熔炼炉，抽真空至5Xl(T3Pa以下，然后充氩气气氛保护，完全熔化后再保 温30min使合金原料熔炼成均匀的钢液，注入模具冷却得到成分均匀的母合金锭；再将母 合金锭破碎；然后将小块母合金装入石英管内熔化成钢液，熔化温度为1300°C左右，于空 气中以35m/s的速度甩带，喷带温度为1200°C，喷带时表面张力为0. 8N/m，喷带时粘度为 ImPas，冷却速率为102°C/s，制得宽1mm、厚20lim的非晶合金条带；将小块母合金装入石英 管内熔化成钢液，熔化温度为1300°C左右，空气中用铜模铸造法将钢液快速冷却（冷却速 度为102°C/s)，铸造温度为1250°C，制备直径为0. 5~3. 5mm的非晶合金棒材；将非晶合金 带材或棒材放入在热处理炉内，530°C处理lOmin。用X射线衍射仪（XRD)确定非晶棒材的 非晶结构。用磁性测试设备测试本发明合金带材的磁性能，用振动样品磁强计（VSM)测试 其饱和磁感应强度Bs，用直流B-H回线测试仪测试矫顽力H。，用阻抗分析仪测磁导率y，测 量得到合金的非晶形成能力，软磁性能见表1。为了对比方便，我们同时也例举多组现有技 术的成分合金，具体成分对比的结果均列入表1中。序号1-20为本发明实施例，序号21-25 为选取现有技术中性能较好的合金系作为对比例。由表1中的发明例可以看出，本发明的 表达式为FexSiaBbP eNbdCue的纳米晶合金，其饱和磁化强度较高，集中在1. 5T~1. 8T，矫顽 力集中在0. 8A/m以下，交流磁导率集中在1. 5万至3万。本发明的饱和磁化强度明显高于 对比例的FeCuNbSiB系合金，交流磁导率高于对比例的FeSiB系、硅钢，而合金成本低于对 比例Fe/CoSiBNbCu系。综合比较实施例和对比例可以看出，本发明合金的综合性能优于现 有技术的合金。这表现在如下四个方面：1.软磁性能方面，本发明的合金同时拥有1.5T以 上的饱和磁感应强度和lA/m以下的矫顽力，1. 5万以上的交流磁导率，其各项性能指标都 靠前；2.合金成本方面，本发明的合金所采用的原料大部分都容易获得，价格较低，对比例 的21-23号对比例Fe/CoCuNbSiB系合金成本大幅降低。3.非晶形成能力方面，本发明的合 金具有较大非晶形成能力，与21-23号对比例相比非晶形成能力明显提高，基本可以制成 棒材。4.热处理温区方面，本发明的合金具有宽达160°C热处理温区。
[0060] 综合比较表1中的实施例和对比例可以看出，本发明的合金兼具强非晶形成能 力、大热处理温区、优异的软磁性能以及价低的原料成本，可以极大的降低对生产、退火工 艺及设备的要求，是一种非常有应用前景的铁基纳米晶合金。
[0061] 表1实施例1合金成分及性能
[0062]
[0063]
[0064] (续）表1本发明对比例
[0065]
[0066] 表中，下标bal?表示余量。
[0067] 由图1可以看出，制备的合金成分为Fe^.SiAANbiCu^的全玻璃棒表面光滑又 金属光泽，XRD只有一个宽大的馒头峰，是典型的非晶结构。
[0068] 由图3可以看出，FegSiAP^iCu^合金在450~550°C温度区间等温退火后，Bs在1. 7~1. 8T之间，H。在1A以下，说明该合金具有优异的磁性能及热稳定性。
[0069] 实施例2
[0070] 根据本发明的铁基纳米晶合金的成分范围，我们做了一系列实验。本发明的高饱 和磁感应强度的FexSiaBbP eNbdCue合金，其Cu被3原子％以下的Ag、Au中的至少一种元素部 分或全部替代。表2为依据本发明的成分进行配料，将配比好的原料放入感应熔炼炉或电 弧熔炼炉，抽真空至5Xl(T3Pa以下，然后充氮气气氛保护，熔化后保温30min使合金原料熔 炼成均匀的钢液，注入模具冷却得到成分均匀的合金锭；将母合金锭破碎；将小块母合金 装入石英管内熔化成钢液，熔化温度为1500°C左右，空气中以30m/s的速度甩带，喷带温度 为1400°C，喷带时表面张力为1. 5N/m，喷带时粘度为1. 5mPas，冷却速率为102°C/s，制得宽 1mm、厚25um的非晶合金条带；将小块母合金装入石英管内熔化成钢液，熔化温度为1500°C 左右，空气中用铜模铸造法将钢液快速冷却（冷却速度为102°C/s)，铸造温度为1400°C，制 备直径为〇. 5~3. 5mm的非晶合金棒材；将非晶合金带材或棒材放入在热处理炉内，530°C 处理lOmin。用X射线衍射仪（XRD)确定非晶棒材的非晶结构。用磁性测试设备测试本发 明合金带材的磁性能，用振动样品磁强计（VSM)测试其饱和磁感应强度匕，用直流B-H回线 测试仪测试矫顽力H。，用阻抗分析仪测磁导率y，测量得到合金的非晶形成能力，软磁性能 见表2。综合实施例可以看出，Ag/Au取代Cu对材料性能影响较大。这表现在如下两个方 面：1.软磁性能方面，本发明的合金各项性能指标都有明显提升，特别是矫顽力降至lA/m 以下，同时拥有1. 5T以上的饱和磁感应强度和lA/m以下的矫顽力；2.非晶形成能力方面， 非晶形成能力有较大提高，最大非晶形成能力为3. 5mm棒材。但是Ag/Au取代Cu后合金成 本大幅上升，因此本发明的合金兼具强非晶形成能力、大热处理温区、优异的软磁性能，作 为特种结构功能软磁材料有广泛的应用前景。
[0071] 表2实施例2合金成分及性能
[0072]
[0073] 表中，下标bal?表示余量。
[0074] 由图2可以看出，Febal.Si6B6P3Nb1Au(l.75合金带材经530°C退火30分钟等温退火后 形成典型的纳米双相复合结构，大量直径约为17nm的a-Fe纳米粒子均匀分布在非晶基体 上。
[0075]实施例3
[0076] 根据本发明的铁基纳米晶合金的成分范围，我们做了一系列实验。本发明的高饱 和磁感应强度的FexSiaBbP eNbdCue合金，其Nb被3原子％以下的Zr、Ti、Ta、Hf、V、W、Mo、Mn、 Cr、Zn中的至少一种元素部分或全部替代。表3为依据本发明的成分进行配料，将配比好 的原料放入感应熔炼炉或电弧熔炼炉，抽真空至5Xl(T3Pa以下，然后充氮气气氛保护，熔 化后保温30min使合金原料熔炼成均匀的钢液，注入模具冷却得到成分均匀的合金锭；将 母合金锭破碎；将小块母合金装入石英管内熔化成钢液，熔化温度为1550°C左右，空气中 以30m/s的速度甩带，喷带温度为1500°C，喷带时表面张力为2N/m，喷带时粘度为2mPas， 冷却速率为102°C/s，制得宽10mm、厚25iim的非晶合金条带；将小块母合金装入石英管内 熔化成钢液，熔化温度为1550°C左右，空气中用铜模铸造法将钢液快速冷却（冷却速度为 102°C/s)，铸造温度为1500°C，制备直径为0. 5~3. 5mm的非晶合金棒材；将非晶合金带材 或棒材放入在热处理炉内，530°C处理lOmin。用X射线衍射仪（XRD)确定非晶棒材的非晶结 构。用磁性测试设备测试本发明合金带材的磁性能，用振动样品磁强计（VSM)测试其饱和 磁感应强度Bs，用直流B-H回线测试仪测试矫顽力H。，用阻抗分析仪测磁导率y，测量得到 合金的非晶形成能力，软磁性能见表3。综合实施例可以看出，Zr、Ti、Ta、Hf、V、W、Mo、Mn、 Cr、Zn取代Nb对材料性能影响较大。这表现在如下两个方面：1.软磁性能方面，本发明的 合金各项性能指标没有明显变化，说明该类大原子都具有稳定非晶相，抑制晶粒生长的作 用。2?非晶形成能力方面，非晶形成能力略有下降，最大非晶形成能力为3mm棒材。大多数 元素替代后仍能制备〇. 5mm以上的棒材。实验结果表明本发明中Nb起到抑制a-Fe纳米晶 粒长大、细化晶粒、提升纳米晶软磁性能的有效元素，同时该元素可被Zr、Ti、Ta、Hf、V、W、 Mo、Mn、Cr、Zn替代，说明该合金体系可选用的元素很多，对原材料的品种要求不是很严格， 这对工业化生产就有重要意义。
[0077] 表3实施例3制备的合金及其性能
[0078]
[0079] 表中，下标bal?表示余量。
[0080]实施例4
[0081] 根据本发明的铁基纳米晶合金的成分范围，我们做了一系列实验。本发明的高饱 和磁感应强度的FexSiaBbP eNbdCue合金，其中B可被5at%以下的C、N、0、S、Sn、Ge、Ga、Al中 的至少一种元素部分替代。表3为依据本发明的成分进行配料，将配比好的原料放入感应 熔炼炉或电弧熔炼炉，抽真空至5Xl(T3Pa以下，然后充氩气气氛保护，熔化后保温30min使 合金原料熔炼成均匀的钢液，注入模具冷却得到成分均匀的合金锭；将母合金锭破碎；将 小块母合金装入石英管内熔化成钢液，熔化温度为1