铁基非晶材料的热处理方法技术

本发明专利技术涉及铁基非晶材料的热处理方法，属于磁性材料的选择的技术领域，采用以下热处理步骤：将铁基非晶材料放入真空腔中，向真空腔中充入氩气，对真空腔进行加热处理；从常温均匀加热80分钟并加热至290‑310℃后，保持恒温30分钟；继续对加热炉加热70分钟至410‑430℃，并保持恒温50分钟；继续对加热炉加热90分钟至540‑560℃，并保持恒温60分钟；停止加热，铁基非晶材料在加热炉的真空腔中温度降至470‑490℃；从加热炉的真空腔中取出加工后的铁基非晶材料，自然冷却至常温。本发明专利技术采用热处理方法处理后的铁基非晶材料，投入到电感线圈使用当中，经过测验可以有效降低铁基非晶材料的损耗，降低了能量的消耗，提升了磁通量。

【技术实现步骤摘要】
铁基非晶材料的热处理方法
本专利技术属于磁性材料的选择的

技术介绍
铁基非晶材料是近年来发展较快的一种新型功能材料，在电力领域具有广阔的应用前景，由它制备的电感线圈、配电变压器较好地符合了海上油气田节能环保、耐腐蚀性要求。在西气东输中的电气设计中尽量选择非晶合金变压器，就是为了保障电压质量和适应较远距离输电的需要。目前电感线圈使用的一般材料，如晶态硅钢等，无论是在待机还是工作过程中，随着电流的变化会发热，热损耗的能量非常多，铁基非晶材料是一种性能优良的磁性材料，相比之下，具有明显低的损耗，采用普通的铁基非晶材料制作的电感线圈节省了约75％的能量，但是，能量的消耗依然还是很大；铁基非晶材料优异的软磁性能和力学性能源于其制备过程中形成的特殊结构，因此，如何最大化的利用和研发铁基非晶材料，是目前急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术意在提供一种铁基非晶材料的热处理方法，以解决现有技术中使用铁基非晶材料依然存在较大能耗的问题。基础方案：铁基非晶材料的热处理方法，采用以下热处理步骤：步骤一：将铁基非晶材料放入真空腔中，向真空腔中充入氩气，对真空腔进行加热处理；步骤二：从常温均匀加热80分钟并加热至290-310℃后，保持恒温30分钟；步骤三：完成步骤二后，继续对加热炉加热70分钟至410-430℃，并保持恒温50分钟；步骤四：完成步骤三后，继续对加热炉加热90分钟至540-560℃，并保持恒温60分钟；步骤五：停止加热，铁基非晶材料在加热炉的真空腔中温度降至470-490℃；步骤六：从加热炉的真空腔中取出经步骤五加工后的铁基非晶材料，自然冷却至常温。本方案的技术原理及有益效果为：本专利技术通过实验热处理方法对铁基非晶材料进行加热处理，降低了铁基非晶材料的损耗，此外在氩气环境下进行加热处理，氩气性质稳定，防止铁基非晶材料发生化学反应，可使热处理时达到的效果更好。本专利技术采用热处理方法处理后的铁基非晶材料，投入到电感线圈使用当中，经过测验可以有效降低铁基非晶材料的损耗，降低了能量的消耗，提升了磁通量，铁基非晶材料优异的软磁性能和力学性能源于其制备过程中形成的特殊结构，而优异的软磁性能只有经过合适的热处理后才能显现出来。优选方案一，作为对基础方案的进一步优化，步骤二从常温均匀加热80分钟并加热至300℃后，保持恒温30分钟；加热至300℃一方面方便人们进行控制和实现，另一方面铁基非晶材料在均匀加热的过程中能够激发材料的软磁性。优选方案二，作为对基础方案的进一步优化，步骤三中继续对加热炉加热70分钟至420℃，并保持恒温50分钟；控制在420℃，保证铁基非晶材料的热处理质量，防止升温过高过快，保温的处理，使得铁基非晶材料中的显微组织能够转变完全。优选方案三，作为对基础方案的进一步优化，步骤四中继续对加热炉加热90分钟至550℃，并保持恒温60分钟；550℃为高温回火的过程，方便人们进行温度的掌控，以此获得强度，硬度和塑性，韧性都较好的综合性能铁基非晶材料。优选方案四，作为对基础方案的进一步优化，步骤五中铁基非晶材料在加热炉的真空腔中温度降至480℃；控制冷却速度，保持一定时间，使其在真空腔中慢慢冷却。优选方案五，作为对基础方案的进一步优化，步骤一向真空腔中充入氮气；氮气相对氩气而言，价格便宜，容易获取。具体实施方式下面通过具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：以实施例1为例详细说明制备的步骤。其中实施例1和其他实施例的配比在表1中体现，除表1中的配比或指标的区别，其他实施例的制备步骤与实施例1相同。实施例1：本专利技术铁基非晶材料的热处理方法，按照下列热加工方法制备铁基非晶材料：步骤一：将铁基非晶材料放入真空腔中，向真空腔中充入氩气，对真空腔进行加热处理；步骤二：从常温均匀加热80分钟并加热至300℃后，保持恒温30分钟；步骤三：完成步骤二后，继续对加热炉加热70分钟至420℃，并保持恒温50分钟；步骤四：完成步骤三后，继续对加热炉加热90分钟至550℃，并保持恒温60分钟；步骤五：停止加热，铁基非晶材料在加热炉的真空腔中温度降至480℃；步骤六：从加热炉的真空腔中取出经步骤五加工后的铁基非晶材料，自然冷却至常温。实施例2：与实施例1的区别之处在于，在实施例1的步骤二中，从常温均匀加热80分钟并加热至290℃后，保持恒温30分钟。实施例3：与实施例1的区别之处在于，在实施例1的步骤二中，从常温均匀加热80分钟并加热至310℃后，保持恒温30分钟。实施例4：与实施例1的区别之处在于，在实施例1的步骤三中，继续对加热炉加热70分钟至410℃，并保持恒温50分钟。实施例5：与实施例1的区别之处在于，在实施例1的步骤三中，继续对加热炉加热70分钟至430℃，并保持恒温50分钟。实施例6：与实施例1的区别之处在于，在实施例1的步骤四中，继续对加热炉加热90分钟至540℃，并保持恒温60分钟。实施例7：与实施例1的区别之处在于，在实施例1的步骤四中，继续对加热炉加热90分钟至560℃，并保持恒温60分钟。实施例8：与实施例1的区别之处在于，在实施例1的步骤五中，铁基非晶材料在加热炉的真空腔中温度降至470℃。实施例9：与实施例1的区别之处在于，在实施例1的步骤五中，铁基非晶材料在加热炉的真空腔中温度降至490℃。铁基非晶材料在未进行热处理之前，其内部结构处于无序的状态，此时非晶材料是稳定的，无法将材料的软磁性能激发出，材料的损耗较大；而铁基非晶材料在通过本方案的热处理过程中，在达到某一温度之后，结晶度随着温度的上升而增大，非晶材料内部结构更加有序，结晶度增大，单位面积通过的电荷量增大，电流增大，因此，经过本方案热处理后的铁基非晶材料随着温度的升高，铁基非晶材料结晶度增大，电流增大，能量损耗减小。铁基非晶材料的主要成分是铁、硅、硼，其电感为多个材料的叠加，因此，铁基非晶材料的电感与现有技术中硅钢片的电感相比增大。对比例1：与实施例1的区别之处在于，使用现有材料做出的相同规格电感线圈，在频率、电压恒定的情况下，测试电感与电流变化。对比例2：与实施例1的区别之处在于，所述真空腔中充入氮气。实施例1-9中经上述热处理方法处理后的铁基非晶材料做出的电感线圈，以及对比例1-2，在频率、电压恒定的情况下，电感与电流的测试数据如下：测试数据1：频率：100HZ电压：0.3V单位：电流(A)、电感(uH)测试数据2：频率：1KHZ电压：0.3V单位：电流(A)、电感(uH)测试数据3：频率：10KHZ电压：0.3V单位：电流(A)、电感(uH)通过上述表格可以看出，对比实施例1与实施例2-9的方法处理所得的铁基非晶材料，材料内部的结晶度变化存在一定差异，运用到电感线圈中，从整体数据上，采用铁基非晶材料制作的线圈，电感随着电流的增加而增加，通过检测实施例1-9处理后的铁基非晶材料的软磁性能，检测结果显示，实施例1的软磁性能相对较为稳定。可以看出温度对铁基非晶材料的软磁性能和力学性能有较大的影响，优异的软磁性能只有经过合适的热处理后方能显现，温度较低的情况下，无法将材料的软磁性能激发出，材料的损耗较大，而实施例1处理后的铁基非晶材料，投入电感线圈使用当中，经过测验可以有效降低铁基非晶材料的损耗，降低了能量的消耗，提升了磁通量。通过上述表格可以看本文档来自技高网...

【技术保护点】
铁基非晶材料的热处理方法，其特征在于，采用以下热处理步骤：步骤一：将铁基非晶材料放入真空腔中，向真空腔中充入氩气，对真空腔进行加热处理；步骤二：从常温均匀加热80分钟并加热至290‑310℃后，保持恒温30分钟；步骤三：完成步骤二后，继续对加热炉加热70分钟至410‑430℃，并保持恒温50分钟；步骤四：完成步骤三后，继续对加热炉加热90分钟至540‑560℃，并保持恒温60分钟；步骤五：停止加热，铁基非晶材料在加热炉的真空腔中温度降至470‑490℃；步骤六：从加热炉的真空腔中取出经步骤五加工后的铁基非晶材料，自然冷却至常温。

【技术特征摘要】
1.铁基非晶材料的热处理方法，其特征在于，采用以下热处理步骤：步骤一：将铁基非晶材料放入真空腔中，向真空腔中充入氩气，对真空腔进行加热处理；步骤二：从常温均匀加热80分钟并加热至290-310℃后，保持恒温30分钟；步骤三：完成步骤二后，继续对加热炉加热70分钟至410-430℃，并保持恒温50分钟；步骤四：完成步骤三后，继续对加热炉加热90分钟至540-560℃，并保持恒温60分钟；步骤五：停止加热，铁基非晶材料在加热炉的真空腔中温度降至470-490℃；步骤六：从加热炉的真空腔中取出经步骤五加工后的铁基非晶材料，自然冷却至常温。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐书辉，
申请(专利权)人：贵州鑫湄纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52