一种磁性合金及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种磁性合金及其制备方法，磁性合金原料成分及重量百分含量为：Ag0.03‑0.05％、Sc0.8‑1.4％、In0.2‑0.7％、Al0.05‑0.08％、Sn0.2‑0.7％、Be0.09‑0.15％、Pm0.05‑0.12％、Au0.003‑0.008％、Si1.6‑1.9％、B2.1‑2.9％，余量为Fe，制备方法步骤包括配料、熔炼、制带、渗硅、热处理，该材料具有热稳定性好，并具有良好的磁性能，制备方法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种磁性合金及其制备方法
本专利技术属于磁性材料
，具体涉及一种磁性合金及其制备方法。
技术介绍
CN201310213199.1公开了一种Mo-Zn-In系铁基非晶合金薄带，其组成各元素的原子百分比为：Mo3-5、Zn8-10、In2-3、As0.5-0.8、Sb0.02-0.04、Bi0.9-1.2、Yb0.01-0.02、Lu0.03-0.04、Fe余量。本专利技术制备纳米晶带材与常规的纳米晶带材制备方法相似，本申请以Mo-Zn-In为基础掺杂材料，添加Sb、Bi、Yb等其它成分，优化热处理工艺，明显改善纳米晶合金带材的应力分配，使得本专利技术纳米晶合金材料具有优良的韧性、良好的塑性、优异的软磁性能和良好的纳米晶形成能力，可广泛应用于各种纳米晶薄带圆环材料。但是，综合性能并不高。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种磁性合金及其制备方法，该材料具有热稳定性好，并具有良好的磁性能，制备方法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。本专利技术采用的技术方案是：一种磁性合金，其原料成分及重量百分含量为：Ag0.03-0.05％、Sc0.8-1.4％、In0.2-0.7％、Al0.05-0.08％、Sn0.2-0.7％、Be0.09-0.15％、Pm0.05-0.12％、Au0.003-0.008％、Si1.6-1.9％、B2.1-2.9％，余量为Fe；所述B以硼铁中间合金的形式加入，硼铁中间合金中B的质量百分含量为20-25％；一种磁性合金的制备方法，步骤包括：A、按合金原料成分重量百分含量为Ag0.03-0.05％、Sc0.8-1.4％、In0.2-0.7％、Al0.05-0.08％、Sn0.2-0.7％、Be0.09-0.15％、Pm0.05-0.12％、Au0.003-0.008％、Si1.6-1.9％、B2.1-2.9％，余量为Fe进行配料；所述B以硼铁中间合金的形式加入，硼铁中间合金中B的质量百分含量为20-25％。B、将原料放入真空感应炉中熔炼，熔炼温度为1570～1600℃，保温时间为6-15min，浇铸冷却后得到母合金；C、将母合金放入真空感应成型炉内的重熔管式坩埚中进行重熔后进行真空速凝甩带制得合金带，重熔温度为1540～1560℃；所述重熔管式坩埚底部设有通孔，重熔管式坩埚上部经阀门连接氮气，氮气的压力为1.4～1.6atm；重熔管式坩埚的底部置于成型炉转轮轮缘之上2～4mm处，当母合金熔化后，打开重熔管式坩埚上部的阀门，熔融母合金在氮气压力下从坩埚底部的通孔中喷向旋转的成型炉转轮轮缘，形成连续的合金带；重熔管式坩埚内径为12～14mm，高度为250～280mm，重熔管式坩埚底部的通孔孔径为1.3～1.5mm。转轮旋转线速度为24～26m/s；D、配制熔盐：按FeCl2、MgCl2、KCl、NaCl、NaF、BeF2的物质的量比为0.1：0.1：1：3:1：0.02-0.06称取各组元，混合后得到熔盐介质，加入占熔盐介质质量的11％-15％的粉状单晶硅，研磨混匀；E、将熔盐放入盐浴炉中，加热至680-770℃，恒温20-30min，然后以硅钢片做阴极浸入熔盐液中，将合金带作为阳极浸入熔盐液中通直流电对合金带进行电镀渗硅；所述通直流电为脉冲给电方式，平均电流密度为65-75mA/cm2；所述合金铸带在熔盐中以0.11-0.15m/min的行进速度进行匀速运动，并保持合金铸带在熔盐中的停留时间为25-30min；所述硅钢片中硅的百分含量为4-6％；F、将渗硅后的合金带置于液氮气氛中进行低温处理，温度为-150℃～-165℃，保温10～15min；然后放置在室温条件下静置1～1.5小时；再置于电阻炉中加热至220～240℃，保温1～3小时，然后随炉冷却至室温，制得铁基纳米晶薄带材料即磁性合金。本专利技术磁性合金中In、Sn、Au和B共同作用可提高纳米晶形成能力。Si、Be和Pm可以阻止热处理中晶粒得长大，细化了晶粒，从而提高了电阻率，降低了损耗。Al和第二过渡系Ag，可有效抑制晶粒的长大，利于获得较细小均匀的晶粒组织,同时可改善磁体的热稳定性。第一过渡系的Sc抑制了晶粒交汇处颗粒的长大,细化了晶粒，因此就抑制了它们周围杂散场的增强,进而提高了磁性能。合金的制备方法中，采用快速冷却、低温深冷时效处理和合金化结合的方式，既有效减小合金中的相尺寸，保证材料中化学成分的均匀分布，保证了合金的磁性能，也通过梯度处理大大降低了快速冷却造成的内应力，也保证了合金的力学性能。本专利技术所得产品具有优异软磁性能。制备中不用重稀土元素，稀有元素用量少，其它原料成本较低；另外制备过种中合金经过快速冷却，保证了合金成分、组织和性能的均匀性，保证了合金的质量。该合金制备工艺简便，过程简单，生产的合金具有良好的性能，非常便于工业化生产。本专利技术制备的材料可以应用于信息、通讯等领域的磁性器件。具体实施方式实施例1一种磁性合金，其原料成分及重量百分含量为：Ag0.03％、Sc0.8％、In0.2％、Al0.05％、Sn0.2％、Be0.09％、Pm0.05％、Au0.003％、Si1.6％、B2.1％，余量为Fe；所述B以硼铁中间合金(牌号FeB23C0.05)的形式加入，硼铁中间合金中B的质量百分含量为24％；一种磁性合金的制备方法，步骤包括：A、按合金原料成分重量百分含量为Ag0.03％、Sc0.8％、In0.2％、Al0.05％、Sn0.2％、Be0.09％、Pm0.05％、Au0.003％、Si1.6％、B2.1％，余量为Fe进行配料；原料中Ag、Sc、In、Al、Sn、Be、Pm、Au、Si、Fe的纯度均大于99.9％；所述B以硼铁中间合金的形式加入，硼铁中间合金中B的质量百分含量为24％。B、将原料放入真空感应炉中熔炼，熔炼温度为1590℃，保温7min，浇铸冷却后得到母合金；C、将母合金放入真空感应成型炉内的重熔管式坩埚中进行重熔后进行真空速凝甩带制得合金带，重熔温度为1560℃；所述重熔管式坩埚底部设有通孔，重熔管式坩埚上部经阀门连接氮气，氮气的压力为1.6atm；重熔管式坩埚的底部置于成型炉转轮轮缘之上3mm处，当母合金熔化后，打开重熔管式坩埚上部的阀门，熔融母合金在氮气压力下从坩埚底部的通孔中喷向旋转的成型炉转轮轮缘，形成连续的合金带，所得合金带的厚度为250～260μm，宽度为3～5mm；重熔管式坩埚内径为13mm，高度为260mm，重熔管式坩埚底部的通孔孔径为1.4mm。转轮旋转线速度为25m/s；D、配制熔盐：按FeCl2、MgCl2、KCl、NaCl、NaF、BeF2的物质的量比为0.1：0.1：1：3:1：0.03称取各组元，混合后得到熔盐介质，加入占熔盐介质质量的12％的粉状单晶硅，研磨混匀；FeCl2、MgCl2、KCl、NaCl、NaF、BeF2均为分析纯，称量前先将各组元在200℃烘干8h；E、将熔盐放入盐浴炉中，加热至770℃，恒温20min，然后以含4.5％Si的硅钢片做阴极浸入熔盐液中，将合金带作为阳极浸入熔盐液中通直流电对合金带进行电镀渗硅；所述通直流电为脉冲给电方式，平均电流密度为70mA/cm2；所述合金铸带在熔盐中以0.13m/min的行进速度进行匀速运动，并保持合金铸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性合金，其原料成分及重量百分含量为：Ag0.03‑0.05％、Sc0.8‑1.4％、In0.2‑0.7％、Al0.05‑0.08％、Sn0.2‑0.7％、Be0.09‑0.15％、Pm0.05‑0.12％、Au0.003‑0.008％、Si1.6‑1.9％、B2.1‑2.9％，余量为Fe。

【技术特征摘要】
1.一种磁性合金，其原料成分及重量百分含量为：Ag0.03-0.05％、Sc0.8-1.4％、In0.2-0.7％、Al0.05-0.08％、Sn0.2-0.7％、Be0.09-0.15％、Pm0.05-0.12％、Au0.003-0.008％、Si1.6-1.9％、B2.1-2.9％，余量为Fe。2.如权利要求1所述的磁性合金，其特征在于：所述B以硼铁中间合金的形式加入，硼铁中间合金中B的质量百分含量为20-25％。3.一种磁性合金的制备方法，步骤包括：A、按合金原料成分重量百分含量为Ag0.03-0.05％、Sc0.8-1.4％、In0.2-0.7％、Al0.05-0.08％、Sn0.2-0.7％、Be0.09-0.15％、Pm0.05-0.12％、Au0.003-0.008％、Si1.6-1.9％、B2.1-2.9％，余量为Fe进行配料；所述B以硼铁中间合金的形式加入，硼铁中间合金中B的质量百分含量为20-25％。B、将原料放入真空感应炉中熔炼，熔炼温度为1570～1600℃，保温时间为6-15min，浇铸冷却后得到母合金；C、将母合金放入真空感应成型炉内的重熔管式坩...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵浩峰，张椿英，周剑，于鹏，黄自成，郑自成，柴阜桐，柴知章，莫宏恩，沈子强，
申请(专利权)人：安徽信息工程学院，
类型：发明
国别省市：安徽,34