专利名称：一种新型铁基强非晶形成能力软磁合金的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型的非晶/纳米晶软磁合金，具有很强的非晶形成能力，晶化 前后表面都非常光亮，抗氧化性很强，属非晶/纳米晶软磁合金的新材料领域。
背景技术：
随着能源、信息和材料技术的发展，对电子材料的需求越来越高，耐蚀性、抗氧化 性和高功能性越来越受到人们的关注，而软磁合金的开发也不断推进电子、电力和电器等 行业的不断进步。如常用的软磁合金从较早的普碳钢、到电力行业支撑作用的硅钢，到坡填 合金，到新兴的Fe-Si-B系列，再到目前更具潜力的Fe-Si-Cu-Nb-B系列，材料的不断发展 推动着电力行业的不断进步和社会成本的不断降低。然而，由于软磁材料通常在晶态使用，而这些合金的晶态状态多数情况下比较脆， 使用受到局限。因此，本发明通过调整合金的组成，可以制备出非晶形成能力好、耐蚀、抗氧 化性好、且韧性较好的软磁合金。
发明内容
本发明的目的在于提出制备一种新型的非晶/纳米晶软磁合金，相对于现有的合 金体系，其具有很好的非晶形成能力，合金的耐蚀性、抗氧化性非常好，特别是韧性较好。其 材料制备方法简单易行，适用于批量化生产。本发明的一种新型的非晶/纳米晶软磁合金，其制备过程包括下列步骤(1)、按一定的比例配置？6(50 80%)，8(5 40%)和M(10 30%)合金，其 中M为Nb、Zr、Co、Si等元素的一种或几种；(2)、采用真空熔炼技术熔炼母合金铸锭；(3)、在真空状态下，将母合金铸锭重熔，并通过快淬法将熔化的金属喷射到以一 定的辊面速度(10 50m/s)的旋转铜辊上快速凝固，形成一定宽度和厚度的快淬薄带，或 利用铜模吸铸法吸铸成块状非晶；(4)、根据DSC和XRD等分析结果和性能的要求，确定非晶的晶化温度，约在500 900 0C ；(5)、将样品在真空度优于0. OlPa的真空炉中进行晶化处理，晶化温度约500 900°C，保温时间2 30分钟，获得纳米晶组织；(6)、禾Ij用VSM等对样品进行性能测试；(7)、禾Ij用TEM等对样品进行结构测试(8)、经过检测等工序，装配到不同电子、电路器件上。本发明的一种新型的非晶/纳米晶软磁合金，相对于现有的合金体系，该合金非 晶形成能力强，合金的耐蚀性、抗氧化性非常好，特别是韧性较好。其材料制备方法简单易 行，适用于批量化生产。所制备的非晶/纳米晶软磁合金，可用于超微晶磁芯磁芯的制备，用于断路器、变压器等电子、电路的软磁磁芯。
图1是Nb12Fe64B24合金15m/s快淬薄带淬态的XRD图谱图2是Nb-Fe-B合金淬态的DTA曲线图3是Nb12Fe64B24合金15m/s快淬薄带经过710°C晶化处理4分钟的XRD图谱图4是Nb12Fe64B24合金15m/s快淬薄带经过710°C晶化处理4分钟后的磁滞回线
具体实施例方式下面将以Nb12Fe64B24合金为例，来说明本发明提出的新型的非晶/纳米晶软磁合 金的制备。1、以纯度大于99%的工业纯铁、Fe-B合金和Nb-Fe合金或纯Nb为原材料，在高纯 氩气保护下，采用真空感应熔炼炉熔炼名义成分为Nb12Fe64B24的母合金铸锭；2、在真空下，将母合金铸锭重熔，并通过快淬法将熔化的金属喷射到以一定的辊 面速度15m/s)的旋转铜辊上快速凝固，形成厚度约30 μ m,宽约18mm的快淬薄带，淬态结构 如图1 ；3、将快淬薄带进行DSC分析，如图2，确定晶化温度710°C ；4、在真空度优于高于0. 005Pa的真空炉中进行晶化处理，晶化温度约710°C，保温 时间4分钟，获得纳米晶与非晶的混合组织，其XRD图谱如图3 ；5、利用VSM等对样品进行性能测试，如图4 ；6、样品晶化后其饱和磁化强度为60 120emu/g。
权利要求
一种新型的非晶/纳米晶软磁合金，相对于现有的合金体系，其具有很好的非晶形成能力，合金的耐蚀性、抗氧化性非常好，特别是韧性较好。其材料制备方法简单易行，适用于批量化生产。
2.根据权利要求1所述的非晶/纳米晶软磁合金的成分范围，其包括按一定的比例 配置Fe(50 80% )，B(5 40% )和M(10 30% )合金，其中M为Nb、Zr、Co、Si等元素 的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的非晶/纳米晶软磁合金，其特征在于合金可以制备成快淬 薄带或利用铜模吸铸法吸铸成块状非晶。
4.根据权利要求1所述的非晶/纳米晶软磁合金，其特征在于采用真空度优于 0. OlPa的条件在真空炉中进行晶化处理，晶化温度约500 900°C，保温时间2 30分钟。
5.根据权利要求1所述的非晶/纳米晶软磁合金，其特征在于合金非晶形成能力强， 合金的耐蚀性、抗氧化性非常好，特别是韧性较好。
6.根据权利要求1所制备的非晶/纳米晶软磁合金，可用于超微晶磁芯磁芯的制备，用 于断路器、变压器等电子、电路的软磁磁芯。
全文摘要
本发明公开了一种铁基强非晶形成能力软磁合金。采用真空感应熔炼炉，按照Fe(50～80％)，B(5～40％)和M(10～30％)，其中M为Nb、Zr、Co、Si等元素的一种或几种，按一定比例控制在真空感应炉或电弧炉中熔炼母合金。母合金铸锭在真空状态下通过电磁感应熔化并以10～50m/s的速度喷射到旋转的铜辊上，快速凝固，形成光亮的、具有一定宽度和厚度的快淬薄带。快淬薄带在真空度优于0.01Pa的管式炉中经过500～900℃晶化处理，保温时间2～30分钟，获得纳米晶结构或纳米晶与非晶的混合结构。该合金具有很强的非晶形成能力，晶化前后其饱和磁化强度分别为40～80emu/g和60～120emu/g，合金晶化前后表面都非常光亮，抗氧化性很强，非常有利于常时间使用。
文档编号C22C38/10GK101894649SQ200910141788
公开日2010年11月24日 申请日期2009年5月19日 优先权日2009年5月19日
发明者倪永伟 申请人:南通海源机电设备有限公司