电磁阀用封头材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电磁阀用封头材料。其成分满足（重量百分比）：Ｃ含量小于０．０８％，Ｓｉ含量为０．８～２．５％，Ｃｒ含量为１２～１６％，Ｍｎ含量为０．２～０．６％，Ｓ含量为０．２～０．４％，Ｔｉ含量为０．２～０．６％，稀土Ｒｅ含量为０～０．１％，余为铁。满足上述成分要求的合金能采用传统的铸造方法获得钢坯，然后再经锻造、热轧或冷轧获得所需形状的型材，或采用粉末冶金成型的方法。型材最后经８００℃以上的高温退火。这种材料除具有成本较低，耐蚀性好，易切削优点外，还具有良好的软磁性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁性材料，尤其涉及一种。
技术介绍
软磁材料是电力工业和电子工业中广泛应用的重要材料。在电力工业中，从电能的产生(发电机)、传输(变压器)到利用(电动机)的过程中，软磁材料起着能量转换的作用。在电子工业中，从通讯、自动控制、广播、电视和电影、电子计算技术到微波技术，软磁材料起着信息的变换、传递及存储等作用。软磁材料的性能常因应用而异，但通常希望材料的磁导率μ要高，而矫顽力Hc和损耗Pc要低。软磁材料主要有以金属软磁材料和铁氧体软磁材料为代表的晶体材料，非晶态软磁合金以及近年来发展起来的纳米晶软磁合金等。金属软磁材料电子间的交换作用强，因而饱和磁感应强度Bs高、居里温度高。但由于其电阻率低，涡流损耗大和趋肤效应，只适于低频下使用；铁氧体软磁材料是亚铁磁性的，电子间的交换作用是间接的，而且两组近邻次格子磁矩方向相反，因此饱和磁感应强度Bs低、居里温度低。但其电阻率高，特别适合在高频下应用。非晶、纳米晶材料的Bs虽与金属软磁材料相差不大，但它的矫顽力Hc要小得多。与晶态材料相比，非晶态材料通常具有高强度、高耐腐蚀性、高磁致伸缩系数、极高的机电耦合系数和高电阻率的特性。随着自动控制技术的迅猛发展，对电磁阀用封头不仅要求更高的动态磁性能，而且要求具有较好的耐腐蚀性能。为了提高市场竞争力，要求材料中贵金属元素含量尽可能降低，制造工艺尽可能简便。目前常用的软磁材料很难满足上述要求。纯铁虽然具有较高的饱和磁感应强度(2.1T)和起始磁导率(7500)，低的矫顽力(56A/m)。但其电阻率(130μΩ·mm)比较低，高频应用功率损耗高，只适用于低频。而且还存在易腐蚀的问题。硅钢虽然电阻率比纯铁高(400μΩ·mm)，但同样存在易腐蚀的问题，为确保其耐蚀性就必须加以电镀，这既增加了生产成本又有污染环境问题。软磁铁氧体虽然电阻率高，耐腐蚀，但其饱和磁感应强度太低，不适合用于电磁阀等控制元件。常用的不锈钢虽然具有良好的耐腐蚀性能，但其磁性能不能满足电磁阀封头的要求。因此开发耐蚀的软磁材料十分重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种。电磁阀用封头材料化学成分满足(重量)C含量小于0.08％，Si含量为0.8～2.5％，Cr含量为12～16％，Mn含量为0.2～0.6％，S含量为0.2～0.4％，Ti含量为0.2～0.6％，稀土Re含量小于0.1％，其余为铁。一种电磁阀用封头材料的制备方法根据上述化学成分，以纯铁，低碳铬铁，钼铁，硅铁，锰铁为原材料，采用感应熔炼的方法连铸成钢坯，钢坯在900～1150℃进行锻造开坯后，再于900～1150℃热轧成型材。另一种电磁阀用封头材料的制备方法根据上述化学成分，以纯铁，低碳铬铁，钼铁，硅铁，锰铁为原材料，采用水雾化法制成80～120目目的粉末，粉末经过混合后于模具中压制成坯，压坯后在真空下经300～600℃脱蜡，最后于真空下经1000～1200℃烧结成型材。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点1)用本专利技术制备的电磁阀封头材料具有较好的动态磁性能在磁化场H＝0.625KOe(50KA/m)时，饱和磁感应强度Bs≥15KGs(1.5T)，内禀矫顽力Hcj≤5Oe(400A/m)。冲击后剩余磁感应强度Br≤6Gs(0.0006T)。2)由于含有Cr和Ti合金元素，合金具有较高的耐腐蚀性能，盐雾实验56小时后不变色。3)合金具有良好的机械加工性能，同时具有良好的力学性能。抗拉强度大于400MPa，硬度为HRB83～96。具体实施例方式为了提高合金的耐腐蚀性能，Cr元素必须被加入。研究表明当Cr含量高于8％以后，合金的耐腐蚀性能就能得到显著提高。但Cr元素的加入要导致磁性能的降低，特别是饱和磁感应强度Bs。此外，Cr价格较贵，添加过多将提高制造成本。在保证良好的耐腐蚀性能下，Cr含量优选12～16％，此时合金具有良好的软磁性能，且制造成本较低。C提高合金的矫顽力，影响合金的软磁性能，同时也会降低合金的耐腐蚀性能。对耐D腐蚀性能和磁性能而言，C含量越低越好。但从制备成本考虑，但C含量低于0.08％后，合金在具备良好耐腐蚀性能和磁性能的同时，成本也较便宜。Si元素的加入能显著提高合金的软磁性能，但Si加入过多，将使合金的脆性增加，因此Si含量优选0.5～2.5％。为了进一步提高合金的耐腐蚀性能，加入了少量的Ti。由于Ti的加入会导致磁性能的降低，因此Ti含量优选为0.2～0.6％。为改善合金的机加工性能，加入了一定量的S。S的加入同样恶化合金的磁性能，含量优选为0.2～0.4％。为净化钢液，可以加入少量的Re。为消除制备过程中的加工应力，获得磁性能优异的微观组织，合金最后需经800℃以上的高温退火，最佳范围一般在900～1100℃，随炉冷却或空冷。实施例1设计配方为(wt％)C为0.07％，Cr为12.50％，Si为1.0％，S为0.2％，Ti为0.25％，Mn为0.30％，Re为0.08％，余为铁。根据设计的成分配方采用纯铁，低碳铬铁，硅铁，海绵钛，锰铁和稀土硅铁等为原材料，采用感应熔炼的方法连铸成直径为Φ100mm圆棒，圆棒在900～1150℃进行锻造开坯后，再于900～1150℃热轧成Φ10mm的圆棒。Φ10mm圆棒最后在氮气保护下，经900℃保温5小时，随炉冷却到室温。经检测，合金性能为磁性能在H＝50kA/m磁场下，饱和磁感应强度Bs＝16.5KGs(1.65T)，矫顽力Hcj＝3.58Oe(286A/m)，冲击后的剩余磁感应强度Br＝5.5Gs(0.00055T)，耐腐蚀性能盐雾实验56小时不变色。力学性能抗拉强度426MPa，硬度HRB95。实施例2设计配方为(wt％)C为0.05％，Cr为13.50％，Si为1.5％，S为0.3％，Ti为0.35％，Mn为0.50％，Re为0.08％，余为铁。根据设计的成分配方采用纯铁，低碳铬铁，硅铁，海绵钛，锰铁和稀土硅铁等为原材料，采用感应熔炼的方法连铸成直径为Φ100mm圆棒，圆棒在900～1150℃进行锻造开坯后，再于900～1150℃热轧成Φ10mm的圆棒。Φ10mm圆棒最后在氮气保护下，经900℃保温5小时，随炉冷却到室温。经检测，合金性能为磁性能在H＝50kA/m磁场下，饱和磁感应强度Bs＝16.8KGs(1.68T)，矫顽力Hcj＝3.08Oe(246A/m)，冲击后的剩余磁感应强度Br＝5.6Gs(0.00056T)，耐腐蚀性能盐雾实验56小时不变色。力学性能抗拉强度416MPa，硬度HRB90。实施例3设计配方为(wt％)C为0.03％，Cr为13.50％，Si为2.5％，S为0.2％，Ti为0.30％，Mn为0.50％，Re为0.08％，余为铁。根据设计的成分配方采用纯铁，金属铬，金属硅，海绵钛，金属锰和稀土硅铁等为原材料，采用感应熔炼的方法连铸成直径为Φ100mm圆棒，圆棒在900～1150℃进行锻造开坯后，再于900～1150℃热轧成Φ10mm的圆棒。Φ10mm圆棒最后在氮气保护下，经900℃保温5小时，随炉冷却到室温。经检测，合金性能为磁性能在H＝50kA/m磁场下，饱和磁感应强度Bs＝16.8KGs(1.68T)，矫顽力Hcj＝2.83Oe(226A/m)，冲击后的剩余磁感应强度Br＝5.3Gs(0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁阀用封头材料，其特征在于化学成分满足（重量）：Ｃ含量小于０．０８％，Ｓｉ含量为０．８～２．５％，Ｃｒ含量为１２～１６％，Ｍｎ含量为０．２～０．６％，Ｓ含量为０．２～０．４％，Ｔｉ含量为０．２～０．６％，稀土Ｒｅ含量小于０．１％，其余为铁。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡军，文玉华，严密，罗伟，赵娣，王晨，李伟军，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]