[发明专利]一种微合金化超高导磁铁基纳米晶合金带材及其制备方法

说明书

本发明涉及纳米晶合金带材技术领域，尤其涉及一种微合金化超高导磁铁基纳米晶合金带材及其制备方法。包括成分与重量比为：Si8.5～9.1％，B1.8～2.0％，P0.1～0.3％，Cu1.10～1.35％，Nb4.8～5.2％，Mo0.8～1％，Ni0.3～0.5％，Cr0.2～0.5％，Fe80.05～82.4％；所述制备方法为：步骤一：采用中频感应加热的真空熔炼炉制备母合金；步骤二：在重力制带机组将母合金重熔熔化过程中，采用珍珠岩进行保护和打除低温渣、高温渣；步骤三：采用重力制带机将所述步骤二中的材料制备为非晶合金薄带；提供了一种微合金化超高导磁铁基纳米晶合金带材，具有超高导磁率和良好韧性，且制备工艺整体合理，提高钢液流动性，大大降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及纳米晶合金带材技术领域，尤其涉及一种微合金化超高导磁铁基纳米晶合金带材及其制备方法。

背景技术

铁基纳米晶合金是由铁元素为主，加入少量其它元素，经1988年日本的Yoshizawa等人首先发现，在Fe-Si-B非晶合金的基体中加入少量Cu和M，经适当的温度晶化退火以后，可获得一种性能优异的具有bcc结构超细晶粒软磁合金，但是目前，铁基纳米晶合金带材存在初始导磁率不太高，高初始导磁率带材韧性较差的情况，同时与之匹配的制备工艺的不适宜，导致钢液流动性差和原料烧损大，提高了整体的生产成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了一种微合金化超高导磁铁基纳米晶合金带材及其制备方法，具有超高导磁率和良好韧性，且制备工艺整体合理，提高钢液流动性，大大降低了生产成本。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：包括成分与重量比为：Si8.5～9.1％，B1.8～2.0％，P0.1～0.3％，Cu1.10～1.35％，Nb4.8～5.2％，Mo0.8～1％，Ni0.3～0.5％，Cr0.2～0.5％，Fe80.05～82.4％；所述Nb和Mo两种元素含量总和不超出5.6～5.8％。

优选的，所述制备方法为：

步骤一：采用中频感应加热的真空熔炼炉制备母合金；

步骤二：在重力制带机组将母合金重熔熔化过程中，采用珍珠岩进行保护和打除低温渣、高温渣；

步骤三：采用重力制带机将所述步骤二中的材料制备为非晶合金薄带；

步骤四：将非晶合金薄带按特定规格尺寸要求卷好铁芯，并在真空退火炉内进行晶化退火处理，获得纳米晶磁芯。

所述步骤一制备母合金的具体过程包括装料和原料熔融合金化，所述装料为每次装料前检查真空熔炼炉内侧底部、内壁、炉口是否存在裂纹缝隙，检查完毕，将坩埚倾斜10～20度，开始装料；

所述原料熔融合金化，一次装料完毕后，启动滑阀泵和罗茨泵抽将坩埚熔炼炉内部抽真空，真空度达到10～200Pa，同时进行预热，预热功率调至50～55kw，预热时间为15～20min，预热完成，关闭滑阀泵和罗茨泵；然后升温加热，加热功率调至95～100kw，加热时间为5～7min，再将加热功率调至150～175kw，加热时间为15～20min，钢液温度为1500～1550℃，停电镇静2min后，将炉体破空打掉高温渣，3～4次；打渣结束、二次装料完毕后，盖上炉盖抽真空，真空度为10～20Pa，加热功率为220～240kw，加热时间8～12min，然后加热功率调至95～100kw，加热时间10～15min，钢液温度为1380～1420℃；加热时间结束停电冷却降温，冷却降温时间为25～30min；钢液温度达到1280～1300℃时开始浇钢，浇钢时加热功率调至25kw，浇钢过程先慢，中间快，剩余30公斤约3分钟浇铸完成，在炉内钢锭模中镇静4～5min，打开炉盖将钢锭模吊出，钢锭随钢锭模自然冷却30～35min后，脱模，钢锭在空气中快速冷却降温至常温，所述步骤一完成。