[发明专利]一种铁基非晶合金、铁基非晶合金的退火方法

说明书

本发明提供了一种铁基非晶合金的退火方法，包括：将包括式(I)所示成分的待处理铁基非晶合金在氧化性气氛中进行退火处理，得到退火处理后的铁基非晶合金；Fe_aB_bSi_cC_d式(I)；其中，a、b、c与d为原子含量，其中78.5％≤a≤82.5％，10.5％≤b≤13.5％，3.5％≤c≤9.5％，0％＜d≤1.5％，且a+b+c+d＝100％。与现有技术相比，本发明通过在退火阶段通入氧化性气氛，可在铁基非晶合金表面形成致密且致密的氧化层薄膜，达到退火性能改善且抗氧能力增强的目的，进而提高铁基非晶合金的电阻率，获得优异的软磁性能。

技术领域

本发明属于非晶带材技术领域，尤其涉及一种铁基非晶合金、铁基非晶合金的退火方法。

背景技术

Fe基非晶态合金带具有低损耗、低矫顽力、高电阻率、高饱和磁感应强度、高磁导等优异的软磁性质，备受电力电子行业的青睐。近年来，各国研究机构及企业在继续提高非晶材料的饱和磁感应强度以及挖掘其更低的损耗优势方面投入大量的研发精力。目前，非晶材料饱和磁感应强度已经达到1.64T，同时损耗降低方面也成绩卓著，行业内企业已经开始推广S17型非晶变压器样机。材料软磁性能的提升，为变压器设计提供了有力的保障。

在上述两条主线持续发力的时候，却很少有研究机构或企业专注于解决非晶材料退火易被氧化课题的研究。只有使非晶材料在退火过程中抗腐蚀性能提高且工程化变得简单，才能更有利的扩宽上述新材料的应用渠道，同时这也是使材料软磁性能获取表征的基础。特别是高饱和非晶材料的组成方面，主要通过增加Fe含量来实现，其抗氧化能力相对变差，所以在提高非晶材料软磁性能的基础研究上，必须考虑材料应用过程抗氧化能力的提升。上述提到部分研究人员主要基于材料制备方面提及材料表面元素偏析、氧化膜等结构，但并未对其是否有抗氧化能力进行评估；同时，也未考虑材料退火后，这些所谓的表面膜结构或者偏析是否可以应对退火过程中高温、高湿退火环境的影响。

公开号为CN1281777C的中国专利中提到通过非晶组元中添加P，并设计其添加量，在提高薄带的非晶质母相的特性的同时，在表面形成的极薄氧化层，并且此极薄氧化层与非晶质母相之间的偏析层的综合软磁特性优异的薄带。同时该专利指出，特定范围的P成分，即使铁芯各部位温度不均也能获得优异的软磁性能。但该专利只评估制备态生产氧化膜层作用，而对于作为易氧化元素P，如何解决其退火过程易氧化的缺陷未做充分说明。

公开号为CN102787282A的中国专利在非晶制备过程中，在熔潭处通CO₂和CH_x混合保护气氛，在材料表面一定深度生成O的富集层以及C、Si、B元素的浓度峰值，且上述富集层均在距离表面20nm以内出现。但该专利只是提到有氧化层生成，但对于非晶材料退火后该膜层是否依然有效未做合理评估，同时也未指出该膜层作用。

关于非晶材料的退火，更多研究者致力于如何获得实验室条件下更低的损耗、更宽泛的退火区间及在工业条件下更稳定的温度场。公开号为CN102208257B的中国专利中通过实验数据详细的说明了非晶材料最佳退火工艺的调整思路，主要通过调整温度与时间。但并未对材料的退火气氛及材料的抗腐蚀性等进行说明。

如上所述，尽管众研究人员基于材料的更高的饱和磁感应强度、更低的损耗以及更宽泛的热处理工艺、材料的抗应力敏感性。但是，极少有研究人员，对非晶材料高温高湿工况下退火抗氧化性问题的解决给出有效的方法或充分的说明。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种铁基非晶合金、铁基非晶合金的退火方法，该退火方法得到的铁基非晶合金具有较高的饱和磁感应强度、较高的电阻率、较低的损耗值及较高的抗氧化能力。

本发明提供了一种铁基非晶合金的退火方法，包括：

将包括式(I)所示成分的待处理铁基非晶合金在氧化性气氛中进行退火处理，得到退火处理后的铁基非晶合金；