一种提高55％镍-铁磁性合金性能的工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种具有超常磁性，即具有高的初始磁导率μ０和低的剩磁Ｂｒ的镍—铁合金的配方及获得超常磁性的方法。本发明专利技术获得的合金，作为电子工业材料，适宜于制造变压器磁芯、开关电源等器件，在电子、航空、仪表等工业中有广泛的用途。该合金中含镍量比一般的高导磁合金中的含量低，因此，成本低廉。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有高的初始导磁率μo和低的剩磁Br的，特别适宜于制造脉冲变压器磁芯的镍-铁合金的配方及获得超常磁性的方法。当代，随着脉冲技术的发展，对单极脉冲变压器的性能提出了更高的要求。例如雷达已开始采用编码脉冲串进行调制，需用编码脉冲变压器。这种脉冲变压器要求编码脉冲串的群降小，恢复时间短。从而要求变压器的磁芯材料具有大的磁感应强度增量△B、低剩磁Br、高的脉冲导磁率μk和低的损耗。一般的高导磁合金，不能满足上述的要求。所以，研制单极脉冲变压器用的磁芯新材料是必要的。目前，我国常用的恒导磁合金有联邦德国的Pfeifer于一九六八年专利技术的含有镍-铁-钼的Permaxf合金(镍为65%，钼为2.5%，铁为余量)以及与此合金性能相近的，我国于一九七○年以来研制的1J66、1J67h合金(镍为65%，钼为2%，铁为余量)。这些合金中，镍的含量较高，大都在65%(重量)左右。本专利技术的任务，就是要制取一种含镍低，却能获得大的磁感应强度增量△B的镍-铁磁性合金。这种合金具有超常磁性(或称反常磁性)，即它的初始导磁率μo和饱和磁感应Bs高，剩磁Br低。这种特性能较好的满足单极脉冲变压器磁芯的性能要求。本专利技术合金的成份，其特征是镍含量较常用的高导磁合金中的含量低;其含量和优先推荐的最佳成份含量(均系重量百分比)是成份 含量 最佳含量镍 54.5～55.5 54～55碳 0.020以下 0.015以下 铁 余量 余量本专利技术的任务是这样实现的按上述成份配料后，用真空感应炉熔炼成钢锭，钢锭扒皮后，经过热锻和热轧成厚度为2至3毫米的带材，酸洗后，带材再用四辊至十二辊的轧机冷轧成0.1～0.05毫米的薄带材。本专利技术的特征是，采用了95%～98%的大的冷轧变形率。薄带经过电泳绝缘涂层后，即可绕制成欲制取的半成品，例如绕制成单极脉冲变压器中的环状磁芯。然后，将本专利技术的合金薄带或其制成品，例如环状磁芯，放置于工业电炉内，在氢气保护下，进行1100～1200℃，保温2～4小时的高温退火。本专利技术的特征是，当合金制成品随炉温升到840～870℃时，要控制炉温的升温速度，直到选定的最终的退火温度1100～1200℃，优先推荐的升温速度是100～150℃/小时。这样能获得大而均匀的晶粒，易于形成｛100｝〈310〉的结晶织构，以便获得理想的磁性。高温退火后，再在保护气氛下，于20奥斯特的施加磁场中，进行纵向磁场热处理。本专利技术的特征是，采用了与组织、性能相适应的纵向磁场热处理温度600～700℃。在此温度下保温1小时，然后以40℃/小时的冷却速度冷到200℃以下，出炉。经过上述处理后的本专利技术的合金，在同样的厚度下，初始导磁率μo，比Permaxf、1J66和1J67h合金高2～3倍;脉冲导磁率μk高两倍;磁感应强度增量△B高出大约10%。本专利技术的优点是，所涉及的合金中含镍量在54.5到55.5%(重量)。它不仅具有超常的磁性，而且含镍低，制成品的体积小，成本低，能获得良好的社会经济效益。它作为电子工业材料，在电子、航空、仪器仪表和自动控制等行业中有广泛的用途，可以制成脉冲变压器的磁芯、开关电源等磁芯器件。以下结合附图和一个具体实施例对本专利技术作进一步的详细描述。图1是本专利技术的简易工艺流程图。图2是用本专利技术合金制成的磁芯的高温退火曲线。图3是用本专利技术合金制成的磁芯的纵向磁场热处理曲线。欲制取截面为0.46平方厘米、平均直径为21厘米、初级匝数为60、次级匝数为24、频率为50赫兹的单极脉冲变压器磁芯，假如需用本专利技术的合金10公斤时，投料如下镍按54%(重量)组合，需称取5.4公斤，高纯度的铁为余量，即称取4.6公斤(合金中的碳、硫、磷系由原料带入)。将称取的上述合金成份，在真空感应炉内熔炼成钢锭，钢锭扒皮后，热锻、热轧成2毫米厚、100毫米宽的带材。热轧带材经过酸洗后，在四辊到十二辊的冷轧机上进行冷轧，变形率采用96%，连续轧成0.08毫米的薄带材。薄带经过电泳绝缘涂层，可绕制成环状磁芯。接着，将环状磁芯，放置于工业电炉内，在氢气保护下随炉升温，当温度升到840℃之后，控制升温速度，以120℃/小时的升温速度，使炉温连续地升至1150℃，保温3小时后，切断电源;炉冷到600℃以下，可快速冷却到室温。嗣后，经高温退火后的磁芯，在保护气氛下，于20奥斯特的磁场中，进行纵向磁场热处理。具体工艺是磁芯随炉升到640℃，保温1小时后，以40℃/小时的冷却速度至200℃以下出炉。零件经检验合格后，即可成为正式产品。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有镍－－铁的磁性合金，特别适宜于制造脉冲变压器的磁芯，其特征是：ａ）、镍的含量比已有的恒导磁合金中的含量低，而初始导磁率μｏ高；ｂ）、采用了适宜的大的冷轧变形率；ｃ）、高温退火时，采用了适宜的升温速度；ｄ）、采用了与组织、性能相适应的纵向磁场热处理温度。

【技术特征摘要】
1.一种含有镍--铁的磁性合金，特别适宜于制造脉冲变压器的磁芯，其特征是a)、镍的含量比已有的恒导磁合金中的含量低，而初始导磁率μo高；b)、采用了适宜的大的冷轧变形率；c)、高温退火时，采用了适宜的升温速度；d)、采用了与组织、性能相适应的纵向磁场热处理温度。2.根据权利要求1所述的合金，其特征是其成份含量和优先推荐的最佳成份含量(均系重量百分比)是成份 含量 最佳含量镍 54.5～55.5 54～55碳 0.020以下 0...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘桂兰，刘慧斌，
申请(专利权)人：东北工学院，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]