铁钴钒超合金及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种铁钴钒超合金，其特征在于，包括下列质量百分比的成分：纯Co 49.0～51.0％；纯V 1.63～2.2％；纯Ni 0.2～0.6％；纯铁Fe 47.0～49.0％。采用本发明的铁钴钒超合金及其制备方法，在不同磁场下饱和磁感应强度(B值)可达到材料的峰值(2.5T)，矫顽力低，涡流损耗低，同时材料的韧性好，便于后期的加工产品成材率和良品率提高40％，热处理工艺的开发便于操作人员操作，能使产品的饱和磁感强度(B值)在峰值时趋于稳定，其它各项性能也非常稳定。
【专利说明】铁钴钒超合金及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及材料领域，特别涉及金属材料，具体是指一种铁钴钒超合金及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 铁钴钒超合金其具有良好的磁性能，由于饱和磁感应强度好，在制作同等功率的 电机时，可大大缩小体积，在作电磁铁时，在同样截面积下能产生大的吸合力，其特殊用途 主要用作电工设备中的变压器，电动机，电话机膜片，高速打印机嵌铁，接收机线圈，开关， 存储器铁芯，电磁铁极头，继电器，换能器，还适宜做体积小的航空，航天用电器元件等。且 由于其居里点高（居里温度高达980°C )，可使该合金能在其他软磁材料已经完全退磁的较 高温度下工作，并保持良好的磁稳定性。由于有大的磁致伸缩系数，极适于作磁致伸缩换能 器，输出能量高，工作效率也高，还可以可作为高温磁性元件和宇航核动力系统中的铁芯， 电器设备核控制元件等，但该合金电阻率低（〇.27μ Ω ·πι)，不宜在高频下使用。
[0003] 随着工业和技术的发展，该合金被用于性能要求更高的领域。如用来制作应用于 500°C高温的航空航天发电机系统。而现有技术中，其具有不稳定型，往往在不同磁场下的 饱和磁感应强度（B值）较低，矫顽力高，涡流损耗较高，而且性能极不稳定，合金材料脆性 大，在后期加工过程中废品率高达30%，卷带的长度太短，不适用于连续冲压模具批量生 产，不能批量生产造成材料的成材率降低了 10%，热处理没有固化的工艺和措施，产品的各 项性能稳定性不好。
[0004] 所以，为了适应工业和技术发展对材料的需求，一种不同磁场下饱和磁感应强度 (B值）高，矫顽力低，涡流损耗低，同时材料的韧性好，便于后期的加工产品成材率和良品 率提高的，热处理工艺的开发便于操作人员操作，能使产品的饱和磁感强度（B值）在峰值 时趋于稳定，其它各项性能也非常稳定的铁钴钒超合金是十分具有实用价值的。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是为了克服上述现有技术中的缺点，提供一种不同磁场下饱和磁感 应强度（B值）高，矫顽力低，涡流损耗低，同时材料的韧性好，便于后期的加工产品成材率 和良品率提高的，热处理工艺的开发便于操作人员操作，能使产品的饱和磁感强度（B值） 在峰值时趋于稳定，其它各项性能也非常稳定的铁钴钒超合金及其制备方法。
[0006] 为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种铁钴钒超合金，其特点在于，包括 下列质量百分比的成分：
[0007]
【权利要求】
1. 一种铁钴钒超合金，其特征在于，包括下列质量百分比的成分： 纯Co 49.0~5丨.0%; 纯V 1.63 ~ 2.2%; 纯Ni 0.2 ~ 0.6%; 纯Fe 47.0 ~ 49.0%。
2. 根据权利要求1所述的铁钴钒超合金，其特征在于，还包括下列质量百分比的成分， C 0 ~ 0.03%; Mn 0-0.15%； Si 0 ~ 0.15%； P 0~ 0.015%; S (卜 0.01%; Cu 0~0.15%"
3. -种权利要求1所述的铁钴钒超合金的制备方法，其特征在于，包括下列步骤： 步骤（1):将所述的纯Fe、纯V、纯Co、纯Ni按所述的质量百分比加入真空感应炉中熔 炼，熔炼完后得到熔炼物，将所述的熔炼物置入金属模具中浇铸获得铸锭； 步骤（2):将所述的铸锭进行车加工到不大于O170XL后，得到加工后的铸锭，将所述 的加工后的铸锭进行铸锭开坯锻造工艺后，第一次淬火，得到锻造后的坯料； 步骤（3):将所述的锻造后的坯料进行热轧带坯加热工艺后，第二次淬火，得到热轧后 的坯料； 步骤（4):将所述的热轧后的坯料进行冷轧带工艺，得到所述的冷轧后的坯料； 步骤（5):将所述的冷轧后的坯料进行热处理工艺得到所述的铁钴钒超合金。
4. 根据权利要求3所述的铁钴钒超合金的制备方法，其特征在于，所述的铸锭开坯锻 造工艺为将所述的加工后的铸锭以每小时100?150°C升温至700?730°C保温90分钟， 再以每小时150?200°C升温至900?930°C保温60分钟，后以每小时150?200°C升温 至1160?1180°C保温120分钟开始铸锭开坯锻造，终锻温度至少为850°C，锻造规格为 30X160XL。
5. 根据权利要求3所述的铁钴钒超合金的制备方法，其特征在于，所述的热轧带坯加 热工艺为将所述的锻造后的坯料以每小时200?300°C升温至1160?1180°C保温120分 钟开始热轧带坯加热，终轧温度大于900°C，乳制规格为2. 3X160XL。
6. 根据权利要求3所述的铁钴f凡超合金的制备方法，其特征在于，所述的冷乳带工 艺为将所述的热轧后的坯料先采用45%以上的压下率轧制得到初冷轧坯料，乳制规格为 1. 0?1. 1_，然后对冷轧带清理后再将所述的初冷轧坯料直接冷轧至0. 4X160XL尺寸得 到所述的冷轧后的坯料。
7. 根据权利要求3所述的铁钴钒超合金的制备方法，其特征在于，所述的第一次淬火 温度为860?870°C，淬火硬度值HB190,淬火介质为冰水加NaCl。
8. 根据权利要求3所述的铁钴钒超合金的制备方法，其特征在于，所述的第二次淬火 温度为890?900°C，淬火硬度值HB180,淬火介质为冰水加NaCl。
9. 根据权利要求3所述的铁钴钒超合金的制备方法，其特征在于，所述的热处理工艺 为将所述的冷轧后的坯料进行清洗、脱脂、脱气和净化表面后置于一个真空热处理炉中，以 每小时60?100°C的速率升温至845?855°C，并保温360分钟得到保温后的坯料，所述真 空热处理炉的真空度系数为8Xl(T3Pa，将所述的保温后的坯料以105?110°C/h的速率炉 冷至180?220°C，之后充氮气快速冷却至室温，硬度值在HB200?HB300之间，得到所述的 铁钴钒超合金。
10. 根据权利要求3所述的铁钴钒超合金的制备方法，其特征在于，所述的铁钴钒超合 金还经过热处理氧化工序。
11. 根据权利要求10所述的铁钴钒超合金的制备方法，其特征在于，所述的热处理氧 化包括将所述的铁钴钒超合金在Mg(OH)2*加热至350°C?400°C，在所述的铁钴钒超合金 的表面产生氧化镁保护膜。
12. 根据权利要求3所述的铁钴钒超合金的制备方法，其特征在于，所述的铸锭的尺寸 是O180XL。
【文档编号】C22C19/07GK104480351SQ201510005691
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2015年1月6日 优先权日:2015年1月6日
【发明者】汪晶, 陈俊全, 王东 申请人:上海康晟特种合金有限公司, 中国人民解放军海军工程大学, 信阳圆创磁电科技有限公司