一種非晶合金材料的制造方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及磁性功能材料，具體的涉及一種非晶合金材料的制造方法。
[0002]【背景技術(shù)】:
電力變壓器、互感器等領(lǐng)域中使用的電子器件，其小型化已成為一種發(fā)展趨勢，而要使器件小型化得以實現(xiàn)，我們就必須開發(fā)出飽和磁感應(yīng)強度高的軟磁材料。硅鋼片雖然具有高的飽和磁感應(yīng)強度，但是其應(yīng)用在中高頻領(lǐng)域是損耗巨大的，并且由于其磁通密度過低，滿足不了電子器件小型化的發(fā)展要求，正逐步被非晶材料所取代。雖然鈷基非晶材料在磁性能方面表現(xiàn)的十分優(yōu)越，加之有近乎于零的磁致伸縮系數(shù)，但是由于鈷基非晶材料昂貴的價格，限制了其在民用方面的發(fā)展。目前，鈷基非晶材料僅應(yīng)用于軍事、航天等要求嚴(yán)苛的領(lǐng)域。所以，非晶材料制造成本較高導(dǎo)致了非晶變壓器的生產(chǎn)沒有形成規(guī)模。鐵基非晶態(tài)合金變壓器或磁芯的損耗為同等性能硅鋼片的四分之一。損耗的降低意味著能源使用量的減少，反過來意味著二氧化碳排放量的降低，有利于環(huán)保。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種適用于磁頭、變壓器、扼流線圈應(yīng)用的制造成本低廉的非晶合金材料。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種非晶合金材料，其特征在于，所述非晶合金材料的組成以質(zhì)量百分比表示為其中，0〈a ( 9，0〈b ( 9，0〈c ( 9，0〈x ( 6，余量為Fe ;所述1為選自Zn、Cu、P中的任意一種。
[0005]其中a+b+c+x 為 12-14。
[0006]操作所述步驟一時，非晶合金材料的目標(biāo)成分所需的質(zhì)量百分比計算出與之相應(yīng)的原料，并使用物理天平進(jìn)行稱量，配制出Fe ucicnbn)CoaSibBcJj^母合金；
操作所述步驟二時，將步驟一所得的母合金投入中頻真空感應(yīng)爐中熔融，熔融過程中，調(diào)節(jié)抽真空度至2~6X10_3Pa，充入壓力0.03-0.08Mpa氬氣保護(hù)氣體，調(diào)節(jié)電流控制熔融溫度在1100~1600°C，熔煉時間6~10分鐘后隨爐冷卻取出即得的Fe (my CoaSibBeMx母合金合金徒;
操作所述步驟三時，將步驟二所得合金錠投入中頻真空感應(yīng)爐進(jìn)行二次熔煉，當(dāng)熔融合金達(dá)到1350°C時，充入氬氣，將熔融合金噴至旋轉(zhuǎn)的水冷銅輥上，制成薄帶帶材；操作做成中控制噴鑄壓力為1~1.2MPa ;輥嘴間距0.3-0.5mm ;冷卻輥線速度32~36m/s ;制得合金薄帶帶材厚度為25~35微米，寬度為8~15毫米；
操作所述步驟四時，將非晶合金材料卷繞成外徑為2.5cm,內(nèi)徑為Icm的圓環(huán)，放入氬氣保護(hù)的熱處理爐中熱處理，經(jīng)370-430°C保溫0.8-1.2小時，得到的非晶帶材的Bs不小于1.6T ；
操作所述步驟五時，將步驟四所得鐵基非晶合金薄帶進(jìn)行各性能指標(biāo)測試，得到合格
τ?: 口廣PR ο
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點和積極效果:
1、配方Fe (Hm)C0aSibBeMx,其中M為選自Zn、Cu、P中的任意一種，2、本發(fā)明的高飽和磁感應(yīng)強度Bs不低于1.6T。
[0008]【具體實施方式】:
實施例1:
將質(zhì)量IKG的(B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%) FeB、鈷、工業(yè)純Fe、石墨、所選M按化學(xué)成分Fen—buCoJiAMjS比好，且按B的燒損量為2%配比母合金，然后在中頻真空感應(yīng)爐中熔煉，將熔煉好的合金錠破碎成小塊，放入甩帶系統(tǒng)的感應(yīng)線圈中重熔，采用單輥極冷方式制成薄帶，厚度約為30微米，帶寬10mm。將非晶薄帶卷繞成外徑為2.5cm，內(nèi)徑為Icm的圓環(huán)，放入氬氣保護(hù)的熱處理爐中熱處理，處理工藝為370~400°C保溫I小時。將熱處理過后的非晶薄帶進(jìn)行磁性能測量及居里溫度的測量。
[0009]實施例2:
將質(zhì)量IKG的(B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%) FeB,鈷、工業(yè)純Fe、石墨、所選M按FeiciciIbIxCoaSibBcMx化學(xué)成分配比好，且按B的燒損量為2%配比母合金，然后在中頻真空感應(yīng)爐中熔煉，將熔煉好的合金錠破碎成小塊，放入甩帶系統(tǒng)的感應(yīng)線圈中重熔，采用單輥極冷方式制成薄帶，厚度約為30微米，帶寬10mm。將非晶薄帶卷繞成外徑為2.5cm，內(nèi)徑為Icm的圓環(huán)，放入氬氣保護(hù)的熱處理爐中熱處理，處理工藝為380°C保溫I小時。測量熱處理后的非晶合金薄帶的磁致伸縮系數(shù)及其磁性能。
[0010]綜上所述，本可以看出在本發(fā)明配方FedmfoJibBA中，其中M為選自Zn、Cu、P中的任意一種，M選擇的替代元素都是廉價元素，大大降低了非晶合金材料的制造成本，而且本發(fā)明的高飽和磁感應(yīng)強度Bs不低于1.6T。所以，本發(fā)明非晶合金材料可以作為電力變壓器內(nèi)鐵芯材料的替代品，適宜大規(guī)模生產(chǎn)。
【主權(quán)項】
1.一種非晶合金材料的制造方法，其特征在于，步驟一、晶合金材料的目標(biāo)成分所需的質(zhì)量百分比計算出與之相應(yīng)的原料，并使用物理天平進(jìn)行稱量，配制出Feami0CoaSibBcM,母合金； 步驟二，將步驟一所得的母合金投入中頻真空感應(yīng)爐中熔融，熔融過程中，調(diào)節(jié)抽真空度至2~6X 10_3Pa，充入壓力0.03-0.08Mpa氬氣保護(hù)氣體，調(diào)節(jié)電流控制熔融溫度在1100~1600°C，熔煉時間6~10分鐘后隨爐冷卻取出即得的FeCoaSibBeMj^合金合金錠； 步驟三，將步驟二所得合金錠投入中頻真空感應(yīng)爐進(jìn)行二次熔煉，當(dāng)熔融合金達(dá)到1350°C時，充入氬氣，將熔融合金噴至旋轉(zhuǎn)的水冷銅輥上，制成薄帶帶材；操作做成中控制噴鑄壓力為1~1.2MPa ;輥嘴間距0.3-0.5mm ;冷卻輥線速度32~36m/s ;制得合金薄帶帶材厚度為25~35微米，寬度為8~15毫米； 步驟四，將非晶合金材料卷繞成外徑為2.5cm,內(nèi)徑為Icm的圓環(huán)，放入氬氣保護(hù)的熱處理爐中熱處理，經(jīng)370-430°C保溫0.8-1.2小時，得到的非晶帶材的Bs不小于1.6T ；非晶合金材料的組成以質(zhì)量百分比表示為:Fe aoo-a-b-c-x)CoaSibBcMx,其中，0〈a ( 9，0〈b ( 9，0〈c ( 9，0〈x ( 6，余量為Fe ;所述M為選自Zn、Cu、P中的任意一種。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種非晶合金材料的制造方法，其特征在于，步驟一、晶合金材料的目標(biāo)成分所需的質(zhì)量百分比計算出與之相應(yīng)的原料，并使用物理天平進(jìn)行稱量，配制出Fe（100-a-b-c-x）CoaSibBcMx的母合金；步驟二，將步驟一所得的母合金投入中頻真空感應(yīng)爐中熔融，步驟三，將步驟二所得合金錠投入中頻真空感應(yīng)爐進(jìn)行二次熔煉，步驟四，將非晶合金材料卷繞成外徑為2.5cm，內(nèi)徑為1cm的圓環(huán)，放入氬氣保護(hù)的熱處理爐中熱處理，非晶合金材料的組成以質(zhì)量百分比表示為：Fe（100-a-b-c-x）CoaSibBcMx,其中，0<a≤9，0<b≤9，0<c≤9，0<x≤6，余量為Fe；本發(fā)明適用于磁頭、變壓器、扼流線圈應(yīng)用的制造成本低廉的非晶合金材料。
【IPC分類】C22C1/03, C22C45/02
【公開號】CN104975198
【申請?zhí)枴緾N201510350324
【發(fā)明人】孫桂芝
【申請人】孫桂芝
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年6月24日