专利名称：一种FeCoV系合金细晶半硬磁材料的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种细晶材料的制备方法，特别涉及一种FeCoV细 晶半硬磁材料的制备方法。
技术背景2J4合金是一种应用广泛的半硬磁材料，属于FeCoV系合金。其 主要特点是具有较高的饱和磁感和Curie温度(饱和磁感应强度可 达2.4T， Curie温度丁=980°0。该合金在回火前具有良好的塑性，经 冷变形可获得优异的磁滞性能，可用于工作的磁场为4 32 kA/m磁 滞电机。2J4合金在150。C至一14(TC范围内不会引起磁性能降低,在 工业上广泛用来制作磁滞电机的转子，航空航天上导航用的陀螺仪， 以及直流电动机及继电器等部件。研究发现，2J4合金经压縮比90。/0 以上的冷变形，可获得优异的磁滞性能，但其变形抗力大，因此采用 传统的冷轧和拉拔方式制备，材料利用率低，成本高。2008年2月 由《航空村料学报》出版的《ECAP变形2J4合金的显微组织演变》、 《材料热处理学报》出版的《回火对等通道角变形FeCoV合金组织 的影响》、《吉林大学学报》工学版出版的《ECAP变形2J4合金的显 微组织和磁性能》和《金属功能材料》出版的《回火处理对超细晶 2J4磁滞合金磁性能的影响》公开了一种FeCoV系合金细晶半硬磁材 料的制备方法，该方法利用等径弯曲通道变形(简称有ECAP)，将 FeCoV系合金挤压成块，实现了FeCoV系合金的细晶化。该方法制 备的FeCoV系合金细晶半硬磁材料不仅降低超细晶材料的成本，而 且能够用于变形抗力较大的FeCoV系合金。FeCoV系合金的应用中，根据不同的工况对FeCoV系合金磁性要求不同，而该方法制备的FeCoV系合金细晶半硬磁材料磁性往往满足不了要求。发明内容本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不同，提供一种 FeCoV系合金晶半硬磁材料的制备方法，用该方法制备的FeCoV系 合金细晶半硬磁材料能够满足对FeCoV系合金细晶半硬磁材料高磁 性的要求。为解决上述技术问题本发明是这样实现的将FeCoV系半硬磁 材料加工成方形条状试样，然后在压力作用下压入模具弯曲通道中， FeCoV系半硬磁材料经模具弯曲通道重复挤压，获得FeCoV系细晶 半硬磁材料，为了获得具有细小组织和优良磁性能的半硬磁材料，所 述获得的FeCoV系细晶半硬磁材料经30 45%冷轧试样和605 615 "C回火。所述模具弯曲通道内切角95° 100°、外切角25° 30°。 为了避免试样离开模具的通道时发生弹性膨胀，所述模具弯曲通 道的出口通道比入口通道小2%。半硬磁材料在模具弯曲通道中重复挤压次数为4 6次后。 本发明的有益效果是(1) 本发明加工半硬磁材料时，材料利用率提高30%以上，显 微组织明显细化；(2) 本发明半硬磁材料具有优良的磁性能，其中矫顽力超过 3.85Hc/kA.m—、比磁滞损耗达18. 6KJ/m3，比冷轧半硬磁材料提高20 %以上。
图1为用于制备本发明细晶半硬磁材料的装置。
具体实施方式
本发明半硬磁材料经过模具弯曲通道时所产生的应变，取决于弯 曲通道在模具内交叉的内切角①、外切角^。在试样与模壁完全润滑 的条件下，^道次变形后半硬磁材料试样所得的变形量是模具的特征 参数，仅与①和^有关，其关系式可用方程(1)来表达2 c。tf 2 + [) + ^ c。s ecf2 + ^ U 2j 〔2 2,(1)其中W为变形道次，^是W道次变形后试样所得的变形量。半硬磁材料试样通过模具弯曲通道后获得了大的变形量，达到了破碎晶粒， 增加储能的目的。更重要的是在加工过程中材料外形尺寸不发生改 变，因而可使同一试样进行多道次变形，最终获得很高的变形量。为了避免试样离开模具的通道时发生弹性膨胀，可使出口通道比 入口通道小2%。半硬磁材料在模具弯曲通道中重复挤压4 6次后， 可获得细晶半硬磁材料，再经30 45%冷轧试样和605 615'C回火 后，即可获得具有细小组织和优良磁性能的半硬磁材料。 实施例l一l:首先将成分重量百分比(重量％)如下O.llC， 4.33V， 45.27CO, 0.70Si, 0.48Mn， 6.26Ni， 0.023P， 0.019S,余量Fe的FeCoV系半硬磁材 料加工成50mmX50mmX200mm的方形条状试样2，然后放入横截面 为50mmX50mm方形、形状完全相同、内切角95° 、外切角30°的 模具3中，在挤压杆1的推动下，在600000N压力作用下试样2通 过通道4时，在通道弯曲处产生一定量均匀的纯剪切变形。为了避免 试样离开模具的通道时发生弹性膨胀，可使出口通道比入口通道小 2%。半硬磁材料在模具弯曲通道中重复挤压4次后，可获得细晶半硬磁材料，再经45^冷轧试样和61(TC回火后，即可获得具有细小组 织和优良磁性能的半硬磁材料。 实施例1 — 2:首先将成分重量百分比(重量％)如下0.11C, 4.33V， 45.27CO, 0.70Si， 0.48Mn， 6.26Ni， 0.023P, 0.019S，余量Fe的FeCoV系半硬磁材 料加工成50mmX50mmX200mm的方形条状试样2，然后放入横截面 为50mmX50mm方形、形状完全相同、内切角95° 、外切角30°的 模具3中，在挤压杆1的推动下，在600000N压力作用下试样2通 过通道4时，在通道弯曲处产生一定量均匀的纯剪切变形。为了避免 试样离开模具的通道时发生弹性膨胀，可使出口通道比入口通道小 2%。半硬磁材料在模具弯曲通道中重复挤压4次后，可获得细晶半 硬磁材料。 实施例2 — 1:首先将成分重量百分比(重量％)如下0.10C, 4.18V， 45.01 Co, 0.67Si, 0.56Mn, 6.09Ni, 0.026P， 0.020S,余量Fe的FeCoV系半硬磁材 料加工成50mmX50mmX200mm的方形条状试样2，然后放入横截面 为50mmX50mm方形、形状完全相同、内切角100° 、外切角20° 的模具3中，在挤压杆1的推动下，在500000N压力作用下试样2 通过通道4时，在通道弯曲处产生一定量均匀的纯剪切变形。为了避 免试样离开模具的通道时发生弹性膨胀，可使出口通道比入口通道小 2%。半硬磁材料在模具弯曲通道中重复挤压6次后，可获得细晶半 硬磁材料，再经30^冷轧试样和61(TC回火后，即可获得具有细小组 织和优良磁性能的半硬磁材料。 实施例2—2:首先将成分重量百分比(重量％)如下0.10C， 4.18V, 45.01CO, 0.67Si， 0.56Mn, 6，09Ni, 0.026P, 0.020S，余量Fe的FeCoV系半硬磁材 料加工成50mmX50mmX200mm的方形条状试样2，然后放入横截面 为50mmX50mm方形、形状完全相同、内切角100° 、外切角20° 的模具3中，在挤压杆1的推动下，在500000N压力作用下试样2 通过通道4时，在通道弯曲处产生一定量均匀的纯剪切变形。为了避 免试样离开模具的通道时发生弹性膨胀，可使出口通道比入口通道小 2%。半硬磁材料在模具弯曲通道中重复挤压6次后，可获得细晶半 硬磁材料。采用本发明可以获得细晶半硬磁材料，材料利用率提高40%以 上，且磁性能大幅提高，表l是本发明制备的FeCoV系合金细晶半 硬磁材料磁性能与背景技术中只采用ECAP变形的FeCoV系合金细晶 半硬磁材料磁性能对比，本发明制备的FeCoV系合金细晶半硬磁材 料具有优良的磁性能。其中矫顽力超过3.85Hc/kA.m—',比磁滞损耗 达18. 6KJ/m3，比冷轧半硬磁材料提高20%以上。表l各种工艺变形FeCoV合金回火后的磁性能比较、t\ 1-、/-试样最大磁感应强度剩磁矫顽力 Z/c/iL4.附一1比磁滞损耗凸度系数 尺w回火温 度(。c)实施例1—11.57891.38253.896418.6090.67611610实施例l一21.29372.9714实施例2—11.61241.38943掘218.0010.64586610实施例2—21.30383.082592.5%冷轧变形1.53461.29213.805115.2600.600405卯
权利要求
1、一种FeCoV系合金细晶半硬磁材料的制备方法，将FeCoV系半硬磁材料加工成方形条状试样，然后在压力作用下压入模具弯曲通道中，FeCoV系半硬磁材料经模具弯曲通道重复挤压，获得FeCoV系细晶半硬磁材料，其特征是所述获得的FeCoV系细晶半硬磁材料经30-45％冷轧试样和605-615℃回火。
2、 根据权利要求1所述的FeCoV系合金细晶半硬磁材料的制备方法， 其特征是所述模具弯曲通道内切角95° 100°、外切角25° 30°。
3、 根据权利要求1所述的FeCoV系合金细晶半硬磁材料的制备方法， 其特征是所述模具弯曲通道的出口通道比入口通道小2%。
4、 根据权利要求1所述的FeCoV系合金细晶半硬磁材料的制备方法， 其特征是半硬磁材料在模具弯曲通道中重复挤压次数为4 6次后。
全文摘要
本发明公开了一种FeCoV系合金细晶半硬磁材料的制备方法，将FeCoV系半硬磁材料加工成方形条状试样，然后在压力作用下压入模具弯曲通道中，FeCoV系半硬磁材料经模具弯曲通道重复挤压，获得FeCoV系细晶半硬磁材料，为了获得具有细小组织和优良磁性能的半硬磁材料，所述获得的FeCoV系细晶半硬磁材料经30～45％冷轧试样和605～615℃回火。用本发明制备的FeCoV系合金细晶半硬磁材料能够满足对FeCoV系合金细晶半硬磁材料高磁性的要求。
文档编号C21D8/00GK101250619SQ20081001793
公开日2008年8月27日 申请日期2008年4月11日 优先权日2008年4月11日
发明者丰振军, 杜忠泽, 武来智, 王庆娟, 王经涛 申请人:西安建筑科技大学