[发明专利]一种软磁合金棒材的制备方法

说明书

本发明公开了一种软磁合金棒材的制备方法，通过化学成分和工艺的优化制备得到高强度软磁合金，各组分的质量百分比为：C≤0.04%，Si≤0.30%，Mn≤0.30%，P≤0.020%，S≤0.020%，Cu≤0.20%，Ni≤0.50%，Co为48.0~51.0%，V为1.80~2.10%，Mo为0.1~0.2%，Fe为余量；制备工艺包括：真空熔炼、浇注合金锭、锻造开坯、热轧成品、固溶处理。本发明所制备的高强度软磁合金棒材1J22MV，其抗拉强度大于500MPa；屈服强度≥250MPa；B800≥1.8T、B2400≥2.1T、B4000≥2.15T、B8000≥2.2T；矫顽力Hc≤144A/m；居里点980℃；饱和磁滞伸缩系数（10^‑6）60~100。

技术领域

本发明属于特种材料冶炼技术领域，涉及软磁合金的制备，具体涉及一种软磁合金棒材的制备方法。

背景技术

1J22是高饱和磁感应强度铁钴钒软磁合金，是现有的软磁合金中饱和磁感应强度最高的（Bs=2.45T），饱和磁致伸缩系数最大(60～100×10^-6)，居里点也很高(980℃)，是居里点最高的软磁合金。由于饱和磁感(0.4μΩ·m)，不宜在高频下使用。通过加入0.8～1.8%的V元素，大大的改善了该合金的冷加工塑性，但V的加入降低了磁性。

由于1J22合金具有上述特点，因此，被用于要求高Bs（磁感应强度）、高λs（饱和磁致伸缩系数）和低频、高温下使用的铁磁原件；比如电磁铁极头、磁控管中的端焊管、电话耳机耳膜振动膜、力矩马达转子、微电子机转子、磁致伸缩换能器铁芯、电源变压器、继电器、换能器等。

1J22铁钴钒软磁合金性能稳定，成品规格主要是热轧材、锻材、冷拉丝或冷轧带。1J22合金同时存在价格较贵、易氧化、加工性能差、强度不够等缺点，一定程度上限制了其使用范围。然而1J22合金材料作为特殊材料，目前市场需求缺口比较大，近几年会迎来高速放量增长，尤其是高强度的软磁合金。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种软磁合金棒材的制备方法，以提高棒材的屈服强度、矫顽力以及磁性能的稳定。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种软磁合金棒材的制备方法，包括以下操作：

1）真空熔炼：

以质量百分数计，按软磁合金1J22MV的熔炼要求准备以下原料：C≤0.04%，Si≤0.30%，Mn≤0.30%，P≤0.020%，S≤0.020%，Cu≤0.20%，Ni≤0.50%，Co为48.0~51.0%，V为1.50~2.10%，Mo为0.1~0.2%，Fe为余量；

将原料中的纯铁、钴片、钒铁、钼条装入中频真空感应炉中进行熔炼；

真空感应炉合炉后抽真空至≤133Pa，50~70kw送电预热；当真空度≤0.66Pa后加大功率至120~160kw化料，若化料过程出现喷溅及时降低功率至80~100kw；化料时间：1.5~2小时；

化料后加温至精炼温度后，分多次加碳并脱氧，每次间隔5~8分钟；待碳反应完后进入精炼期；

精炼温度：1540℃~1560℃，精炼时间：30~40分钟；

精炼5~15分钟后关闭连接熔炼室和抽空机组之间的阀门，加入SiCa合金，待其反应完重新抽真空至≤133Pa；

出钢前10~12分钟加金属Mn并搅拌；

出钢温度1510℃~1530℃，带电浇注；

2）浇注合金锭：

精炼完后的合金液真空下注浇入合金锭模，浇注完成后，迅速破空加入发热剂进行覆盖，以补充冒口合金液的热量损失；

脱模后得到合金锭；