本发明专利技术涉及一种高性能纳米晶超薄带材及其制造工艺，是一种新型软磁金属材料，属于材料工程领域。该高性能纳米晶超薄带材，其特征是原料配方配比（质量分数）为：C：0.030-0.042%；Si：8.95-9.15%；Ni：0.59-0.65%；Co：0.4-0.7%；S：≤0.01%；P：≤0.018%；Nb：5.66-5.78%；W：0.50-0.80%；V：0.50-0.80%；Cu：1.28-1.32%；B：1.91-2.0%；N：≤55ppm；H：≤1ppm；O：≤23ppm；Fe：余量。本发明专利技术高性能纳米晶超薄带材的有益效果：提高了冶炼液体流动性和纳米晶磁性能，不仅减少带材的厚度，可以使厚度达22μm，该带材适用于30KHZ-50KHZ高频焊接，特别是带材厚度和宽度控制可以精确到±1μm，适用于制作高精要求的软磁性器件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高性能纳米晶超薄带材及其制造工艺，是一种新型软磁金属材料，属于材料工程领域。
技术介绍
现有磁性元器件通常采用高性能纳米晶超薄带材料制作，制作磁性元器件厚度局限于25-33 μ m，不仅制造成本高，成材率低，而且在焊机应用时仅适用于20KHZ以下，对于30KHZ及以上高频无法应用，从而导致矫顽力偏大，电阻率偏高，叠片系数偏低，致使磁性元器件无法向高、精、灵敏度高的方向发展，同时也无法满足高频焊机和共模电感的需要。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，本专利技术提供了一种厚度薄、适于高频应用的高性能纳米晶超薄带材及其制造工艺。本专利技术是通过以下技术方案实现的: 一种高性能纳米晶超薄带材，其特征是原料配方配比(质量分数)为:c:0.030-0.042% ；Si:8.95-9.15% ；N1:0.59-0.65% ；Co:0.4-0.7% ；S:彡 0.01% ；Ρ:彡 0.018% ；Nb:5.66-5.78% ；ff:0.50-0.80% ；V:0.50-0.80% ；Cu:1.28-1.32% ；B:1.91-2.0% ；N: ( 55ppm ；H S Ippm ；0 S 23ppm ；Fe:余量。本专利技术在原材料成分配比上降低了 C、P、S、H、0等有害元素和杂质的含量，提高了Nb、B、Si的含量，从而提高纳米晶磁性能，增加了 Ni和Co元素含量，以降低纳米晶的损耗和噪声，适应30KHZ及以上高频应用，提高了冶炼液体流动性和纳米晶磁性能，为后续工艺处理得到良好的综合性能奠定了基础。 一种高性能纳米晶超薄带材制作工艺:其制造工艺流程为:原辅材料的准备一原辅材料的技术处理一真空冶炼一压力喷带一带材卷绕一真空热处理一磁性能检测。(一)原辅材料的准备 选择铌铁和硼铁作为原材料，且限制其c< 0.025%、P^0.03%、Alt ( 0.15%，对原材料每I吨为一个批次进行化学成分检验，检验设备采用岛电光谱仪，可以选择原装进口中信巴西铌铁和辽阳国际硼铁作为原材料，辅助材料为:99.999纯铁、1102号金属硅、结晶铜，对辅助材料，每0.5吨作为一个批次进行化学成分检验，检验采用化学分析方法。(二)原辅材料的技术处理措施 a、除锈:对原材料进行抛丸处理，以减少Fe203在冶炼过程中的危害； b、烘干:在冶炼前对原辅材料均在400±20°C温度下进行烘干至少2.5小时，烘干后12小时内进行冶炼，否则应重新烘干。(三)真空冶炼 投炉前将所采用的碱性炉衬500±30°C烘干时间6h，将按烘干后的原辅材料，投入真空冶炼炉中，待所投炉料完全均匀熔化后，出炉前5分钟内将漂浮在钢液上面的杂质全部清除，出炉时用酒精烘干并用脱模涂料均匀粉刷钢模，出钢温度达到1280°C左右，所浇注成的母合金，转入下一步骤使用。(四)压力喷带 将上一步骤母合金进行再次真空冶炼，以达到合金精炼、降低气体含量和杂质、获取化学成分均匀、组织致密的钢液，在真空状态下由炉内自动化倾倒到钢包中制取纳米晶带材，其工艺参数如下: 真空冶炼时间控制:1.3-1.5小时内； 铜辊转速:32-33.5m/s; 铜辊自动化抛光电机转速:1500-1800转/分； 抛光用砂布:600目； 清扫轮行程:根据所喷带材宽度而定； 清扫轮和铜棍间距:10-15mm; 钢包压力:1.3-1.5kPa ； 钢包行程:150mm; 喷嘴缝隙宽度:0.6-0.9mm ； 喷嘴和铜棍间距:20-26 μπι ； 厚度自动监测误差:±1μπι; 宽度自动监测误差:±3-5μπι; 压力喷带整体设备采用喷包三维电调技术、制带过程中电动纠偏技术、喷包在线移位技术、压力喷带技术、喷包移动数据化显示技术确保设备在可控范围之内，使设备处于高精度可调，设备升降主体采用三柱联动滚珠丝杠原理，确保设备升降系统每个方向都处于可调状态，并使用PLC控制数字显示，让每一次调动都在我们的可视范围内并数字化显示。(五)带材卷绕 将上一步骤的带材利用自动卷绕机卷取成各互感器、焊机、仪器仪表厂家所需的铁芯规格，自动卷绕机可以做到自动放带、卷绕、张力可调、切断、点焊、退模、落盘的自动化动作，其工艺参数要求: 空气压力:4KG; 本专利技术卷绕方式，简单实用，全球首创；防断带设计；松下伺服电机，高速精准；欧姆龙PLC，稳定可靠；日本轴承，高速低耗；台湾直线导轨，长寿命，高精度；切刀全身进口钨钢材质，终身可以不换；产品张力可调，卷取过程对带材无任何伤害。(六)真空热处理(七)磁性能检验 铁芯热处理后冷至室温，采用FE-2100SD/SA材料直、交磁性能自动测量系统、铁芯伏安特性检测仪、固玮LCR-819数字电桥分别逐件检验，检验标准:GB/T3658-2008、GB9632-2002 和 IEC 60404-6、IEC 60367-1。上述步骤(六)真空热处理可以选用普通真空热处理，适用于制作普通件，热处理时按以下操作步骤: 将卷取好的铁芯装盘，每盘摆放两层，每炉按180-200KG装炉后加热，按0.5度/分升至370°C度，保温时间在60-80分钟；保温后按I度/分升温至440°C度后，保温40分钟后，继续按2度/分升温至560°C度，保温I小时后，风冷至280°C度出炉，风冷方式为1.5KW的风扇放置在炉两侧2米的地方对吹。上述步骤(六)真空热处理可以选用加磁、氩气保护热处理适用于制作焊机，热处理时按以下操作步骤: 将上述已经卷取好的铁芯套到不同规格的不锈钢钢管上，把钢管放到装炉架后，直接推进炉内，每炉装200-300KG后加热到330°C度，保温80分钟，然后升温至440°C度，再保温30分钟，再升温到51 (TC度，保温30分钟，再升温到558 °C度，保温120分钟，再升温到570°C度，保温20分钟，自然冷却，等温度降到560°C度时，加磁装置电流调到45-50A，等温度降到220°C度出炉自然冷却。本专利技术尚性能纳米晶超薄带材的有益效果:提尚了冶炼液体流动性和纳米晶磁性能，不仅减少带材的厚度，可以使厚度达22 μ m以下，该带材适用于30KHZ-50KHZ高频焊接，特别是带材厚度和宽度控制可以精确到±1 μπι，适用于制作高精要求的软磁性器件。【附图说明】图1为本专利技术按如下实施例1方式制作的带材与现有带材磁性能对照表； 图2为本专利技术按如下实施例2方式制作的带材与现有带材磁性能对照表；【具体实施方式】实施例1: 本实施例的具体方法步骤如下: (一)原辅材料的准备 选择牌号为 Lot Ν4740 铌铁 43.61Kg，硼铁 53.45Kg，99.999 纯铁 352.61Kg、1102 号金属硅43.91Kg、结晶铜合金6.4Kg，原料和配料总计500Kg，。(二)原辅材料的技术处理措施 a、除锈:对原材料进行抛丸处理，以减少Fe203在冶炼过程中的危害； b、烘干:在冶炼前对原辅材料均在380°C温度下进行烘干2.5小时； (三)真空冶炼 投炉前将所采用的碱性炉衬500±30°C烘干时间6h，将烘干后原料和配料，投入真空冶炼炉中，待所投炉料完全均匀熔化后，出炉前5分钟内将漂浮在钢液上面的杂质全部清除，出本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高性能纳米晶超薄带材制作工艺，其特征是：原料配方为C：0.030‑0.42%；Si：8.95‑9.15%；Ni：0.59‑0.65%；Co：0.4‑0.7%；S：≤0.01%；P：≤0.018%；Nb：5.66‑5.78%；W：0.50‑0.80%；V：0.50‑0.80%；Cu：1.28‑1.32%；B：1.91‑2.0%；N：≤55ppm；H：≤1ppm；O：≤23ppm；Fe：余量。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曹衍学，王开清，王波，
申请(专利权)人：山东远大模具材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。