[发明专利]一种铁钴基高磁化强度软磁材料及制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于金属材料领域，涉及一种铁钴基高磁化强度软磁材料及制备方法。

背景技术：

CN201110421466.5号申请涉及一种铁钴基内生非晶复合材料，该铁钴基块体非晶复合材料包含体积分数为15-85%的非晶相、85-15%的晶体相，其组成成分中只含有0-5%的类金属元素，该铁钴基块体非晶复合材料合金成分表达式为：(Fe1-xCox)aLabCecAldCueMfNgTh（原子比），其中，M为除La、Ce外的稀土元素中的一种或多种，N为Ti、V、Cr、Mn、Ni、Zn、Zr、Nb、Mo、Ag、Hf、Ta、Ga中的一种或多种，T为B、C、Si、P中的一种或多种，且0.05≤x≤0.7；30≤a≤80，5≤b≤30，5≤c≤30，1≤d≤10，1≤e≤10，0≤f≤30，0≤g≤5，0≤h≤5，且a+b+c+d+e+f+g+h=100。但是该复合材料的磁化强度低，合金成份系列复杂。

发明内容：

本发明针对上述技术缺陷，提供一种铁钴基高磁化强度软磁材料，该材料具有高的磁化强度。

本发明的另一目的是提供上述铁钴基高磁化强度软磁材料制备方法，该制备方法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种铁钴基高磁化强度软磁材料，各成分的重量百分含量为：Te 1％～3％，S 0.04％～0.09％，Yb 0.01％～0.03％，Lu 0.01％～0.05％，Dy 1％～4％，Sr 0.6％～0.9％，B 6％～9％，Co 20％～23％，其余为Fe。该材料的组织为非晶。

上述材料的制备方法，包括以下步骤：

1）首先按照上述合金成分进行配料，原料中Te、S、Yb、Lu、Dy、Sr、Co、Fe以纯物质形式加入，各原料纯度均大于99.9％；B以硼铁合金形式加入，其中B的重量百分含量为24％；

2）将各原料放入真空感应炉中熔炼，熔炼温度为1520-1560℃，得到母合金，然后将母合金放入真空感应成型炉内的重熔管式坩埚中进行重熔，重熔温度为1510-1530℃，重熔管式坩埚底部设有通孔，重熔管式坩埚上部经阀门连接氮气系统，氮气系统的压力为1.5-1.8个大气压；

3）重熔管式坩埚的底部置于成型炉转轮轮缘之上，当母合金熔化后，重熔管式坩埚上部阀门打开，熔融母合金在氮气压迫下，从坩埚底部的通孔喷向旋转的成型炉转轮轮缘，形成连续的合金带；

4）然后将合金带置于液氮中进行低温处理，处理温度为-196℃，保温20-30分钟；取出后于室温条件下静置2-3小时；然后置200-250℃温度下，保温2-4小时，自然冷却至室温，即得铁钴基高磁化强度软磁材料。

本发明的进一步设计在于：

步骤2）中重熔管式坩埚内径为12-14mm，高度为250-280mm，坩埚底部设有孔径为1-1.5mm的通孔。

步骤3）中重熔管式坩埚的底部置于成型炉转轮轮缘之上2-4mm处。

步骤3）中成型炉转轮旋转线速度为25～27m/s；所得合金带的厚度为200-350μm，宽度为3-5mm。

本发明具有如下有益效果：

本发明的软磁材料采用Yb、Lu和B、Sr共同作用可提高非晶形成能力。Dy、Yb和Lu共同作用可改善材料的磁化强度。Lu、S和Co形成化合物可以阻止热处理中晶粒的长大，保证了非晶的稳定性。

本发明软磁材料在凝固中，采用快速凝固、低温深冷、室温静置、热处理和合金化结合的方式，既有效抑制合金的晶化，保证化学成分的均匀分布，保证了合金的磁性能，也通过梯度处理大大降低了快速冷却造成的内应力，也保证了材料的力学性能。 

与现有技术相比，本发明的优点在于：所得产品具有优异的软磁性能、良好的机械性能和非晶形成能力。本发明制备中，没有大量使用稀贵元素，所取原料成本降低；另外合金经过快速冷却，保证了合金成分、组织和性能的均匀性，因此也就保证了材料的质量。该材料制备工艺简便，过程简单，成形快捷，生产的材料具有良好的性能，非常便于工业化生产。本发明制备的材料可以应用于信息、通讯等领域的磁性器件。

本发明的钴基合金非晶软磁材料性能见表1。

附图说明:

    图1为本发明实施例一制备的铁钴基高磁化强度软磁材料的组织图。