[发明专利]一种超低温磁屏蔽用软磁合金带材及制备方法

说明书

一种超低温磁屏蔽用软磁合金带材及制备方法，属于软磁合金技术领域。其化学成分质量百分比为C 0～0.02％，Ni 75.0～80.0％，Cu 2.0～4.7％，Mo 1.0～3.4％，Ce 0.001～0.05％，Si 0～0.5％，Mn 0.2～1.0％，余量为Fe及不可避免的杂质。最终产品在液氮温度下的磁性能为：初始磁导率μ_0.08为118.6mH/m，磁导率μ_0.4为316.9mH/m，最大磁导率μ_m为686.3mH/m，矫顽力Hc为0.46A/m，饱和磁感应强度Bs为0.92T。当温度从‑60℃降低到液氦温度时，该合金带材的初始磁导率呈增加趋势。合金生产过程包括：真空冶炼、锻造、热轧、冷轧、退火、成品轧制、磁性能热处理步骤。优点在于，合金带材在超低温下具有高的磁导率，适合于制作超低温下磁屏蔽装置。

技术领域

本发明属于铁镍软磁合金技术领域，特别是提供了一种超低温磁屏蔽用软磁合金带材及制备方法。

背景技术

超低温磁屏蔽软磁合金材料是我国的战略新型功能材料，超低温度磁屏蔽主要指在液氮温度、液氦温度及绝对零度下对关键设备的地磁场屏蔽，以提高关键设备及数据的精度，主要应用于核物理方面超导电子激光装置、量子计算机、量子通信等在超导下工作设备的磁屏蔽。

磁屏蔽是指对低频率电磁波的屏蔽，主要选用软磁合金材料制作磁屏蔽装置，利用其高的磁导率，吸收周边的电磁波，对所保护的装置进行屏蔽。而地磁场是一种很弱的磁场，屏蔽地磁场需要具有高初始磁导率的软磁合金。目前，具有高初始磁导率的软磁合金主要有1J79、1J85及1J77，而1J79、1J85、1J77合金在液氮温度的磁导率大幅降低，1J79在液氮温度下初始磁导率μ_0.08仅为20mH/m，较室温下磁导率降低了60％，1J85在液氮温度下初始磁导率μ_0.08仅为12.5mH/m，较室温下磁导率降低高达90％，1J77在液氮温度下初始磁导率μ_0.08仅为12.5mH/m，较室温下磁导率降低了70％，随着温度进一步降低到液氦温度时，这三种合金的磁导率继续降低，无法满足超低温下磁屏蔽的应用要求。

随着科学技术的发展与进步，为适应越来越苛刻的工作条件，对超低温下的磁屏蔽精度要求越来越高，因而对超低温下应用的软磁合金材料提出了更高要求，合金带材在液氮温度下需满足的磁性能：初始磁导率μ_0.08(磁场0.08A/m)≥80mH/m，磁导率μ_0.4(磁场0.4A/m)≥200mH/m，最大磁导率μ_m≥300mH/m，矫顽力Hc≤0.6A/m，饱和磁感应强度Bs≥0.90T。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超低温磁屏蔽软磁合金带材及制备方法，使该合金带材在液氮温度下具有高的磁性能：初始磁导率μ_0.08(在磁场0.08A/m下测量)为118.6mH/m，磁导率μ_0.4(在磁场0.4A/m下测量)为316.9mH/m，最大磁导率μ_m为686.3mH/m，矫顽力Hc为0.46A/m，饱和磁感应强度Bs为0.92T。当温度从-60℃降低到液氦温度时，本发明合金带材的初始磁导率呈增加趋势。合金带材在超低温下具有高的磁导率，适合于制作超低温下磁屏蔽装置。

本发明一种超低温磁屏蔽用软磁合金带材的化学成分质量百分比为：C 0～0.02％，Ni 75.0～80.0％，Cu 2.0～4.7％，Mo 1.0～3.4％，Ce 0.001～0.05％，Si 0～0.5％，Mn 0.2～1.0％，余量为Fe及不可避免的杂质。

本发明成分设计的原理如下：

C：C元素的添加，主要与钢中O进行反应生成CO₂，真空下抽出，降低钢中的O含量，提高合金的磁性能；另一方面，钢中残余的C含量对合金磁性能不利，在充分脱O后，残余C含量应控制在较低的水平。