[发明专利]低成本FeNbB三元非晶合金软磁材料的制备方法

摘要

本发明专利公开了一种铁基三元非晶合金软磁材料及其制备方法。该合金的化学分子式为FexNbyBz，式中的x，y，z为原子百分数65≤x≤82，3≤y≤12，15≤z≤30，且x+y+z=100。该合金的制备过程如下将工业纯度金属原料Fe和Nb以及FeB中间合金按照合金成分配料，采用真空感应熔炼成母合金锭，并对母合金锭进行净化处理，然后利用单辊甩带法制备得到非晶薄带。本发明的FeNbB系非晶合金软磁材料具有较高的玻璃化转变温度和宽的过冷液相区，说明该合金具有高的热稳定性和良好的非晶形成能力；同时，该合金软磁性能优异。所需原材料为工业级别纯度的原材料，从而大幅度降低了材料的制备成本，同时制备工艺简单，可广泛应用于磁性材料等方面。

主权项

低成本FeNbB三元非晶合金软磁材料的制备方法，其特征在于：该方法制得的FeNbB系非晶软磁合金材料的化学式为FexNbyBz，式中的x，y，z为原子百分数，其中65≤x≤82，3≤y≤12，15≤z≤30，且x+y+z=100；该方法包括以下步骤：步骤一：按照质量百分比Fe40Nb60分别称量纯度为99.85%的Fe和纯度为99.87%的Nb，将所称得的目标成分原料置于非自耗真空电弧炉中，抽真空，反充高纯氩气保护气体，调节电流由600至1000 A，在电磁搅拌作用下将合金反复熔炼6～8次，以获得混合均匀的Fe‑60wt%Nb中间合金；步骤二：将步骤一获得的Fe‑60wt%Nb中间合金去除表面氧化皮后破碎成小块合金，置于丙酮中超声波清洗；步骤三：将步骤二得到的小块Fe‑60wt%Nb中间合金和纯度为99.85%的Fe以及Fe‑17.5wt%B中间合金按照原子百分比FexNbyBz进行称量配料，将其装入石英管中并用B2O3玻璃将原料包覆住，采用高频感应线圈并调节电流由25至40A，感应加热直至样品熔化，反复熔炼5～6次，以获得成分均匀的FexNbyBz母合金锭；步骤四：将步骤三获得的FexNbyBz母合金锭去除表面氧化皮后，置于丙酮中超声波清洗；步骤五：将步骤四得到的FexNbyBz合金放置到下端开口且尺寸为5mm×0.6mm矩形口的石英管中，抽真空，向高真空单辊旋淬炉的炉腔体内反充高纯氩气保护，采用高频感应线圈加热使其熔化，调节电流为25～35A范围内的固定值，然后用高纯氩气将熔融的合金液喷射到高速旋转的铜辊表面，借助离心力作用将合金液甩离辊面并迅速凝固，得到连续的非晶薄带。