一种铁镍基软磁材料的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种铁镍基软磁材料的制备方法，其特征在于该软磁材料由以下原子配比的合金制成：(Ni1-x-yFexCoy)1-a-b-c(Si1-zMnz)a(La1-wSmw)bMoc，其中w＝0.33-0.67，x＝0.3-0.45，y＝0.15-0.2，z＝0.45-0.55，a＝0.15-0.2，b＝0.03-0.05，c＝0.03-0.04，该方法包括如下步骤：(1)配料，(2)熔炼制锭，(3)热轧及冷轧，(4)热处理。本发明制备的软磁材料，采用Fe、Ni和Co配合形成主料以提升材料的软磁性能，掺杂La和Sm提高了材料的耐磨性能以及抗磁饱和性能，掺杂Si和Mo来提高材料的电阻率和耐腐蚀性能。因此，该材料用于各种设备时尤其是用于潮湿、高温、高机械强度等环境时具有较好的软磁性能和较低的损耗。
【专利说明】一种铁镍基软磁材料的制备方法
所属【技术领域】
[0001]本发明涉一种铁镍基软磁材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]软磁合金属于精密合金范畴，广泛用于能源交通、环境保护等领域，由于其拥有的低矫顽力和高磁导率性能，常用于制作磁导体、磁屏蔽、电机的转子和定子、变压器和继电器的铁芯及各种通讯、传感、记录等工程中的磁性元件。目前，镍铁合金(坡莫合金permalloy)已成为软磁合金中品种最多、规格最全的合金系列,在各行各业中,特别是在电子行业中起着重要的作用。
[0003]N1-Fe合金是一种重要的金属软磁材料，由于具有高磁导率、低矫顽力、低损耗等特点，广泛用于电子器件的各种铁芯和磁屏蔽部件，特别适合制造弱磁场条件下使用的高灵敏度小型变压器、放大器、继电器、漏电保护开关、扼流圈的铁芯和磁记录、录音机的磁头等，成为通讯、广播、雷达、宇航、计算机和精密仪表等工业不可缺少的基础材料。
[0004]然而目前的N1-Fe系软磁材料均存在耐磨和抗腐蚀性能不足的情况，往其中添加稀土材料是解决耐磨和抗腐蚀 问题的研究热点。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种铁镍基软磁材料的制备方法，该方法制备的软磁材料具有高磁导率、低矫顽力以及耐磨抗腐蚀等优点。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供的一种上述铁镍基软磁材料的制备方法，其特征在于该软磁材料由以下原子配比的合金制成:(Ni1IyFexCoy) !_a_b_c (Si1^zMnz) a (La1^wSmw) bMoc,其中 w = 0.33-0.67，x = 0.3-0.45，y = 0.15-0.2, z = 0.45-0.55，a = 0.15-0.2，b =
0.03-0.05，c = 0.03-0.04，该方法包括如下步骤:
[0007](I)配料
[0008]按照上述原子配比准备原料，其中所有金属原料的纯度均大于99.9%，硅以硅锰合金的方式配料，La、Sm以镧衫合金的方式配料；
[0009](2)熔炼制锭
[0010]将原料混合，置于磁悬浮熔炼炉中熔炼，熔炼在真空下进行，熔炼真空I X I(T4-1O-3Pa、熔炼温度1560-1620°c，反复熔炼3_5次，每次磁力搅拌l_3min，熔炼完成后注到水冷铜模中得到合金铸锭；
[0011](3)热轧及冷轧
[0012]将上述合金铸锭进行热轧，轧制温度为1200-1250°C，具体方法如下:在热轧机前设置加热炉，合金铸锭送入加热炉中加热后出炉，出炉的合金锭温度控制在1200-1250°C，将合金铸锭轧制成厚度2-3mm卷板，热轧机采用5道连轧机；
[0013]将热轧后的合金卷板送入冷轧机中，冷轧成厚度0.2-0.3mm的合金带。
[0014]⑷热处理[0015]将上述合金带设计尺寸堆叠切割成预成型件，在露点在_60°C以下的纯氢气氛中，以5-10°C /min的升温速度升温至900_950°C，保温3_4h后，以12_15°C /min的降温速度等温退火至室温，得到本发明的软磁材料。
[0016]本发明制备的软磁材料,采用Fe、Ni和Co配合形成主料以提升材料的软磁性能，掺杂La和Sm提高了材料的耐磨性能以及抗磁饱和性能，掺杂Si和Mo来提高材料的电阻率和耐腐蚀性能。因此，该材料用于各种设备时尤其是用于潮湿、高温、高机械强度等环境时具有较好的软磁性能和较低的损耗。
【具体实施方式】
[0017]实施例一
[0018] 本实施例的铁镍基软磁材料由以下原子配比的合金制成:(Nia 6Fe0.3Coa λ) 0.79 (Si0
55^0.45) 0.15 (La0.67Sffl0.33) 0.03皿。0.03。
[0019]按照上述原子配比准备原料，其中所有金属原料的纯度均大于99.9%，硅以硅锰合金的方式配料，La、Sm以镧衫合金的方式配料。
[0020]将原料混合，置于磁悬浮熔炼炉中熔炼，熔炼在真空下进行，熔炼真空I X IO-4Pa,熔炼温度1560°C，反复熔炼5次，每次磁力搅拌3min，熔炼完成后注到水冷铜模中得到合金铸锭。
[0021]将上述合金铸锭进行热轧，轧制温度为120(TC，具体方法如下:在热轧机前设置加热炉，合金铸锭送入加热炉中加热后出炉，出炉的合金锭温度控制在1200°C，将合金铸锭轧制成厚度2mm卷板，热轧机采用5道连轧机；将热轧后的合金卷板送入冷轧机中，冷轧成厚度0.2mm的合金带。
[0022]将上述合金带设计尺寸堆叠切割成预成型件，在露点在_60°C以下的纯氢气氛中，以5°C /min的升温速度升温至900°C，保温4h后，以15°C /min的降温速度等温退火至室温，得到本发明的软磁材料。
[0023]实施例二
[0024]本实施例的铁镍基软磁材料由以下原子配比的合金制成:(Nia35Fea45Coa2)a71 (Si
^zMnz) 0.2 (La0 33§m0.67) 0.05MO0.04。
[0025]按照上述原子配比准备原料，其中所有金属原料的纯度均大于99.9%，硅以硅锰合金的方式配料，La、Sm以镧衫合金的方式配料。
[0026]将原料混合，置于磁悬浮熔炼炉中熔炼，熔炼在真空下进行，熔炼真空I X 10?,熔炼温度1620°C，反复熔炼3次，每次磁力搅拌lmin，熔炼完成后注到水冷铜模中得到合金铸锭。
[0027]将上述合金铸锭进行热轧，轧制温度为1250°C，具体方法如下:在热轧机前设置加热炉，合金铸锭送入加热炉中加热后出炉，出炉的合金锭温度控制在1250°C，将合金铸锭轧制成厚度3mm卷板，热轧机采用5道连轧机；将热轧后的合金卷板送入冷轧机中，冷轧成厚度0.3mm的合金带。
[0028]将上述合金带设计尺寸堆叠切割成预成型件，在露点在_60°C以下的纯氢气氛中，以10°C /min的升温速度升温至950°C，保温3h后，以15°C /min的降温速度等温退火至室温，得到本发明的软磁材料。[0029]比较例
[0030]采用如下配料:按重量百分比计为:3.16% S1、1.90% Ni,0.41% Al和1.89% Ti，余量为Fe。工艺流程是:成分配比-真空-熔炼-制备合金带-堆叠切割成型。
[0031]对相同形状和尺寸的实施例1-2及比较例的软磁材料进行磁性能测试以及损耗测试，分别在条件I和条件2下进行以下两项测试:(1)损耗测量采用SY8232B-H测试仪，测试条件为磁感1.5T，频率为50Hz，(2)合金的饱和磁感应强度Bs采用静态磁性能测量仪，以磁场为1000A/m下的磁感应强度作为合金的饱和磁感应强度Bs。其中条件I为新试样在室温下进行测试，条件2为将新试样在相对湿度为60%、温度为45°C的环境中搁置150h后，再在该环境中进行测试。测试结果显示:实施例1-2得到的软磁材料在条件2下的损耗相对条件I仅升高8%左右，饱和磁感应强度仅降低12%左右，而比较例的软磁材料在条件2下的损耗相对条件I升高15%以上，饱和磁感应强度降低22%以上。
【权利要求】
1.一种铁镍基软磁材料的制备方法，其特征在于该软磁材料由以下原子配比的合金制成:(Ni1^yFexCoy) (Si1^zMnz) a (La1^wSmw) bMoc,其中 w = 0.33-0.67, x = 0.3-0.45, y =0.15-0.2, z = 0.45-0.55，a = 0.15-0.2，b = 0.03-0.05，c = 0.03-0.04，该方法包括如下步骤: (1)配料 按照上述原子配比准备原料，其中所有金属原料的纯度均大于99.9%，硅以硅锰合金的方式配料，La、Sm以镧衫合金的方式配料； (2)熔炼制锭 将原料混合，置于磁悬浮熔炼炉中熔炼，熔炼在真空下进行，熔炼真空I X 10^-10?,熔炼温度1560-1620°C，反复熔炼3-5次，每次磁力搅拌l_3min，熔炼完成后注到水冷铜模中得到合金铸锭； (3)热轧及冷轧 将上述合金铸锭进行热轧，轧制温度为1200-125(TC，具体方法如下:在热轧机前设置加热炉，合金铸锭送入加热炉中加热后出炉，出炉的合金锭温度控制在1200-1250°C，将合金铸锭轧制成厚度2-3mm卷板，热轧机采用5道连轧机； 将热轧后的合金卷板送入冷轧机中，冷轧成厚度0.2-0.3mm的合金带。 (4)热处理 将上述合金带设计尺寸堆叠切割成预成型件，在露点在-60°C以下的纯氢气氛中，以5-10°C /min的升温速度升温至900_950°C，保温3_4h后，以12_15°C /min的降温速度等温退火至室温，得到本发明的软磁材料。
【文档编号】C22F1/00GK103928206SQ201410178122
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】周末 申请人:周末