一种铁基非晶宽带及其制备方法技术

本发明专利技术涉及非晶合金加工技术领域，提供了一种铁基非晶宽带的制备方法，包括以下步骤：(1)配料；(2)熔炼；(3)制锭；(4)二次熔炼；(5)喷带；(6)热处理。本发明专利技术提供的一种铁基非晶宽带的制备方法，冶炼的钢液比传统方法杂质更少，钢液更纯净，成分及温度均匀性更优，能有效减少带材表面突起、针状孔、刮痕等，制造出带材表面均匀一致的非晶宽带；且从带材制备过程中的成分设计及冶炼环节入手，首先确定使带材保持优良磁性能的主元素合金的成分范围，并在此基础上添加适量的微量元素，所制得的非晶带材在磁场热处理之后其脆化度显著降低，能使带材保持优良磁性能，所制得的非晶宽带在磁场热处理之后其脆化度显著降低。

Iron based amorphous broadband and its preparation method

The invention relates to the processing technology of amorphous alloy, and provides a method for preparing iron based amorphous broad band, which includes the following steps: (1) burdening; (2) smelting; (3) making ingot; (4) two smelting; (5) spraying belt; (6) heat treatment; () heat treatment. A preparation method of iron based amorphous broadband provided by the invention, smelting molten steel than traditional methods less impurity, molten steel purity, composition and temperature uniformity is better, can effectively reduce the strip surface, needle hole, scratch, produce amorphous broadband strip surface uniform; and from strip preparation composition design and process of smelting process, first determine the composition range of the main elements of the alloy strip to maintain excellent magnetic properties, trace elements and on the basis of adding the amorphous ribbons prepared after magnetic heat treatment significantly reduced the degree of crisp, can make the strip to maintain excellent magnetic properties broadband, amorphous prepared after magnetic heat treatment significantly reduced the degree of crisp.

【技术实现步骤摘要】
一种铁基非晶宽带及其制备方法
本专利技术涉及非晶合金加工
，尤其涉及一种铁基非晶宽带的制备方法。
技术介绍
铁基非晶合金作为近年来迅速发展起来的一种新型绿色、节能新材料，通常使用快速凝固技术，其制备工艺为：将特定合金成分的各原材料经过熔炼，然后将高温状态的铁水通过喷包的液位、温度等控制喷射到高速旋转的冷却辊上，以106℃的冷却速度急冷而制成厚度小于0.03mm的非晶薄带。现有生产铁基非晶合金宽带的装备及工艺存在诸多问题。喷包中钢液液位浮动大，喷嘴喷射出来的钢液速度不稳定，致使熔潭不稳定，造成带材的成带率、带面表观形貌都不理想，这样的带材性能一致性差、叠片系数低；喷包中钢液即使在冶炼时处理的再干净也会残存影响喷带的微小杂质颗粒，而且喷包也会在与钢液的接触过程中析出杂质，这些杂质在喷带时会堵塞喷嘴造成毛边、不成带，甚至闷包等不良现象的发生。铁基非晶宽带制备方法或喷带设备因自身存在的缺陷，造成铁基合金宽带成带率、叠片系数低，不利于大批量生产操作。而且，现有的非晶合金材料硬而脆。尤其是经过热处理的铁基非晶合金带材，脆化度特别高，铁基非晶合金经过合适的热处理温度就会发生结构弛豫，材料本身内部结构的原子要发生微小的结构重排，使内部结构更加稳定，经过热处理的铁基非晶合金内应力降低，会出现严重的脆化现象。因此，如何对现有的铁基非晶宽带的制备方法进行改进，使其克服上述缺陷是本领域技术人员亟待解决的一个问题。
技术实现思路
针对上述现有技术的现状，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种铁基非晶宽带及其制备方法，能有效减少带材表面突起、针状孔、刮痕等，制造出带材表面均匀一致的非晶宽带，且能使带材保持优良磁性能，所制得的非晶宽带在磁场热处理之后其脆化度显著降低。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种铁基非晶宽带，所述铁基非晶宽带的合金表达式为FeaSibBcMndMe，其a77-84at％、b0-11at％、c8-20at％、d0.001-6at％、e0.001-8at％，其中M为Cr、Ni、V、W、Ti、Mo、Zn、Nb、P、O中的一种或多种。上述的一种铁基非晶宽带的制备方法，包括以下步骤：(1)配料：按所述铁基非晶宽带合金表达式中各组分的原子百分比含量进行配料；(2)熔炼：将步骤(1)中的原料放入真空感应炉内，将真空感应炉抽真空，至真空度低于1Pa，在熔炼母合金之前先熔炼Ti锭以吸收炉内的氧气和其他杂质，以进一步纯化熔炼气氛，为了熔炼均匀，将原料熔炼3～5次至完全熔化；(3)制锭：将熔化的原料匀速浇入钢锭模中，冷却到常温，制成母合金钢锭；(4)二次熔炼：在常压下将母合金钢锭放入保温包中进行二次熔炼，并将得到的钢液在保温包中保温、镇静，保温包内通过中频感应加热保护；(5)喷带：喷嘴缝宽0.5mm，带宽100～200mm，压力喷包温度加热到1300℃后，把保温包内的钢液浇注到压力喷包内，压力喷包设有石英罩，石英罩把浇注到压力喷包内的钢液吸住，石英罩的负压为-30～-90kPa，待钢液达到预定液位后，负压变为正压值，该正压值与液位压力值之和控制在0.2～0.8MPa，保温包内的钢液不断加入压力喷包中使石英罩内的液位与正压值保持恒定，待保温包内钢液倒尽后，喷包内正压值根据液位变化设定的压力变化公式调整，以保持石英罩内的液位压力值与正压值恒定，保持正压值与液位压力值之和保持恒定，在压力的作用下，从喷嘴喷出得到带材，其中，预定液位高度为400mm；(6)热处理：将所述步骤(5)中得到的带材在350℃温度下进行磁场热处理。优选的，所述步骤(5)中，正压值与液位压力值之和为0.68MPa。优选的，所述步骤(6)中带材在磁场热处理退火后测试其铁损及激磁功率。优选的，将所述步骤(6)中磁场热处理后的带材进行脆化测试。优选的，所述进行脆化测试具体为：取出磁场热处理后带材，在行星式球磨机中球磨1个小时，分别用300目筛过筛，计算所述带材的过筛率。采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：本专利技术的一种铁基非晶宽带及其制备方法，冶炼的钢液比传统方法杂质更少，钢液更纯净，成分及温度均匀性更优，能有效减少带材表面突起、针状孔、刮痕等，制造出带材表面均匀一致的非晶宽带；且从带材制备过程中的成分设计及冶炼环节入手，首先确定使带材保持优良磁性能的主元素合金的成分范围，并在此基础上添加适量的微量元素，所制得的非晶带材在磁场热处理之后其脆化度显著降低，能使带材保持优良磁性能，所制得的非晶宽带在磁场热处理之后其脆化度显著降低。具体实施方式为使对本专利技术有更进一步的了解和认识，用以较佳的实施例详细的说明，说明如下：一种铁基非晶宽带，作为本专利技术的改进，铁基非晶宽带的合金表达式为FeaSibBcMndMe，其a77-84at％、b0-11at％、c8-20at％、d0.001-6at％、e0.001-8at％，其中M为Cr、Ni、V、W、Ti、Mo、Zn、Nb、P、O中的一种或多种。上述的一种铁基非晶宽带的制备方法，作为本专利技术的改进，包括以下步骤：(1)配料：按所述铁基非晶宽带合金表达式中各组分的原子百分比含量进行配料；(2)熔炼：将步骤(1)中的原料放入真空感应炉内，将真空感应炉抽真空，至真空度低于1Pa，在熔炼母合金之前先熔炼Ti锭以吸收炉内的氧气和其他杂质，以进一步纯化熔炼气氛，为了熔炼均匀，将原料熔炼3～5次至完全熔化；(3)制锭：将熔化的原料匀速浇入钢锭模中，冷却到常温，制成母合金钢锭；(4)二次熔炼：在常压下将母合金钢锭放入保温包中进行二次熔炼，并将得到的钢液在保温包中保温、镇静，保温包内通过中频感应加热保护；(5)喷带：喷嘴缝宽0.5mm，带宽100～200mm，压力喷包温度加热到1300℃后，把保温包内的钢液浇注到压力喷包内，压力喷包设有石英罩，石英罩把浇注到压力喷包内的钢液吸住，石英罩的负压为-30～-90kPa，待钢液达到预定液位后，负压变为正压值，该正压值与液位压力值之和控制在0.2～0.8MPa，保持石英罩内的液位与正压值恒定，保持正压值与液位压力值之和保持恒定，在压力的作用下，从喷嘴喷出得到带材，其中，预定液位高度为400mm；(6)热处理：将所述步骤(5)中得到的带材在350℃温度下进行磁场热处理。作为本专利技术更进一步的改进，步骤(5)中，正压值与液位压力值之和为0.68MPa。步骤(6)中带材在磁场热处理退火后测试其铁损及激磁功率。步骤(6)中磁场热处理后的带材进行脆化测试。进行脆化测试具体为：取出磁场热处理后带材，在行星式球磨机中球磨1个小时，分别用300目筛过筛，计算所述带材的过筛率。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本专利技术各实施例技术方案的精神与范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁基非晶宽带，其特征在于，所述铁基非晶宽带的合金表达式为FeaSibBcMndMe，其a 77‑84at％、b 0‑11at％、c 8‑20at％、d 0.001‑6at％、e 0.001‑8at％，其中M为Cr、Ni、V、W、Ti、Mo、Zn、Nb、P、O中的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.一种铁基非晶宽带，其特征在于，所述铁基非晶宽带的合金表达式为FeaSibBcMndMe，其a77-84at％、b0-11at％、c8-20at％、d0.001-6at％、e0.001-8at％，其中M为Cr、Ni、V、W、Ti、Mo、Zn、Nb、P、O中的一种或多种。2.权利要求1所述的一种铁基非晶宽带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配料：按所述铁基非晶宽带合金表达式中各组分的原子百分比含量进行配料；(2)熔炼：将步骤(1)中的原料放入真空感应炉内，将真空感应炉抽真空，至真空度低于1Pa，在熔炼母合金之前先熔炼Ti锭以吸收炉内的氧气和其他杂质，以进一步纯化熔炼气氛，为了熔炼均匀，将原料熔炼3～5次至完全熔化；(3)制锭：将熔化的原料匀速浇入钢锭模中，冷却到常温，制成母合金钢锭；(4)二次熔炼：在常压下将母合金钢锭放入保温包中进行二次熔炼，并将得到的钢液在保温包中保温、镇静，保温包内通过中频感应加热保护；(5)喷带：喷嘴缝宽0.5mm，带宽100～200mm，压力喷包温度加热到1300℃后，把保温包内的钢液浇注到压力喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：张念伟，虞璐，孙钡钡，胡柳亮，韩永锁，严密，方柏君，郁纪坤，
申请(专利权)人：兆晶股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33