CN103352181B - Si-Bi-Mn-Be系铁基非晶合金薄带及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Si-Bi-Mn-Be系铁基非晶合金薄带,其特征在于:其组成各元素的原子百分比为:Si10-12、Bi4-5、Sb0.03-0.05、Mn1.6-1.8、Be2.1-2.3、La0.03-0.05、Ho0.16-0.19、Fe余量。本发明制备非晶带材与常规的非晶带材制备方法相似,本申请以Si-Bi-Mn-Be为基础掺杂材料,添加La、Ho等其它成分,优化热处理工艺,明显改善非晶合金带材的应力分配,使得本发明非晶合金材料具有优良的韧性、良好的塑性、优异的软磁性能和良好的非晶形成能力,可广泛应用于各种非晶薄带圆环材料。
Description
技术领域
本发明涉及磁性功能材料领域,特别涉及一种性能优良的铁基非晶态合金薄带及其制备方法,可广泛用于各种非晶薄带圆环材料。
背景技术
现有变压器磁芯多采用硅钢片制作,其虽然具有较高的饱和磁感(2.0T),但中频损耗大,能耗高。非晶合金开始用于变压器非晶薄带圆环材料,但其饱和磁感小于硅钢,应用受限,因此,开发一种具有高饱和磁感和低中频损耗的非晶合金薄带材料,是变压器非晶薄带圆环材料的研究重点。
发明内容
本发明的目的是提供一种Si-Bi-Mn-Be系铁基非晶合金薄带及其制备方法,其具有高饱和磁感和低中频损耗。
本发明提供了如下技术方案:
一种Si-Bi-Mn-Be系铁基非晶合金薄带,其特征在于:其组成各元素的原子百分比为:Si10-12、Bi4-5、Sb0.03-0.05、Mn1.6-1.8、Be2.1-2.3、La0.03-0.05、Ho0.16-0.19、Fe余量。
所述的Si-Bi-Mn-Be系铁基非晶合金薄带的制备方法,包括按各元素原子百分比配料,加热到1200-1500℃,熔化并制备成熔融合金;在CO2和N2混合气氛保护下,将熔融合金喷射到铜辊上快速急冷,得到非晶态合金薄带并卷绕成圆环;混合气氛的比例CO2:N2=1:2-3;其特征在于:将得到的非晶薄带圆环放在第一热处理炉中,抽真空至小于10Pa,再充氩气至0.3-0.4MPa,以6-8℃/分钟速率,升温至320-360℃,保温30-40分钟;在第一热处理炉冷却至100-130℃时,取出,送入第二热处理炉中,放置所述非晶薄带圆环的部分外加外加纵向脉冲磁场,频率为1-2Hz磁场强度8-10T;以6-10℃/分钟速率,升温至350-380℃,保温10-15分钟;撤去磁场,继续以12-15℃/分钟速率,升温至450-470℃,保温10-15分钟;停止加热,待非晶薄带圆环冷却至45℃以下,从热处理炉取出。
本发明制备非晶带材与常规的非晶带材制备方法相似,本申请以Si-Bi-Mn-Be为基础掺杂材料,添加La、Ho等其它成分,优化热处理工艺,明显改善非晶合金带材的应力分配,使得本发明非晶合金材料具有优良的韧性、良好的塑性、优异的软磁性能和良好的非晶形成能力,可广泛应用于各种非晶薄带圆环材料。
具体实施方式
Si-Bi-Mn-Be系铁基非晶合金薄带,其组成各元素的原子百分比为:Si12、Bi4、Sb0.05、Mn1.8、Be2.1、La0.03、Ho0.19、Fe余量。
Si-Bi-Mn-Be系铁基非晶合金薄带的制备方法,包括按各元素原子百分比配料,加热到1200-1500℃,熔化并制备成熔融合金;在CO2和N2混合气氛保护下,将熔融合金喷射到辊速为22-28m/s铜辊上快速急冷,得到宽度为5±0.2mm、厚度为28±5μm的非晶薄带。将非晶薄带卷绕成圆环,内径1厘米,外径2.5厘米;混合气氛的比例CO2:N2=1:2;本发明依次进行以下步骤:
将得到的非晶薄带圆环放在第一热处理炉中,抽真空至小于10Pa,再充氩气至0.3-0.4MPa,以6-8℃/分钟速率,升温至350-360℃,保温30-40分钟;在第一热处理炉冷却至120-130℃时,取出,送入第二热处理炉中,放置所述非晶薄带圆环的部分外加外加纵向脉冲磁场,频率为2Hz磁场强度8-10T;以6-10℃/分钟速率,升温至350-380℃,保温10-15分钟;撤去磁场,继续以12-15℃/分钟速率,升温至450-470℃,保温10-15分钟;停止加热,待非晶薄带圆环冷却至45℃以下,从热处理炉取出。
性能检测:
测试条件为磁感1.1T,频率为50Hz,记为P11/50。合金的饱和磁感应强度Bs采用静态磁性能测量仪,以磁场为800A/m下的磁感应强度作为合金的饱和磁感应强度Bs,合金的矫顽力Hc采用B-H磁滞回线测试仪测得。
本发明饱和磁感应强度Bs为2.3T,矫顽力Hc在2.5A/m,损耗P11/50在0.30W/kg,断裂应变εf在0.028以上,韧脆转变温度TDB均在150℃以上。
Claims (1)
1.一种Si-Bi-Mn-Be系铁基非晶合金薄带,其特征在于:其组成各元素的原子百分比为:Si10-12、Bi4-5、Sb0.03-0.05、Mn1.6-1.8、Be2.1-2.3、La0.03-0.05、Ho0.16-0.19、Fe余量;
所述的Si-Bi-Mn-Be系铁基非晶合金薄带的制备方法,包括按各元素原子百分比配料,加热到1200-1500℃,熔化并制备成熔融合金;在CO2和N2混合气氛保护下,将熔融合金喷射到铜辊上快速急冷,得到非晶态合金薄带并卷绕成圆环;混合气氛的比例CO2:N2=1:2-3;将得到的非晶薄带圆环放在第一热处理炉中,抽真空至小于10Pa,再充氩气至0.3-0.4MPa,以6-8℃/分钟速率,升温至320-360℃,保温30-40分钟;在第一热处理炉冷却至100-130℃时,取出,送入第二热处理炉中,放置所述非晶薄带圆环的部分外加纵向脉冲磁场,频率为1-2Hz磁场强度8-10T;以6-10℃/分钟速率,升温至350-380℃,保温10-15分钟;撤去磁场,继续以12-15℃/分钟速率,升温至450-470℃,保温10-15分钟;停止加热,待非晶薄带圆环冷却至45℃以下,从热处理炉取出。
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