本發(fā)明屬于永磁合金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金。

背景技術(shù)：

永磁合金是利用合金材料的磁性特點(diǎn)，在一定空間中建立磁場(chǎng)或者改變磁場(chǎng)分布狀態(tài)的一類重要的功能材料，被廣泛的應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)備，輸電線路，儀器儀表，高速鐵路，雷達(dá)通訊等等方面。傳統(tǒng)的永磁合金材料大多依賴稀土材料制備而成，也被稱為稀土永磁材料。傳統(tǒng)的稀土永磁合金材料有著較大的局限性，主要表現(xiàn)在：1隨著稀土資源的日益匱乏，使得稀土永磁合金材料所需的稀土元素來源變得困難；2稀土資源價(jià)格較高，使得稀土永磁合金材料的成本也相應(yīng)提高；3稀土永磁合金材料的耐腐蝕性和加工性較差，無法滿足各個(gè)行業(yè)日益增加的需求。無稀土永磁合金材料由于不含有稀土材料可以克服以上的缺點(diǎn)，并且由于其具有較好的耐腐蝕性和機(jī)械加工性能，近年來得到了研究人員的廣泛關(guān)注。

中國(guó)專利201310076526.3，發(fā)明名稱為一種柱狀晶鋁鎳鈷鈦永磁合金的制造工藝，本發(fā)明公開了一種柱狀晶鋁鎳鈷鈦永磁合金的制造工藝和配方，其制備工藝為：步驟：1) 原料配制，按如下重量百分比配制：鋁Al ：7％～ 8％，鎳Ni ：13.5％～ 15％，鈷Co ：36％～ 38％，銅Cu ：3％～ 3.5％，鈦Ti ：5.5％～ 7％，鈮Nb ：0.5％～ 1％，鈥Ho ：0.5％～1.5 ％，鉭Ta ：0.3 ％ ～ 0.9 ％，鉍Bi ：0.3 ％ ～0.6 ％，硫S ：0.15 ％ ～ 0.5 ％，硒Se ：0.2 ％ ～0.6％，鐵Fe ：余量；2) 熔煉與澆注；3) 熱處理。其不足是該永磁合金的飽和磁化強(qiáng)度不夠。

中國(guó)專利201510005943.8，發(fā)明名稱為一種無稀土MnAl永磁合金的制備方法，本發(fā)明公開了一種無稀土MnAl永磁合金的制備方法，制備方法包括以下步驟：(1) 配比母合金樣品成分：按原子百分比配置成名義成分為Mn60-xAl40+x的母合金原料，其中x ＝ 0 ～ 10 ；(2) 母合金熔煉：采用非自耗真空電弧爐，將配比好的母合金原料放入水冷銅坩鍋中，將合金反復(fù)熔煉3～5 遍，得到成分均勻的MnAl合金鑄錠；(3) 將MnAl合金鑄錠采用單輥快淬法制備MnAl 合金薄帶；(4) 真空熱處理：將步驟(4) 得到的MnAl合金薄帶進(jìn)行真空熱處理，得到τ相MnAl 合金；(5)機(jī)械球磨：將步驟(5) 得到的τ相MnAl合金，進(jìn)行球磨處理，獲得τ相MnAl 合金粉末，即高矯頑力無稀土MnAl 永磁合金。其不足是由于其制備工藝復(fù)雜，大大提高了經(jīng)濟(jì)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是給出一種具有較強(qiáng)磁性，良好的耐腐蝕性和較強(qiáng)機(jī)械性能的無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。

無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金在高溫區(qū)內(nèi)會(huì)形成相單相固溶體，在600-1000范圍內(nèi)可能會(huì)存在兩個(gè)相區(qū)相和相，在650以下存在相的混合狀態(tài)。相是正方晶系，具有較高的硬度，因此我們需要適當(dāng)?shù)纳上嗵岣卟牧嫌捕?。各個(gè)合金元素對(duì)永磁材料的作用并不相同。鈷、銅、鈦是無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金中主要的構(gòu)成元素。根據(jù)其各自的作用來確定其在無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

鈷：Fe-Ni-Al 合金中加入鈷后，能夠顯著的提高材料的磁性。鈷分配于相和相中。以鐵為主的相增加了鈷后（不超過30%時(shí)），飽和磁化強(qiáng)度會(huì)得到很大的提升。從而加強(qiáng)的合金各個(gè)方面的磁性。同時(shí)由于增加了鈷元素之后，使得其材料內(nèi)部矯頑力下降，這樣可以大大的簡(jiǎn)化加工工藝。若鈷超過40%，即容易在無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金中導(dǎo)致相的析出，從而對(duì)磁性能力產(chǎn)生極為不利的影響。因此鈷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般選取為5%-40%。

銅：在無稀土Fe-Cu-Ti永磁材料中可以部分取代鎳的作用。銅主要影響合金獲得最佳磁性能的臨界冷卻速率以及磁性能力對(duì)成分的敏感性，有利于提高產(chǎn)品的合格率，降低 產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。因此銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般選取為2%-5%。

鈦：可顯著提高無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金的矯頑力，是較高矯頑力無稀土Fe-Cu-Ti永磁材料的必要組成元素。鈦元素進(jìn)入相，使得相與相的點(diǎn)陣常數(shù)差別增大，相粒子的形狀各向異性增大。含鈦合金的相比例比較接近0.5，導(dǎo)致無稀土Fe-Cu-Ti永磁材料的矯頑力提升。因此鈦元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般選取為5%-8%。

硅：硅元素在無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金可以充分的擴(kuò)大相，降低固溶處理后的臨界冷卻速率。硅是一種有益的合金元素，當(dāng)無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金中鈷的含量為10%-25%范圍內(nèi)是添加硅元素對(duì)該合金都是有益的，但對(duì)于低鈷合金來說則明顯不同。若鈷含量在10%以下，一般情況下很難形成相，因此加入硅元素也不會(huì)對(duì)磁性產(chǎn)生較大影響。因此在所述無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金硅元素的含量需和鈷元素的含量相互協(xié)調(diào)，一般選擇硅的含量為0.2%-1.5%。

添加鈷、銅、鈦等合金元素后，同時(shí)要考慮三種元素在無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金的互相配合作用需要根據(jù)具體情況對(duì)其質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行小范圍的調(diào)整，以保證獲得較佳磁性能。

所述一種無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金的各種元素質(zhì)量百分比為：

鈷Co ：20.0％～40.0％；鎳Ni: 5.0％～10.0％；銅Cu：2.0％～5.0％；鈮Nb: 0.5％～ 1.50％；鈦Ti：5.0％～8.0％；硅Si：0.2％～1.5％：鋁Al ：7.0％～8.0％；硫S ：0.15％～ 0.50％；其余為鐵Fe和少量的其它雜質(zhì)。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

鈷Co ：30.0％；鎳Ni: 5.0％；銅Cu：3.0％；鈮Nb: 0.5％；鈦Ti：6％；硅Si：0.3％：鋁Al ：7.0％；硫S ：0.25％；其余為鐵Fe和少量的其它雜質(zhì)。

實(shí)施例2：

鈷Co ：25.0％；鎳Ni: 6.0％；銅Cu：3.0％；鈮Nb: 0.6％；鈦Ti：5.5％；硅Si：1.2％；鋁Al ：7.5％％；硫S ：0.25％；其余為鐵Fe和少量的其它雜質(zhì)。

實(shí)施例3：

鈷Co ：35.0％；鎳Ni: 10.0％；銅Cu：2.5％；鈮Nb: 1.2％；鈦Ti：5.0％；硅Si：0.5％；鋁Al ：7.0％；硫S ：0.50％；其余為鐵Fe和少量的其它雜質(zhì)。

實(shí)施例4：

鈷Co ：40.0％；鎳Ni: 5.0％；銅Cu：5.0％；鈮Nb: 1.0％；鈦Ti：5.0％；硅Si：1.5％：鋁Al ：8.0％；硫S ：0.50％；其余為鐵Fe和少量的其它雜質(zhì)。