磁材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]半硬磁材料是磁性介于软磁和硬磁之间的磁性材料，矫顽力一般为1?20千安/米(kA/m)，具有较高的磁滞回线方形度和矩形比。与永磁体不同，它是靠外加磁场改变其磁化状态进行工作的。
[0003]常用的半硬磁材料有FeCr、FeNiAlT1、FeCrCoMoNi等合金，FeCr矫顽力He为Hcl.6-4.4kA/m，FeNiAlTi 矫顽力 He 为 1.5-2.6kA/m,而 FeCrCoMoNi 矫顽力 He 为 4-lOkA/m，因此在剩余磁感应强度Br相差不大的前提下FeCrCoMoNi具有更好的半硬磁性能。FeCrCoMoNi相比FeNiAlT1、FeCr轧制态强度高，因此变形能力较差，最薄轧到0.045mm，其它两者可以轧到0.020mm ；FeCrCoMoNi相比FeNiAlTi使用状态下微观组织沿轧制方向呈有序排列，因此磁性能显示各向异性特征，但是FeNiAlTi由于缺乏Cr元素导致其在潮湿的环境中易生锈；而？冗1.由于晶粒易长大，所以通常无各向异性特征。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种钆掺杂半硬磁材料的制备方法，该方法制备的磁性材料具有较高的矫顽力和耐腐蚀能力。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供一种钆掺杂半硬磁材料的制备方法，其中该半硬磁材料具备如下原子配比 -FeumgCc^CrbSicGddNie，其中:a=15_25，b=l_2，c=0.5-1，d=l.5-2，e=3-4，该方法包括如下步骤:
(1)合金熔炼
准备纯度大于 99.8% 的原料？6、&)、0、5丨、6(1、祖，按？6(1(|(|_0_。_(1_6)(^01^。6(1(1祖6合金成分以原子百分比称量并配料，将称得的目标成分原料放入真空感应炉中熔炼，原料加入顺序为第一步先加入Fe、Cr、Gd，第二步加入Co、Ni，最后加入Si，抽真空至10_3Pa以上，充入高纯氮气至炉内气压为3-5 X 105Pa，利用电磁场和涡流的作用使合金加热并熔化，将合金反复熔炼3-5次以获得成分均匀的Fedn-wCc^CrbSieGddNie母合金熔液；
(2)制备合金带
将熔炼好母合金铸锭后，浇铸好的钢锭切除冒口后利用锻压设备锻造为板材，厚度在10-15mm，采用的锻造温度为1000-1050 °C，将板材在900-950°C退火后采用冷轧的方式选择不同道次将其变形为厚度为20-30 μ m的合金带；
(3)破碎制粉
将合金带球磨机进行球磨扁平化处理，得到扁平粉末，球料比为5-10: 1，球磨速度300-350r/min，球磨时间设定为4_6h，最后将样品烘干，得到合金粉末材料；
(4)混炼、模制、热处理将扁平粉末与环氧树脂混炼，后在模具中加压加工成2-5mm的薄片状可挠性软磁材料，压力为30-50kN，保压10-15min，放入热处理炉中加热180_200°C，保温l_2h，自然冷却至室温，得到产品。
[0006]本发明制备的半硬磁材料，采用适当的材料配比，并添加稀土元素Gd对材料进行改性，使得该软磁材料具有良好的矫顽力和耐腐蚀能力。
【具体实施方式】
[0007]实施例一
本实施例的半硬磁材料具备如下原子配比-FereCc^CriSid.sGduN;^。
[0008]准备纯度大于99.8% 的原料 Fe、Co、Cr、S1、Gd、Ni，按 FewCc^CriSi。.5GdL 5Ni3合金成分以原子百分比称量并配料，将称得的目标成分原料放入真空感应炉中熔炼，原料加入顺序为第一步先加入Fe、Cr、Gd,第二步加入Co、Ni，最后加入Si，抽真空至10_3Pa以上，充入高纯氮气至炉内气压为3 X 105Pa，利用电磁场和涡流的作用使合金加热并熔化，将合金反复熔炼3次以获得成分均匀的Fe^Cc^CriSiuGduNh母合金熔液。
[0009]将熔炼好母合金铸锭后，浇铸好的钢锭切除冒口后利用锻压设备锻造为板材，厚度在10mm，采用的锻造温度为1000°C，将板材在900°C退火后采用冷轧的方式选择不同道次将其变形为厚度为20 μ m的合金带。
[0010]将合金带球磨机进行球磨扁平化处理，得到扁平粉末，球料比为5: 1，球磨速度300r/min，球磨时间设定为6h，最后将样品烘干，得到合金粉末材料。
[0011]将扁平粉末与环氧树脂混炼，后在模具中加压加工成2_的薄片状可挠性软磁材料，压力为30kN，保压15min，放入热处理炉中加热180°C，保温2h，自然冷却至室温，得到产品Ο
[0012]实施例二
本实施例的半硬磁材料具备如下原子配比-FeeeCc^Ci^SiiGcy^。
[0013]准备纯度大于99.8% 的原料 Fe、Co、Cr、S1、Gd、Ni，按 Fe^Cc^Ci^SiiGc^Nh合金成分以原子百分比称量并配料，将称得的目标成分原料放入真空感应炉中熔炼，原料加入顺序为第一步先加入Fe、Cr、Gd,第二步加入Co、Ni，最后加入Si，抽真空至10_3Pa以上，充入高纯氮气至炉内气压为5 X 105Pa，利用电磁场和涡流的作用使合金加热并熔化，将合金反复熔炼5次以获得成分均匀的F^Cc^CrjiiGc^Nh母合金恪液。
[0014]将熔炼好母合金铸锭后，浇铸好的钢锭切除冒口后利用锻压设备锻造为板材，厚度在15mm，采用的锻造温度为1050°C，将板材在950°C退火后采用冷轧的方式选择不同道次将其变形为厚度为30 μ m的合金带。
[0015]将合金带球磨机进行球磨扁平化处理，得到扁平粉末，球料比为10: 1，球磨速度350r/min，球磨时间设定为4h，最后将样品烘干，得到合金粉末材料。
[0016]将扁平粉末与环氧树脂混炼，后在模具中加压加工成5_的薄片状可挠性软磁材料，压力为50kN，保压15min，放入热处理炉中加热200°C，保温lh，自然冷却至室温，得到产品Ο
[0017]比较例按合金成分(质量百分比配料，采用真空感应炉熔炼，加料顺序是第一步先加入Fe、Cr并脱氧处理，第二步加入Ni，最后调整成分时加入Cu。其中Fe、Cr作为一次加料直接放入甘锅；Ni和Cu作为二次加料放入真空感应炉料斗。等所有原材料化清后精炼2-10分钟，之后在真空感应炉的真空室将钢液浇铸为钢锭。另外，甘锅材料选用镁砂或氧化钙甘锅。浇铸好的钢锭切除冒口后利用锻压设备锻造为板材，厚度在5-20_，采用的锻造温度为为900-1100°C。将板材在900-1100°C退火后采用冷轧的方式选择不同道次将其变形为厚度不同的薄带。对薄带进行真空热处理，热处理的温度为500-700°C，保温时间为0.5-5小时，得到产品。
对具有相同形状和大小的实施例1-2及比较例的半硬磁材料进行磁性能测试。测试结果显示:实施例1-2得到的半硬磁材料的矫顽力比比较例提高了 10-15%以上，在酸性环境中的使用寿命提高30%以上。
【权利要求】
1.一种钆掺杂半硬磁材料的制备方法，其中该半硬磁材料具备如下原子配比:Fe(l(l(|-a-b-c-d-e)CMCrbSicGddNie，其中:已_15_25，h~l~2, C_0.5_l，d_1.5_2，θ_3_4，该方法包括如下步骤: (1)合金熔炼
准备纯度大于 99.8% 的原料 Fe、Co、Cr、S1、Gd、Ni，按 Fe(1Q(l_a_b_e_d_e)CoaCrbSieGddNie合金成分以原子百分比称量并配料，将称得的目标成分原料放入真空感应炉中熔炼，原料加入顺序为第一步先加入Fe、Cr、Gd，第二步加入Co、Ni，最后加入Si，抽真空至KT3Pa以上，充入高纯氮气至炉内气压为3-5 X 15Pa,利用电磁场和涡流的作用使合金加热并熔化，将合金反复熔炼3-5次以获得成分均匀的Fedn-wCc^CrbSieGddNie母合金熔液； (2)制备合金带 将熔炼好母合金铸锭后，浇铸好的钢锭切除冒口后利用锻压设备锻造为板材，厚度在10-15mm，采用的锻造温度为1000-1050 °C，将板材在900-950°C退火后采用冷轧的方式选择不同道次将其变形为厚度为20-30 μ m的合金带； (3)破碎制粉 将合金带球磨机进行球磨扁平化处理，得到扁平粉末，球料比为5-10: 1，球磨速度300-350r/min，球磨时间设定为4_6h，最后将样品烘干，得到合金粉末材料； (4)混炼、模制、热处理 将扁平粉末与环氧树脂混炼，后在模具中加压加工成2-5mm的薄片状可挠性软磁材料，压力为30-50kN，保压10-15min，放入热处理炉中加热180_200°C，保温l_2h，自然冷却至室温，得到产品。
【文档编号】H01F1/053GK104493159SQ201510000278
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2015年1月3日 优先权日:2015年1月3日
【发明者】徐文萍 申请人:徐文萍