专利名称：一种具有高矫顽力的Fe-Co基块体永磁合金及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种具有高矫顽力的Fe-Co基块体永磁合金及其制备方法，属于磁性合金材料及加工工艺技术领域。
背景技术：
20世纪60年代，美国加州理工学院Duwez等人采用熔体快速冷却的方法制备出非晶态Au-Si合金，这一重大突破使非晶合金成为研究的热点。狗基非晶合金具有优良的力学性能、耐腐蚀性能和磁性能，但在1993年之前只能制备出薄带状产品，为了扩大其应用领域，工程上迫切需要实现狗基非晶合金的大块化。1993年日本井上明久等人首次采用金属模铸造法制备出厚度为0. Imm的!^e75SiltlB15非晶合金，取得了狗基非晶合金大块化的突破性成果。1995年以来，！^基块体非晶合金系的开发和制备都获得了较大的发展，一批具有较大非晶形成能力的狗基或!^e-Co基合金系被相继发现，如1998年和1999年开发的 Fe70B20Zr8Nb2 和 Fe556Co7Ni7Hf8MJ2tl (M=Nb 或 Ta)块体非晶合金。Fe基或!^e-Co基块体非晶在铸态下表现出良好的软磁性能。值得注意的是，某些!^e基或!^e-Co基块体非晶体系在晶化后可获得硬磁性能。通过这种途径获得的块体永磁合金与传统的永磁材料(如粘结磁体)相比，具有密度较高、工序简单、污染小、加工性好、成本较低等优点。2002年，张伟等人通过对直径为0. 5mm的圆棒状块体非晶合金 Fe67Coa4Nd11Dy0^B2O进行晶化热处理后获得了具有硬磁性的块体合金。此后，谭晓华和吴胜军等人制备出了 F^8Zr2Nd5Y4B21和!^43Co2Jr3Nd5Bu块体非晶合金，晶化热处理后也获得了硬磁性，矫顽力分别为380kA/m和179kA/m。虽然一些狗基或!^e-Co基块体非晶合金通过晶化处理后可获得硬磁性能，但是矫顽力都偏小。我们通过合金成分的调节，先用铜模吸铸法制备出非晶形成能力较好的I^e-Co 基块体非晶合金，再进行晶化热处理获得具有高矫顽力的i^-Co基块体永磁合金。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有高矫顽力的!^e-Co基块体永磁合金及其制备方法。本发明的目的是通过以下技术手段来实现的。—种具有高矫顽力的Fe-Co基块体永磁合金，其特征在于该合金成分，以原子百分比计为
Fe 24 54% Co 10 40% Nd 5 10% B 20 26% Nb 2 6%
一种用于上述具有高矫顽力Fe-Co基块体永磁合金的制备方法，其特征在于该方法具有以下工艺步骤a.将工业纯金属原料以及合金按上述配方配料，用真空非自耗电弧炉在氩气保护下熔炼成为合金锭，熔炼电流密度为100 250A/cm2，并将母合金翻身熔炼4 7次；
b.重熔母合金后采用铜模负压吸铸法得到Fe-Co基的块体非晶合金，尺寸为 ImmX IOmmX 80mm ；
c.将块体非晶合金在650 800°C，真空度为2X10 —3 5X 10 — 3I^a条件下进行晶化热处理，保温时间为10 30min。
图1为本发明Fe-Co基块体非晶合金在室温下的磁滞回线图。图2为本发明的 Fe-Co基块体永磁合金在室温下的退磁曲线图。
具体实施例方式现将本发明的实施例具体叙述于后。实施例1
本实施例的制备过程和步骤如下
Fe-Co基块体非晶合金的成分(原子百分含量)为 Fe 44% Co 20% Nd 7% B 25% Nb 4%
(1)按上述配方配比工业纯金属原料以及合金，用非自耗电弧在氩气保护下熔炼成为合金锭，熔炼电流密度为150A/cm2，并将母合金反复熔炼5次；
(2)采用铜模负压吸铸法制备块体非晶合金，得到尺寸为ImmXIOmmXSOmm的块体非
晶合金。(3)块体非晶合金在690°C，真空度为3X 10 — 3Pa的条件下进行晶化热处理，保温时间为20min。本实施例中所制得的Fe-Co基块体永磁合金，在室温下具有高的矫顽力，见附图 2。从附图1可以看出铸态的！^-Co基块体非晶在室温下具有较好的软磁性能。Fe-Co基块体非晶经过晶化热处理后，由软磁性变为硬磁性，从而获得了具有高矫顽力的块体永磁合金，矫顽力为1171kA/m。实施例2
本实施例的制备过程和步骤如下
Fe-Co基块体非晶合金的成分(原子百分含量)为 Fe 34% Co 30% Nd 7% B 25% Nb 4%(1)按上述配方配比工业纯金属原料以及合金，用非自耗电弧在氩气保护下熔炼成为合金锭，熔炼电流密度为150A/cm2，并将母合金反复熔炼5次；
(2)采用铜模负压吸铸法制备块体非晶合金，得到尺寸为ImmXIOmmXSOmm的块体非
晶合金。(3)块体非晶合金在700°C，真空度为3X10 —3Pa的条件下进行晶化热处理，保温时间为20min。本实施例中所制得的i^e-Co基块体永磁合金在室温下的矫顽力为1009 kA/m。
权利要求
1. 一种具有高矫顽力的i^e-Co基块体永磁合金，其特征在于该合金成分，以原子百分比计为Fe24 ‘ 54%Co10 ‘40%Nd5 ‘10%B20 ‘ 26%Nb2 ^ 6%按权利要求1的具有高矫顽力的i^-Co基块体永磁合金的制备方法，其特征在于该方法具有以下步骤a.将工业纯金属原料以及中间合金按权利要求1的配方进行配料，用真空非自耗电弧炉在氩气保护下熔炼，熔炼电流密度为100 250A/cm2，并翻身熔炼4 7次得到母合金；b.重熔母合金后采用铜模负压吸铸法得到Fe-Co基的块体非晶合金，尺寸为 ImmX IOmmX 80mm ；c.将块体非晶合金在650 800°C，真空度为2X10 —3 5X 10 — 3I^a条件下进行晶化热处理，保温时间为10 30min。
全文摘要
本发明涉及一种具有高矫顽力的Fe-Co基块体永磁合金及其制备方法，属于磁性合金材料及加工工艺技术领域。本发明的具有高矫顽力的Fe-Co基块体永磁合金成分(原子百分含量)为Fe24～54%；Co10～40%；Nd5～10%；B20～26%；Nd2～6%。该Fe-Co基块体永磁合金的制备工艺过程如下(1)将工业纯金属原料以及合金按上述配方配料，用真空非自耗电弧炉在氩气保护下熔炼成合金锭，熔炼电流密度为100～250A/cm2，并将母合金翻身熔炼4～7次；(2)重熔母合金后采用铜模负压吸铸法得到Fe-Co基的块体非晶合金，尺寸为1mm×10mm×80mm；(3)将块体非晶合金在650～800℃，真空度为2×10－3～5×10－3Pa条件下进行晶化热处理，保温时间为10～30min。
文档编号H01F1/057GK102191428SQ20111011327
公开日2011年9月21日 申请日期2011年5月4日 优先权日2011年5月4日
发明者刘洁, 唐勇军, 徐晖, 杨丽萍, 满华, 潘攀, 白琴, 谭晓华, 陶雪云, 马乐 申请人:上海大学