由中合金鋼成分開發(fā)形成的鐵基非晶態(tài)軟磁合金及其應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鐵基非晶態(tài)軟磁合金，由FeaCbMncPdCreNifCugMohCoiSijBk和不可避免的雜質(zhì)組成，以原子百分比計(jì)，其中a為72～76，b為0.1～0.2，c為0.1～0.5，d為0.1～0.2，e為1～4，f為1～3，g為0～0.1，h為0～0.1，i為0.1～0.2，j為6～9，k為9～12，a+b+c+d+e+f+g+h+i+j+k=100，其具有高的磁導(dǎo)率、低的矯頑力、高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度和優(yōu)異的耐腐蝕性能，且其成型性好、制備工藝條件寬松、生產(chǎn)成本低廉。
【專利說明】
由中合金鋼成分開發(fā)形成的鐵基非晶態(tài)軟磁合金及其應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于非晶合金技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種由中合金鋼開發(fā)的具有高磁導(dǎo)率、 低矯頑力、高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度和耐腐蝕性能的鐵基非晶態(tài)軟磁合金及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 軟磁合金是在弱磁場(chǎng)中具有高磁導(dǎo)率及低矯頑力的一類合金。與傳統(tǒng)的金屬軟磁 材料相比，鐵基非晶態(tài)軟磁合金具有優(yōu)良的綜合軟磁性能，如高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、高導(dǎo)磁 率、低矯頑力、低鐵忍損耗、低激磁電流和良好的穩(wěn)定性等特點(diǎn)，被廣泛地用于配電變壓器、 中頻電源變壓器和開關(guān)電源變壓器的鐵忍、濾波電抗器、飽和電抗器、馬達(dá)定子W及磁傳感 器等電力電子器件中。目前，隨著高頻技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)軟磁材料的高頻特性提出了更高 的要求，不僅要具有高的磁導(dǎo)率和低的損耗，還要求在較高功率應(yīng)用時(shí)，具有高的飽和磁感 應(yīng)強(qiáng)度和在寬頻范圍內(nèi)具有高磁導(dǎo)率和低損耗。由此可見，開發(fā)一種具有高初始磁導(dǎo)率、更 寬的高頻性能的非晶軟磁合金材料對(duì)于促進(jìn)我國(guó)鐵基非晶態(tài)軟磁材料及其器件相關(guān)產(chǎn)業(yè) 的發(fā)展具有重要的意義。
[0003] 目前工業(yè)化生產(chǎn)中的Fe基非晶合金的牌號(hào)主要為Metglas2605SAl，成分為 Fes〇Si9Bii(at%)，本文中用SO表示，其雖然具備很多優(yōu)異的物理和化學(xué)性能，但仍存在W下 不足之處：（1)飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度與娃鋼片（2.03T)相比還是存在很大差距，限制了工業(yè)生產(chǎn) 的非晶變壓器向小型化、節(jié)能化的發(fā)展；（2)磁導(dǎo)率不高，且磁導(dǎo)率隨著工作頻率的增加呈 指數(shù)下降，高頻穩(wěn)定性不好，造成高頻工作下的電子器件不能廣泛的應(yīng)用，而高的初始磁導(dǎo) 率可W有效的降低軟磁材料在使用過程中所外加的勵(lì)磁電流和勵(lì)磁功率，從而減少材料使 用過程中的損耗；（3)耐蝕性不好，在空氣及潮濕的環(huán)境中容易生誘，產(chǎn)生誘斑，降低了其軟 磁性能及工業(yè)使用過程中的壽命。基于此，各國(guó)的研究者通過各種方法來提高化SiB非晶帶 材的磁性能和耐蝕性能，如向FeSiB中添加仿、化、]\1〇、化、加、]\1〇等各種合金元素，其中有的 是單獨(dú)添加，有的是聯(lián)合添加，但都會(huì)不同程度的降低FeSiB的磁飽和性能。
[0004] 針對(duì)上述不足（1)，中國(guó)專利文獻(xiàn)CNlOl 206943A中描述了 一種表達(dá)式為 FeaBbCcSidAle的合金系，按照原子百分比計(jì)，其中a為77~83，b為7~13，C為3~6，d為4~7，e 為1~4,其飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度可W達(dá)到1.380~1.760T;然而C(烙點(diǎn)3555°C)元素的添加在烙 煉過程中難W合金化，不但大大增加了烙煉成本，而且其最佳C含量的控制難W在工業(yè)生產(chǎn) 中實(shí)現(xiàn)。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN103915231A通過在Fe-Si-B系非晶質(zhì)合金中添加一定量Al而形成 化aSibBcAld系非晶-納米晶態(tài)軟磁合金，其中a為78~86%，b為2~9%，c為9~14%，d為1~5%， 該合金經(jīng)去應(yīng)力退火之后，其飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá)1.62~1.778T。
[0005] 針對(duì)上述不足（2)，中國(guó)專利文獻(xiàn)CN104021910A描述了一種用于高頻條件且具有 高初始磁導(dǎo)率的軟磁合金，由Fe、Co、Cu、Nb、Si和B組成，各組分的質(zhì)量百分比為： Fe 15.38%、CuO. 6%、師2.5%、Si 11 %、B9%，余量為Co，但是Co和師的成本較高，不利于工 業(yè)化生產(chǎn)。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN104862619A公開了一種具有高初始磁導(dǎo)率、高品質(zhì)因數(shù)的復(fù)合 非態(tài)晶軟磁合金，成分為。日69.21〔〇7.69加日.6饑)2.胡1189化7化9;其制備方法如下：首先制備非 晶軟磁合金薄帶，然后配制化學(xué)鍛儀憐鍛液并采用化學(xué)沉積法制備復(fù)合非晶軟磁合金，該 工藝復(fù)雜，合金中含P(烙點(diǎn)44.2°C )元素，P在烙煉過程中極易揮發(fā)，導(dǎo)致合金最終成分偏差 較大，而且含有貴金屬Co、師、Ni,成本較高。FeCuMSiB(M為師、Ta、W等）系Finemet合金是 1988年日本日立金屬公司的吉澤克仁(Yoshizawa)等首先發(fā)現(xiàn)在化SiB(Metglas)非晶合金 的基體中加入少量化和M(M=Nb、Ta、Mo、W等），經(jīng)過特殊晶化退火，得到了優(yōu)異軟磁性能的合 金系，該合金系具有磁導(dǎo)率高、矯頑力低和磁滯損耗低等特點(diǎn)，但是該合金系的飽和磁感應(yīng) 強(qiáng)度只有1.24T(特斯拉），無法滿足電力電子設(shè)備小型化、輕薄化對(duì)電器元件使用軟磁材料 具有高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度的要求，同時(shí)該合金系中還加入了稀±元素 Nb導(dǎo)致合金的成本大幅 度增加，不利于工業(yè)化生產(chǎn)和市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。
[0006] 針對(duì)上述不足（3)，中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102509603A描述了一種FexSiyBzCraMb的合金 系，式中的x、y、z、a和 b 為原子百分?jǐn)?shù)，其中 74<x<80，1.5<y<4，12<z^8,2<a<6,2< b < 7;M為胖、抓、]/[0、化或冊(cè)中的一種或一種^上的組合;通過向該合金中添加化元素提高相 同溫度下烙融合金的粘度，避免M元素在快速凝固過程中從非晶合金帶材表面析出，有效地 提高非晶合金帶材的表面質(zhì)量。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN103981466A公開了一種高耐蝕性鐵基非 晶合金材料，該合金材料兼有高耐蝕性、高非晶形成能力W及優(yōu)異磁性能，其化學(xué)式為 FeaCobSicBdPeCfMog，其中，a、b、c、d、e、f、g為各對(duì)應(yīng)組分原子的質(zhì)量百分量，0如< 80,5非 < 12,5<c< 10,7<d< 13,3<e<8，l <f <4,0<g<7，S^Sa+b+c+d+e+f+g=100;i亥 eCoSiBPCMo合金系中控制其組成含量接近共晶點(diǎn)，易于形成密堆結(jié)構(gòu)，非晶形成能力強(qiáng)，并 且同時(shí)獲得高耐腐蝕性和優(yōu)異磁性能，能夠作為電磁器件在惡劣的環(huán)境中使用。中國(guó)專利 文獻(xiàn)CN 1 0 2 9 6 5 5 9 7 A公開了一種高耐蝕性鐵基軟磁非晶合金，其分子式為 FeaCnNicModPeCfBgSih，式中曰、6、(3、(1、6^、邑、11表示各對(duì)應(yīng)原子的摩爾百分含量，60<曰<80， 0.5<b<4,2<c< 12,2.5 <d<4.5,8.5<e< 11.5,2.5<f< 5.5,3<g<6,l <h<4,^S 足a+b+c+d+e+f+g+h=100,與現(xiàn)有的鐵基軟磁非晶合金相比，該非晶合金同時(shí)具有高耐蝕 性。
[0007] 綜上所述，F(xiàn)eSiB中合金元素的添加雖然有利于提高FeSiB非晶合金的玻璃形成能 力和軟磁性能，但Fe基非晶合金的磁導(dǎo)率低且成本高，難W符合工業(yè)化生產(chǎn)要求。因此，至U 目前為止市場(chǎng)上亟待出現(xiàn)一種高磁導(dǎo)率、低矯頑力、成本低廉且耐蝕的合金系，來同時(shí)達(dá)到 性能及工業(yè)化生產(chǎn)的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對(duì)上述問題，本發(fā)明開發(fā)出一類新型鐵基非晶態(tài)軟磁合金，其成分特點(diǎn)采用的 是由儲(chǔ)量豐富和價(jià)格低廉的礦源冶煉而成的中合金鋼，具有高的磁導(dǎo)率、低的矯頑力、高的 飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、寬的過冷液相區(qū)和優(yōu)異的耐腐蝕性能，且其成型性好、制備工藝條件寬 松、生產(chǎn)成本低廉。
[0009] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 選擇。692.285；[1.42〔日.141]1日.日8?日.1日化3.7日化1.日1化日.日31〇日.日1〔0日.13(日1%)的中合金鋼為起始合 金，該中合金鋼是由儲(chǔ)量豐富和價(jià)格低廉的礦源(含量約為5%)冶煉而成的，成品鋼種中合 金純度很高，且本身含有一定量的對(duì)軟磁性能有益的合金元素 Co、Ni，對(duì)耐蝕性有利的Cr元 素等，不必外加，合金鋼含有的運(yùn)些合金元素會(huì)在一定程度上降低成本。
[0010] 經(jīng)過長(zhǎng)期的試驗(yàn)研究，并綜合考慮各組成分構(gòu)成的影響因素，本發(fā)明選擇在典型 的鐵基非晶合金牌號(hào)Metglas2605SAl、成分為FesoSi沁11的基礎(chǔ)上，保持S巧郵比例不變，W 中合金鋼為起始合金，通過合金化元素的添加設(shè)計(jì)，研究開發(fā)出了成分為 FeaCbMncPdCreNifCugMohCoiSi曲的鐵基非晶態(tài)軟磁合金，W原子百分比計(jì)，其中a為72~76，b 為0.1~0.2，。為0.1~0.5，(1為0.1~0.2,6為1~4^為1~3，邑為0~1，11為0~0.1，1為0.1~ 0.2，j為6~9，k為9~12，a+b+c+d+e+f+g+h+i+j+k=100。
[0011] 本發(fā)明合金中Fe的原子百分比含量控制在72~76 (at%)范圍內(nèi)，保證了高的飽和 磁感應(yīng)強(qiáng)度。
[0012] 本發(fā)明合金中的C元素與Fe元素有較大的原子半徑差異，符合井上名久提出的S 條經(jīng)驗(yàn)規(guī)律中具有大原子半徑的要求，C元素的合理適量添加有利于提高Fe基非晶合金的 形成，且在本發(fā)明成分構(gòu)成當(dāng)中，C的適當(dāng)加入有利于提高化SiB合金的Bs。
[0013]本發(fā)明合金中，Mn元素的適量添加增加了 FeSiB非晶合金的熱穩(wěn)定性和降低了 FeSiB非晶合金的鐵忍損耗，提高了合金的非晶形成能力。但Mn為反磁性離子，因此Mn元素 的添加也在一定程度上降低了合金的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度。
[0014] 在本發(fā)明合金中，P元素含量適當(dāng)?shù)奶岣哂欣跀U(kuò)大合金的過冷液相區(qū)和非晶相 的形成，P對(duì)于化SiBP合金在非晶相形成上的作用大于Si和B。
[0015] 在FeSiB中添加 Cr元素在一定程度上會(huì)降低合金的Bs和居里溫度。但本發(fā)明研究 發(fā)現(xiàn)，Cr元素的適量添加有利于提高非晶合金帶材的耐蝕性，有利于在惡劣環(huán)境下的工業(yè) 應(yīng)用。
[0016] 在FeSiB中添加 Ni元素在一定程度上會(huì)降低合金的Bs和居里溫度。但本發(fā)明研究 發(fā)現(xiàn)Ni元素的一定量的加入有利于提高非晶軟磁性能，擴(kuò)大非晶合金的過冷液相區(qū)范圍， 提高非晶的穩(wěn)定性。
[0017] 在FeSiB中添加 Mo元素在一定程度上會(huì)降低合金的Bs和居里溫度。但本發(fā)明研究 發(fā)現(xiàn)非晶鋼中Mo元素的添加對(duì)非晶形成能力起到有利作用。
[0018] 在本發(fā)明中，用適量的Cu(少于0.3(at%))元素代替Fe元素，可W有效的提高合金 的非晶形成能力，且Cu元素在非晶態(tài)合金退火過程中可W作為Fe原子的形核質(zhì)點(diǎn)，有利于 合金軟磁性能的提高。
[0019] Co作為磁性元素，具有很好的交流磁特性和較小的飽和磁致伸縮系數(shù)。在本發(fā)明 中，Co元素的合理適量的添加有利于形成高導(dǎo)磁率、低矯頑力、磁致伸縮小的非晶，但其Bs 值一般都較低。
[0020] 研究發(fā)現(xiàn)，Si的適量添加有利于Fe基非晶的形成，同時(shí)，會(huì)阻礙電子在化基非晶態(tài) 合金中的運(yùn)動(dòng)，提高合金的電阻率，因而會(huì)起到降低滿流損耗的作用，且Si含量在4(at%) W 上時(shí)，可W顯著降低非晶條帶的滿流損耗，綜合考慮各方面的影響因素，并依據(jù)大量的試驗(yàn) 研究，確定本發(fā)明中Si的優(yōu)選范圍為6~9(at%)。
[0021] B與Fe元素有較大的原子半徑差異，符合井上名久提出的S條經(jīng)驗(yàn)規(guī)律中具有大 原子半徑的要求，有利于Fe基合金的非晶化。B含量在9(at%) W上，可W顯著提高合金的非 晶形成能力和穩(wěn)定性，其含量低于5(at%)時(shí)，非晶軟磁材料的熱穩(wěn)定性變差，但是當(dāng)B含量 高于18(at%)時(shí)，其含量的再增加基本上對(duì)合金非晶化沒有太大的貢獻(xiàn)，所W綜合考慮各方 面的影響因素，并依據(jù)大量的試驗(yàn)研究，確定本發(fā)明中B含量的優(yōu)選范圍為9~12(at%)。
[0022] 與現(xiàn)有同類技術(shù)相比，本發(fā)明顯著的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在： 1. 本發(fā)明成分中含有對(duì)提高化基非晶軟磁合金物理和化學(xué)性能有利的多個(gè)過渡族金 屬元素 Co、化、Cr、Mn和Mo等； 2. 本發(fā)明合金系母合金含有P、C元素，配料烙煉時(shí)不用單獨(dú)烙煉化PJeB合金，增加了 配制成分的準(zhǔn)確性，簡(jiǎn)化了烙煉工藝； 3. 本發(fā)明合金成分具有(Fe, M)8〇-(Si，B)20成分特點(diǎn)，有利于形成非晶態(tài)并具有優(yōu) 異的軟磁性能； 4. 本發(fā)明合金條帶成本相對(duì)于Metglas2605SAl較低，節(jié)約了成本，增加了工業(yè)生產(chǎn)的 效益。
[0023] 綜上，本發(fā)明鐵基非晶態(tài)軟磁合金具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性能，具有較高的初始 磁導(dǎo)率、較低的矯頑力、寬的過冷液相區(qū)和優(yōu)異的耐蝕性。
【附圖說明】
[0024] 圖1為實(shí)施例1、2、3鐵基非晶態(tài)軟磁合金的XRD圖； 圖2為實(shí)施例1、2、3和SO鐵基非晶態(tài)軟磁合金的DSC圖； 圖3為實(shí)施例1、2、3和SO鐵基非晶態(tài)軟磁合金的VSM圖； 圖4為實(shí)施例1、2、3和SO鐵基非晶態(tài)軟磁合金的磁導(dǎo)率圖； 圖5為實(shí)施例1、2、3和SO鐵基非晶態(tài)軟磁合金的矯頑力圖； 圖6為實(shí)施例1、2、3和SO鐵基非晶態(tài)軟磁合金的腐蝕極化曲線圖； 圖中SO為化8〇Si泌11，Sl為實(shí)施例1，S2為實(shí)施例2，S3為實(shí)施例3。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于 此。
[00%] 實(shí)施例1 一種鐵基非晶態(tài)軟磁合金化74.89抗.1說]1日.47?日.12化3.日4化1.23加日.日2 1〇日.日1〔0日.115；[泌11，其 制備方法包括如下步驟： 1)配料：將合金鋼。692.285；[1.42抗.141]1日.日8?日.1日燈3.巧化1.日1加日.日31〇日.日1〇0日.13(日1%)、51 (99.999wt%) JeB(含化量和B量分別為79.51wt%、19.62wt%)按照所需要的元素比例進(jìn)行配 比合金鋼：化B: Si= 20.716: 3.186: 1.138。
[0027] 2)烙煉母合金:將配制好的原料放置于非自耗真空電弧爐中，抽真空到真空度為 5.0 X ICT3MPa后，通入高純氨氣，純度為99.99%，通過電弧烙煉將原料煉制成母合金錠，將母 合金錠反復(fù)烙煉6次，保證母合金成分的均勻性，即得鐵基非晶態(tài)軟磁合金。
[002引 3)噴帶:將烙煉好的母合金切開后，取6~Sg放入底部開有口徑約為0.6~0.9mm的 石英管中，放置在感應(yīng)線圈中并固定在銅輪上0.3~0.6mm高度處，然后在高純氣氣的保護(hù) 下采用高頻感應(yīng)加熱的方式融化母合金，當(dāng)真空度為5.0 X 1(T3時(shí)，充入純度為99.99%的高 純氣氣，將合金噴射在快速旋轉(zhuǎn)的銅漉表面，制成鐵基非晶態(tài)軟磁合金帶材。
[0029]將所得到的鐵基非晶態(tài)軟磁合金利用利用X射線衍射儀（X-ray diffraction, XRD;Ultima IV diffractometer，日本；Cu-Ka)檢測(cè)樣品的結(jié)構(gòu)。采用差示掃描量熱法 (肥TZSCH STA 型 Differential scanning calorimetry，DSC)W20 K/min的升溫速率來 測(cè)定樣品的合金的玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg和初始晶化溫度Tx?？傻玫借F基非晶態(tài)合金的XRD和DSC 曲線，見圖1和圖2。
[0030] 將所得鐵基非晶態(tài)軟磁合金裝入石英管里，進(jìn)行抽真空，真空度為2.0 X 1(T3時(shí)，進(jìn) 行封管處理，然后在箱式爐中進(jìn)行去應(yīng)力退火，退火溫度為396°C，保溫時(shí)間依次為8min、 IOmin、12min。然后用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)（v;Lbrating sample ma即etomete;r，VSM;7410，Lake 化ore,美國(guó)）測(cè)定退火試樣的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs，用直流磁滯回線測(cè)量?jī)x(BHS-40，Riken， 日本)測(cè)定退火試樣的矯頑力，用阻抗分析儀(4294A，Agilent，美國(guó)）測(cè)量去應(yīng)力退火試樣 在不同頻率的外加激勵(lì)磁場(chǎng)下的磁導(dǎo)率，結(jié)果見表1、圖3、圖4、圖5。
[0031] 實(shí)施例2 一種鐵基非晶態(tài)軟磁合金Fe?日.i2Co. iiMn〇.47Po. 12打3.日日Nil. 23加日.02 Moo.日1 Coo. 10 Si8.泌1日.87，其制備方法包括如下步驟： 1)配料：將合金鋼。692.285；[1.42抗.141]1日.日8?日.1日燈3.巧化1.日1加日.日31〇日.日1〇0日.13(日1%)、51 (99.999wt%) JeB(含化量和B量分別為79.51wt%、19.62wt%)按照所需要的元素比例進(jìn)行配 tt，合金鋼:FeB:Si=20.755:3.15:1.123。
[0032] 2)烙煉母合金:將配制好的原料放置于非自耗真空電弧爐中，抽真空到真空度為 5.0 X ICT3MPa后，通入高純氨氣，純度為99.99%，通過電弧烙煉將原料煉制成母合金錠，將母 合金錠反復(fù)烙煉6次，保證母合金成分的均勻性，即得鐵基非晶態(tài)軟磁合金。
[0033] 3)噴帶:將烙煉好的母合金切開后，取6~Sg放入底部開有口徑約為0.6~0.9mm的 石英管中，放置在感應(yīng)線圈中并固定在銅輪上0.3~0.6mm高度處，然后在高純氣氣的保護(hù) 下采用高頻感應(yīng)加熱的方式融化母合金，當(dāng)真空度為5.0 X 1(T3時(shí)，充入純度為99.99%的高 純氣氣，將合金噴射在快速旋轉(zhuǎn)的銅漉表面，制成鐵基非晶態(tài)軟磁合金帶材。
[0034] 實(shí)施例3 一種鐵基非晶態(tài)軟磁合金化74. 8此日.llMn〇.47P〇. 12化3. MNil. 23加日.02M〇0.0 lCoo. IlSis. 1 泌 11.82， 其制備方法包括如下步驟： 1)配料：將合金鋼。692.285；[1.42抗.141]1日.日8?日.1日燈3.巧化1.日1加日.日31〇日.日1〇0日.13(日1%)、51 (99.999wt%) JeB(含化量和B量分別為79.51wt%、19.62wt%)按照所需要的元素比例進(jìn)行配 tt，合金鋼:FeB:Si=24.701:4.122:1.178。
[0035] 2)烙煉母合金:將配制好的原料放置于非自耗真空電弧爐中，抽真空到真空度為 5.0 X ICT3MPa后，通入高純氨氣，純度為99.99%，通過電弧烙煉將原料煉制成母合金錠，將母 合金錠反復(fù)烙煉6次，保證母合金成分的均勻性，即得鐵基非晶態(tài)軟磁合金。
[0036] 3)噴帶:將烙煉好的母合金切開后，取6~Sg放入底部開有口徑約為0.6~0.9mm的 石英管中，放置在感應(yīng)線圈中并固定在銅輪上0.3~0.6mm高度處，然后在高純氣氣的保護(hù) 下采用高頻感應(yīng)加熱的方式融化母合金，當(dāng)真空度為5.0 X 1(T3時(shí)，充入純度為99.99%的高 純氣氣，將合金噴射在快速旋轉(zhuǎn)的銅漉表面，制成鐵基非晶態(tài)軟磁合金帶材。
[0037] 將所得到的3條鐵基非晶態(tài)軟磁合金利用利用X射線衍射儀(X-ray diffraction, XRD;Ultima IV diffractometer，日本；Cu-Ka)檢測(cè)樣品的結(jié)構(gòu)。采用差示掃描量熱法 (肥TZSCH STA 型 Differential scanning calorimetry，DSC)W20 K/min的升溫速率來 測(cè)定樣品的合金的玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg和初始晶化溫度Tx?？傻玫借F基非晶態(tài)合金的XRD和DSC 曲線，見圖I和圖2。
[0038] 將所得鐵基非晶態(tài)軟磁合金裝入石英管里，進(jìn)行抽真空，真空度為2.0 X 1(T3時(shí)，進(jìn) 行封管處理，然后在箱式爐中進(jìn)行去應(yīng)力退火，退火溫度為396°C，保溫時(shí)間依次為8min、 IOmin、12min。然后用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)（v;Lbrating sample ma即etomete;r，VSM;7410，Lake 化ore,美國(guó)）測(cè)定退火試樣的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs，用直流磁滯回線測(cè)量?jī)x(BHS-40，Riken， 日本)測(cè)定退火試樣的矯頑力，用阻抗分析儀(4294A，Agilent，美國(guó)）測(cè)量去應(yīng)力退火試樣 在不同頻率的外加激勵(lì)磁場(chǎng)下的磁導(dǎo)率，結(jié)果見表1、圖3、圖4、圖5。
[0039] 將所得的S種鐵基非晶態(tài)軟磁合金帶和工業(yè)生產(chǎn)所用的FesoSisBii非晶帶材在 Imol/L的HCl腐蝕液體中做電化學(xué)腐蝕，腐蝕結(jié)果如圖6。
[0040] 表1合金成分性能
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種由中合金鋼成分開發(fā)形成的鐵基非晶態(tài)軟磁合金，由 FeaCbMncPdCreNifCugM〇hC〇iSi jBk和不可避免的雜質(zhì)組成，以原子百分比計(jì)，其中a為72~76，b 為0.1 ~0.2，c為0.1 ~0.5，d為0.1 ~0.2，e為1 ~4，f為 1 ~3，g為0~0.1，h為0~0.1，i為0.1 ~0·2，j為6~9，k為9~12，a+b+c+d+e+f+g+h+i+j+k=100。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵基非晶態(tài)軟磁合金，其特征在于:所述a為74~76,所述i為 0.1~0.2，所述j為8~9，所述k為10~12，所述e為3~4，所述f為1~2。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵基非晶態(tài)軟磁合金，其特征在于:所述a為74.89~75.11，b 為0.11，c為0.47，d為0.12，e為3·04~3·05，f為l·23，g為0·02，h為0·01，i為0·10~0·ll，j 為8·18~9，k為10·87~ll·82。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵基非晶態(tài)軟磁合金，其特征在于:所述a為74.89，b為0.11，c 為0 · 47，d為0 · 12，e為3 · 04，f 為1 · 23，g為0 · 02，h為0 · 01，i為0 · 11，j為9，k 為11。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵基非晶態(tài)軟磁合金，其特征在于:所述a為75.12，b為0.11，c 為0.47，d為0.12，e為3.05，f為1.23，g為0.02，h為0.01，i為0.10,j為8.9，k為10.87。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵基非晶態(tài)軟磁合金，其特征在于:所述a為74.89，b為0.11，c 為0.47，(1為0.12,6為3.04汀為1.23 4為0.02，11為0.01，丨為0.11，]_為8.18汰為11.82。7. -種鐵基非晶態(tài)軟磁合金帶，其特征在于：它是由權(quán)利要求1~6任一項(xiàng)中所述的鐵 基非晶態(tài)軟磁合金制成。8. -種用于變壓器的鐵芯，其特征在于：它是由權(quán)利要求1~6任一項(xiàng)中所述的鐵基非 晶態(tài)軟磁合金制成。
【文檔編號(hào)】H01F1/153GK105845307SQ201610335571
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月19日
【發(fā)明人】李福山, 陳吉祥, 張文帥, 魏然, 陶娟, 李自超, 韓亞斌
【申請(qǐng)人】鄭州大學(xué)