[发明专利]一种铁硼硅系软磁合金的制备方法

摘要

本发明公开了一种铁硼硅系软磁合金的制备方法，该铁硼硅系软磁合金由以下原子配比的合金制成：（Fe_1-xNb_x）_1-a-b-c-d（B_1-yV_y）_aSi_bTi_cHf_d，其中x=0.03-0.05，y=0.15-0.18，a=0.1-0.15，b=0.12-0.16，c=0.01-0.02，d=0.01-0.015。本发明制备的铁硼硅系软磁合金，具有非晶合金成本低廉，具有较好的非晶形成能力，高饱和磁化强度和低矫顽力。

主权项

一种铁硼硅系软磁合金的制备方法，该铁硼硅系软磁合金由以下原子配比的合金制成：（Fe_1‑xNb_x）_{1‑a‑b‑c‑d}（B_1‑yV_y）_aSi_bTi_cHf_d，其中x=0.03‑0.05，y=0.15‑0.18， a=0.1‑0.15，b=0.12‑0.16，c=0.01‑0.02，d=0.01‑0.015；该方法包括如下步骤：（1）按照上述分子式称取各元素进行配料，打磨去除金属原料的表面氧化皮，按照摩尔比进行精确称量配比并使用乙醇超声波清洗原料； （2）将步骤(1)配制的原料装入熔炼炉中，在惰性气氛保护下进行熔炼，对炉体抽真空至真空度≤1×10‑2Pa，充入纯氩气直到炉内压力达到0.4‑0.5个大气压，充分合金需熔炼3‑5遍，保证熔炼均匀，冷却后得到成分均匀的母合金铸锭；（3）采用常规的提拉法生长（Fe_1‑xNb_x）_{1‑a‑b‑c‑d}（B_1‑yV_y）_aSi_bTi_cHf_d单晶体：将步骤（2）获得的锭子在上述磁悬浮冷坩埚中加热至1250‑1350℃保持30‑45分钟，从步骤（2）获得的熔炼锭子上切取2×2×7mm尺寸的（Fe_1‑xNb_x）_{1‑a‑b‑c‑d}（B_1‑yV_y）_aSi_bTi_cHf_d小单晶颗粒作为籽晶，采用30‑45转/分钟的籽晶旋转速率，使籽晶下端接触熔融原料的液面，然后以30‑35mm/小时的均匀速率提升籽晶杆，将凝固结晶的晶体向上提拉，提拉过程中调整熔体温度使生长的晶体直径从籽晶的2mm变大到10mm，然后保持不变，直到获得直径为10mm，长度为100mm的高质量（Fe_1‑xNb_x）_{1‑a‑b‑c‑d}（B_1‑yV_y）_aSi_bTi_cHf_d单晶棒；（4）将步骤（3）所得到的（Fe_1‑xNb_x）_{1‑a‑b‑c‑d}（B_1‑yV_y）_aSi_bTi_cHf_d单晶棒提拉脱离熔融的原料表面，以10‑20℃/分钟的降温速率缓慢冷却至室温，最后取出； （5）将步骤（4）所得到的样品在1000℃热处理36‑96小时，降温至500℃再热处理40‑56小时，然后再以10‑15℃/秒的降温速率冷却，以使获得的（Fe_1‑xNb_x）_{1‑a‑b‑c‑d}（B_1‑yV_y）_aSi_bTi_cHf_d合金材料具有更高的成分均匀性和原子有序性。