一种纳米晶铁基软磁合金制造技术

本发明专利技术属于双相纳米晶软磁合金，可以用于制造各种电源铁芯及磁开关等，该合金的具体化学成分（重量％）为０．９～５．０％Ｚｒ或Ｙ，４～１５％Ｎｂ，３～１８％Ｓｉ，１～５％Ｂ，余为Ｆｅ，本发明专利技术的优点在于不影响合金软磁性能的前提下，具有良好韧性，加工性能得到明显改善，克服了Ｆｅ基高导磁率合金ＦｅＣｕＮｂＳｉＢ易脆、易碎的弱点。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种纳米晶铁基软磁合金本专利技术属于双相纳米晶软磁合金，可以用于制造各种电源铁芯及磁开关等。双相纳米晶软磁合金系指在确定温度热处理后，合金部分晶化，其组织为纳米级晶体与剩余非晶相，正是这种特殊的结构导致此类合金具有优异的软磁性能。自Fe基高导磁率合金FeCuNbSiB被发现以来，国内外开始采用这一系列的合金做为各种电源器件的主要选材，日本公开特许公报平3-197650对此类合金的元素构成及含量有详细的介绍。但是，这类材料无论在热处理前后韧性很差，易脆，易碎，这是它们在工业应用上的致命弱点，这一缺陷使它的应用受到了很大限制。本专利技术的目的在于不影响合金软磁性能的前提下，提供一种具有良好韧性、加工性能明显改善的新型高导磁率合金。本专利技术合金的具体成分为：(Wt％)0.9～5.0％Zr或Y，4～15％Nb，3～18％Si，1～5％B，余为Fe。为了实现本专利技术目的，新合金以Fe做为合金的基本元素，Si和B是形成非晶不可缺少的，它们的加入有助于合金的非晶化，Nb的作用在于提高合金的温度稳定性，降低合金的各向异性，并和Si，B一起做非晶稳定成分。本专利技术的特点是以Zr和稀土元素Y完全取代了原合金的Cu元素，Zr与Y与铁的亲和能很小(小于Fe与Cu的亲和能)，它们被排斥在FeSi相以外，象Cu所起的作用类似，形成促进形核的区域。本专利技术合金的冶炼方法如下：除B以硼铁合金的形式加入以外，各元素以单质存在的方式在真空感应炉中熔炼，单辊激冷法在辊速大于1000转/分的条件下得到非晶薄带，易于氧化是Zr和Y的特点，所以喷带在高真空下进行。热处理及随后的冷却在H2的保护下进行，所有静态磁性能在室温测得。带厚20～30μm，用于磁测量的环状样品规格为20×25mm的环状。-->FeZrNbSiB和FeYNbSiB双相纳米晶合金其饱和磁感应强度最大可达1.4～1.6特斯拉，矫顽力小于0.030Oe，弱场磁导率(0.4A/m即5mOe，f＝1KHz)在10000以上。与FeCuNbSiB合金相比，本专利技术的特点在于新合金在保证软磁性能的同时，极大的提高了材料的韧性，易卷取，不出现FeCu系常有的脆断现象，真空下成带容易，与铜辊有极好的浸润，不出现表面晶化。在同样的生产和处理条件下，FeYNbSiB合金的晶粒，其平均直径比FeCu合金要小近10nm，即Y还有抑制晶粒长大的作用。实施例。采用真空感应炉冶炼了本专利技术合金4炉，为了方便对比，在相同条件下冶炼了1炉FeCuNbSiB合金，其具体化学成分列于表1。热处理温度由铂-铑热电偶测得，矫顽力与弱场磁导率由冲击法测得，H＝0.4A/m即5mOe，f＝1KHz，其值列于表2，比较非晶带晶化前后弯折到脆断的难易观察4种新合金及对比合金的韧性，列于表3。表1  本专利技术合金与FeCuNbSiB合金具体化学成分-->表2  本专利技术和FeCuNbSiB合金的静态性能参数表3  本专利技术和FeCuNbSiB合金的韧性比较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米晶Ｆｅ基软磁合金，其特征在于该合金的具体化学成分（重量％）为：０．９～５．０％Ｚｒ或Ｙ，４～１５％Ｎｂ，３～１８％Ｓｉ，１～５％Ｂ，余为Ｆｅ。

【技术特征摘要】
一种纳米晶Fe基软磁合金，其特征在于该合金的具体化学成分(重量％)为：0....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘群先，王新林，李岫梅，王崇愚，
申请(专利权)人：冶金工业部钢铁研究总院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]