一种感应炉专用非晶磁轭及其制备方法技术

本发明专利技术涉及磁性材料技术领域，提出了一种感应炉专用非晶磁轭及其制备方法。所述一种感应炉专用非晶磁轭，包括以下重量百分比的成分：Fe：80.0%~85.0%、Si：3.44%~6.02%、B：2.58%~5.16%、P：1.57%~6.45%、C：0.03%~0.15%、Nd：0.03%~0.05%、Ti：1.5%~2.5%、Zr：0.17%~0.35%、Ni：2.0%~3.1%；所述制备方法，包括以下步骤：将含有所述重量百分比成分的粉末投人真空感应熔炼炉中，进行梯度升温、保温处理后，冷却至室温，进行机加工，得到感应炉专用非晶磁轭。通过上述技术方案，解决了现有技术中的铁基非晶合金磁导率低、抗压强度低的问题。抗压强度低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种感应炉专用非晶磁轭及其制备方法


[0001]本专利技术涉及磁性材料
，具体的，涉及一种感应炉专用非晶磁轭及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着磁性器件未来的小型化和高频化的发展趋势，对磁性材料提出了越来越苛刻要求，材料的高磁导率、大饱和电流和低损耗的综合特性有一个非常高的要求，非晶态合金是七十年代以来所开发的一种新型材料，由于它具有优异的磁学性能和力学性能，已广泛地应用于各种变压器、触电保护器、开关电源、脉冲变压器、传感器、磁屏蔽等领域。按成分不同，可以配制成不同系列的合金，主要分为铁基、钴基及铁镍基非晶合金三类，由于铁基非晶合金价格便宜，且磁感应强度高于另外两种，因此应用的更加广泛，但是铁基非晶合金存在磁导率低的问题，且抗压强度有待进一步提高。

技术实现思路

[0003]本专利技术提出一种感应炉专用非晶磁轭及其制备方法，解决了相关技术中的铁基非晶合金磁导率低、抗压强度低的问题。
[0004]本专利技术的技术方案如下：一种感应炉专用非晶磁轭，包括以下重量百分比的成分：Fe：80.0%~85.0%、Si：3.44%~6.02%、B：2.58%~5.16%、P：1.57%~6.45%、C：0.03%~0.15%、Nd：0.03%~0.05%、Ti：1.5%~2.5%、Zr：0.17%~0.35%、Ni：2.0%~3.1%。
[0005]作为进一步的技术方案，所述Si/（Si＋B）为0.5~0.6。
[0006]作为进一步的技术方案，所述（Zr＋Ni）
‑/>（Nd＋Ti）＞0。
[0007]作为进一步的技术方案，所述（Zr＋Ni）
‑
（Nd＋Ti）≥1。
[0008]作为进一步的技术方案，所述（Zr＋Ni）
‑
（Nd＋Ti）≥1.5。
[0009]作为进一步的技术方案，所述（Zr＋Ni）
‑
（Nd＋Ti）＝1.5。
[0010]本专利技术通过调控非晶磁轭成分中的Si、B、Zr、Ni、Nd、Ti的含量，使铁基非晶合金中析出一定量的微晶组织，同时调整了晶化相α
‑
Fe晶粒的晶粒尺寸与体积占比，进一步改善了铁基非晶合金的磁导率和抗压强度。
[0011]本专利技术还提出了一种感应炉专用非晶磁轭的制备方法，包括以下步骤：将含有所述重量百分比成分的粉末投人真空感应熔炼炉中，进行梯度升温、保温处理后，冷却至室温，进行机加工，得到感应炉专用非晶磁轭。
[0012]作为进一步的技术方案，所述真空感应熔炼炉的压力为0.05MPa。
[0013]作为进一步的技术方案，所述梯度升温、保温处理具体为：先以5℃/min的速率升温至250~350℃，保温10~20min，再以10℃/min的速率升温至700~800℃，保温30~40min，再以20℃/min的速率升温至1300~1400℃，保温60~80min。
[0014]作为进一步的技术方案，所述梯度升温、保温处理具体为：先以5℃/min的速率升
温至300℃，保温15min，再以10℃/min的速率升温至800℃，保温40min，再以20℃/min的速率升温至1400℃，保温70min。
[0015]本专利技术的工作原理及有益效果为：1、本专利技术采用价格便宜、磁感应强度的铁基非晶合金作为感应炉专用非晶磁轭，同时通过优化非晶磁轭的组成成分，赋予高的磁导率和抗压强度，将有效磁导率提高到28240以上、抗压强度提高到3485MPa以上，解决了现有技术中存在的铁基非晶合金磁导率低、抗压强度低的问题，达到了同时提高铁基非晶合金磁导率和抗压强度的效果。
[0016]2、本专利技术采用梯度升温的加工工艺，具体为：先5℃/min的速率升温至250~350℃，保温10~20min，再以10℃/min的速率升温至700~800℃，保温30~40min，再以20℃/min的速率升温至1300~1400℃，保温60~80min，通过控制梯度升温过程的升温速率、温度和保温时间，进一步提高了铁基非晶合金的磁导率和抗压强度。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本专利技术保护的范围。
[0018]实施例1按照重量百分比Fe：82.5%、Si：5.0%、B：3.60%、P：4.0%、C：0.10%、Nd：0.04%、Ti：2.0%、Zr：0.26%、Ni：2.5%的合金配比，分别称取铁粉、硅粉、硼粉、磷粉、碳粉、钕粉、钛粉、锆粉、镍粉投人真空感应熔炼炉中，抽真空至0.05MPa，先5℃/min的速率升温至300℃，保温15min，再以10℃/min的速率升温至800℃，保温40min，再以20℃/min的速率升温至1400℃，保温70min后，冷却至室温，进行机加工，得到感应炉专用非晶磁轭。
[0019]实施例2按照重量百分比Fe：82.5%、Si：4.3%、B：4.3%、P：4.0%、C：0.10%、Nd：0.04%、Ti：2.0%、Zr：0.26%、Ni：2.5%的合金配比，分别称取铁粉、硅粉、硼粉、磷粉、碳粉、钕粉、钛粉、锆粉、镍粉投人真空感应熔炼炉中，抽真空至0.05MPa，先5℃/min的速率升温至300℃，保温15min，再以10℃/min的速率升温至800℃，保温40min，再以20℃/min的速率升温至1400℃，保温70min后，冷却至室温，进行机加工，得到感应炉专用非晶磁轭。
[0020]实施例3按照重量百分比Fe：82.5%、Si：5.16%、B：3.44%、P：4.0%、C：0.10%、Nd：0.04%、Ti：2.0%、Zr：0.26%、Ni：2.5%的合金配比，分别称取铁粉、硅粉、硼粉、磷粉、碳粉、钕粉、钛粉、锆粉、镍粉投人真空感应熔炼炉中，抽真空至0.05MPa，先5℃/min的速率升温至300℃，保温15min，再以10℃/min的速率升温至800℃，保温40min，再以20℃/min的速率升温至1400℃，保温70min后，冷却至室温，进行机加工，得到感应炉专用非晶磁轭。
[0021]实施例4按照重量百分比Fe：82.5%、Si：3.44%、B：5.16%、P：4.0%、C：0.10%、Nd：0.04%、Ti：2.0%、Zr：0.26%、Ni：2.5%的合金配比，分别称取铁粉、硅粉、硼粉、磷粉、碳粉、钕粉、钛粉、锆粉、镍粉投人真空感应熔炼炉中，抽真空至0.05MPa，先5℃/min的速率升温至300℃，保温
15min，再以10℃/min的速率升温至800℃，保温40min，再以20℃/min的速率升温至1400℃，保温70min后，冷却至室温，进行机加工，得到感应炉专用非晶磁轭。
[0022]实施例5按照重量百分比Fe：82.5%、Si：6.02%、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种感应炉专用非晶磁轭，其特征在于，包括以下重量百分比的成分：Fe：80.0%~85.0%、Si：3.44%~6.02%、B：2.58%~5.16%、P：1.57%~6.45%、C：0.03%~0.15%、Nd：0.03%~0.05%、Ti：1.5%~2.5%、Zr：0.17%~0.35%、Ni：2.0%~3.1%。2.根据权利要求1所述的一种感应炉专用非晶磁轭，其特征在于，所述Si/（Si＋B）为0.5~0.6。3.根据权利要求1所述的一种感应炉专用非晶磁轭，其特征在于，所述（Zr＋Ni）
‑
（Nd＋Ti）＞0。4.根据权利要求3所述的一种感应炉专用非晶磁轭，其特征在于，所述（Zr＋Ni）
‑
（Nd＋Ti）≥1。5.根据权利要求4所述的一种感应炉专用非晶磁轭，其特征在于，所述（Zr＋Ni）
‑
（Nd＋Ti）≥1.5。6.根据权利要求5所述的一种感应炉专用非晶磁轭，其特征在于，所述（Zr＋Ni）
‑
（Nd＋Ti）＝1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵亚静，洪继丰，
申请(专利权)人：唐山非晶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：