CN103695813A - 一种高饱和磁化强度非晶合金材料及其制备方法 - Google Patents
一种高饱和磁化强度非晶合金材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103695813A CN103695813A CN201310703711.0A CN201310703711A CN103695813A CN 103695813 A CN103695813 A CN 103695813A CN 201310703711 A CN201310703711 A CN 201310703711A CN 103695813 A CN103695813 A CN 103695813A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- high saturation
- alloy material
- amorphous alloy
- preparation
- magnetic intensity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 229910000808 amorphous metal alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 25
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 title abstract description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 10
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 abstract 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 229910008423 Si—B Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000005300 metallic glass Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
本发明提供了一种高饱和磁化强度非晶合金材料及其制备方法，其中高饱和磁化强度非晶合金材料成分的重量百分含量为：Sm0.05～0.1%，Ni1～3%，Sr0.05～0.1%，Co0.5～0.8%，Cr0.5～1%，Sc0.5～1%，Mn1～3%，Pb0.5～1.5%，Ru0.05～0.15%，B1～3%，Si0.5～1%，Te0.05～0.1%，Sb0.05～0.1%，其余为Fe；其制备方法为：先按重量比配料；然后将原料放入真空感应炉中熔炼，得到母合金液体；再将母合金液体浇注到转动的冷却辊上，形成带材；最后将带材放入120～120℃炉中保温即得。该材料不仅具有高的饱和磁化强度，而且材料成本低。
Description
技术领域
本发明属于金属材料技术领域，具体涉及一种高饱和磁化强度非晶合金材料及其制备方法。
背景技术
公开号为CN103187136A、名称为《一种铁基非晶软磁材料及其制备方法》的专利文献公开了一种铁基非晶软磁材料，该材料为FeaYbSicBd，其中a、b、c、d分别为对应的组元的原子百分比含量，a+b+c+d=100，且72≤a≤78，1≤b≤5，8≤c≤10，11≤d≤14。该发明还公开了该铁基非晶软磁材料的制备方法。与传统Fe-Si-B三元体系的非晶合金相比，该发明是在Fe-Si-B的基础上通过加入稀土元素Y来制得，其最大过冷液相区宽度可达65K，最大饱和磁感应强度可达1.67T。但是其合金体系中的B含量过高，会增加材料的脆性。另外饱和磁化强度偏低。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种高饱和磁化强度非晶合金材料及其制备方法，该材料不仅具有高的饱和磁化强度，而且材料成本低。
一种高饱和磁化强度非晶合金材料，其成分的重量百分含量为：Sm0.05～0.1%，Ni1～3%，Sr0.05～0.1%，Co0.5～0.8%，Cr0.5～1%，Sc0.5～1%，Mn1～3%，Pb0.5～1.5%，Ru0.05～0.15%，B1～3%，Si0.5～1%，Te0.05～0.1%，Sb0.05～0.1%，其余为Fe。
上述高饱和磁化强度非晶合金材料的制备方法，包括以下步骤：首先按重量比配料；然后将原料放入真空感应炉中熔炼，熔炼温度为1510～1540℃，得到母合金液体；再将母合金液体浇注到转动的冷却辊上，形成带材，冷却辊轮缘的旋转线速度为24～26m/s；最后将带材放入120～120℃炉中保温0.5～1小时后即得到高饱和磁化强度非晶合金材料。
本发明合金采用Sm、Sc元素，可提高非晶形成能力和热稳定性，这些元素原子的存在都可使铁原子扩散困难，从而使非晶不容易晶化，可提高非晶形成能力。Te、Pb、B、Sb含量的增加，使非晶形成能力增加，提高非晶相的稳定性。Si是主要非晶形成元素，含量多会增加材料脆性，饱和磁化强度要降低。Mn、Sr元素含量的增加，合金的非晶形成能力和强度增加，可以提高材料的强度和塑形。Ni、Co具有较好的软磁性能，磁导率和电阻率高。Ba元素的主要作用是扩散缓慢，阻止铁晶粒长大，从而保证晶粒的纳米尺寸。Co和Te、Sr、Sm、Cr联合作用不仅显著提高材料磁导率，而且降低了合金的剩磁。
本发明采用母液浇注控制与冷却辊接触的方式有效保证化学成分的均匀分布，既保证了合金的磁性能，也保证了合金的内外在质量。带材得到后又经过120～120℃炉中保温0.5～1小时的热处理，保证了高饱和磁化强度非晶合金材料组织和性能的均匀性。表现出高饱和磁感应强度、低矫顽力、高磁导率以及低高频损耗等优异性能，综合软磁性能显著提高。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：合金材料具有优异软磁性能和较大的非晶形成能力，是高饱和磁化强度配电变压器铁芯和其它电子电力器件的理想材料；合金材料制备工艺简便，过程简单，生产的合金具有良好的性能，非常便于工业化生产。
附图说明
图1为本发明的合金薄带材料的扫描金相组织图。
具体实施方式
实施例1
一种高饱和磁化强度非晶合金材料，其成分的重量百分含量为：Sm0.05%，Ni1%，Sr0.05%，Co0.5%，Cr0.5%，Sc0.5%，Mn1%，Pb0.5%，Ru0.05%，B1%，Si0.5%，Te0.05%，Sb0.05%，其余为Fe。
首先按重量比配料，原料Sm、Ni、Sr、Co、Cr、Sc、Mn、Pb、Ru、B、Si、Te、Sb、Fe的纯度均大于99.9％；然后将原料放入真空感应炉中熔炼，熔炼温度为1510～1540℃，得到母合金液体；再将母合金液体浇注到转动的冷却辊上，形成带材，冷却辊轮缘的旋转线速度为24～26m/s；最后将带材放入120～120℃炉中保温0.5～1小时后即得到高饱和磁化强度非晶合金材料。
实施例2
一种高饱和磁化强度非晶合金材料，其成分的重量百分含量为：Sm0.1%，Ni3%，Sr0.1%，Co0.8%，Cr1%，Sc1%，Mn3%，Pb1.5%，Ru0.15%，B3%，Si1%，Te0.1%，Sb0.1%，其余为Fe。
首先按重量比配料，原料Sm、Ni、Sr、Co、Cr、Sc、Mn、Pb、Ru、B、Si、Te、Sb、Fe的纯度均大于99.9％；然后将原料放入真空感应炉中熔炼，熔炼温度为1510～1540℃，得到母合金液体；再将母合金液体浇注到转动的冷却辊上，形成带材，冷却辊轮缘的旋转线速度为24～26m/s；最后将带材放入120～120℃炉中保温0.5～1小时后即得到高饱和磁化强度非晶合金材料。
实施例3
一种高饱和磁化强度非晶合金材料，其成分的重量百分含量为：Sm0.02%，Ni0.6%，Sr0.04%，Co0.4%，Cr0.3%，Sc0.3%，Mn0.8%，Pb0.3%，Ru0.02%，B0.9%，Si0.1%，Te0.02%，Sb0.03%，其余为Fe。
首先按重量比配料，原料Sm、Ni、Sr、Co、Cr、Sc、Mn、Pb、Ru、B、Si、Te、Sb、Fe的纯度均大于99.9％；然后将原料放入真空感应炉中熔炼，熔炼温度为1510～1540℃，得到母合金液体；再将母合金液体浇注到转动的冷却辊上，形成带材，冷却辊轮缘的旋转线速度为24～26m/s；最后将带材放入120～120℃炉中保温0.5～1小时后即得到高饱和磁化强度非晶合金材料。
实施例4
一种高饱和磁化强度非晶合金材料，其成分的重量百分含量为：Sm0.02%，Ni0.6%，Sr0.04%，Co0.4%，Cr0.3%，Sc0.3%，Mn0.8%，Pb0.3%，Ru0.02%，B0.9%，Si0.1%，Te0.02%，Sb0.03%，其余为Fe。
首先按重量比配料，原料Sm、Ni、Sr、Co、Cr、Sc、Mn、Pb、Ru、B、Si、Te、Sb、Fe的纯度均大于99.9％；然后将原料放入真空感应炉中熔炼，熔炼温度为1510～1540℃，得到母合金液体；再将母合金液体浇注到转动的冷却辊上，形成带材，冷却辊轮缘的旋转线速度为24～26m/s；最后将带材放入120～120℃炉中保温0.5～1小时后即得到高饱和磁化强度非晶合金材料。
本实施例的成分配比不在本发明设计范围内。
实施例5
一种高饱和磁化强度非晶合金材料，其成分的重量百分含量为：Sm0.2%，Ni4%，Sr0.15%，Co0.9%，Cr2%，Sc2%，Mn4%，Pb2%，Ru0.3%，B4%，Si2%，Te0.3%，Sb0.2%，其余为Fe。
首先按重量比配料，原料Sm、Ni、Sr、Co、Cr、Sc、Mn、Pb、Ru、B、Si、Te、Sb、Fe的纯度均大于99.9％；然后将原料放入真空感应炉中熔炼，熔炼温度为1510～1540℃，得到母合金液体；再将母合金液体浇注到转动的冷却辊上，形成带材，冷却辊轮缘的旋转线速度为24～26m/s；最后将带材放入120～120℃炉中保温0.5～1小时后即得到高饱和磁化强度非晶合金材料。
本实施例的成分配比不在本发明设计范围内。
上述合金材料的制备方法包括以下步骤：
首先按重量比配料，原料Sm、Ni、Sr、Co、Cr、Sc、Mn、Pb、Ru、B、Si、Te、Sb、Fe的纯度均大于99.9％；然后将原料放入真空感应炉中熔炼，熔炼温度为1510～1540℃，得到母合金液体；再将母合金液体浇注到转动的冷却辊上，形成带材，冷却辊轮缘的旋转线速度为24～26m/s；最后将带材放入120～120℃炉中保温0.5～1小时后即得到高饱和磁化强度非晶合金材料。
公开号为CN103187136A、名称为《一种铁基非晶软磁材料及其制备方法》所得合金材料进行性能对比，结果如下：
| 饱和磁感应强度/T | |
| 实施例1 | 1.7 |
| 实施例2 | 1.78 |
| 实施例3 | 1.79 |
| 实施例4 | 1.65 |
| 实施例5 | 1.69 |
| 公开号为CN103187136A的合金材料 | 1.67 |
按实施例1～3合金材料的配方不加入Co和Te、Sr、Sm、Cr五种元素，与实施例1～3合金材料进行饱和磁感应强度比较，结果如下：
从上述结果看出，添加Sm、Ni、Sr、Co、Cr、Mn、Pb、B、Si、Te、Sb元素有助于合金软磁性能的提高。实施例5的结果说明，合金材料的成分不在本发明的范围内，合金材料的软磁性能会降低。原因是合金元素会相互反应形成非磁性化合物，降低了元素本身的有效作用。
Claims (3)
1.一种高饱和磁化强度非晶合金材料，其特征在于：其成分的重量百分含量为：Sm 0.05～0.1%，Ni1～3%，Sr0.05～0.1%，Co0.5～0.8%，Cr0.5～1%，Sc0.5～1%，Mn1～3%，Pb0.5～1.5%，Ru0.05～0.15%，B1～3%，Si0.5～1%，Te0.05～0.1%，Sb0.05～0.1%，其余为Fe。
2.根据权利要求1所述的高饱和磁化强度非晶合金材料，其特征在于：其成分的重量百分含量为：Sm0.02%，Ni0.6%，Sr0.04%，Co0.4%，Cr0.3%，Sc0.3%，Mn0.8%，Pb0.3%，Ru0.02%，B0.9%，Si0.1%，Te 0.02%，Sb0.03%，其余为Fe。
3.一种权利要求1或2所述的高饱和磁化强度非晶合金材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：首先按重量比配料；然后将原料放入真空感应炉中熔炼，熔炼温度为1510～1540℃，得到母合金液体；再将母合金液体浇注到转动的冷却辊上，形成带材，冷却辊轮缘的旋转线速度为24～26m/s；最后将带材放入120～120℃炉中保温0.5～1小时后即得到高饱和磁化强度非晶合金材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310703711.0A CN103695813B (zh) | 2013-12-19 | 2013-12-19 | 一种高饱和磁化强度非晶合金材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310703711.0A CN103695813B (zh) | 2013-12-19 | 2013-12-19 | 一种高饱和磁化强度非晶合金材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103695813A true CN103695813A (zh) | 2014-04-02 |
| CN103695813B CN103695813B (zh) | 2015-08-19 |
Family
ID=50357471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310703711.0A Expired - Fee Related CN103695813B (zh) | 2013-12-19 | 2013-12-19 | 一种高饱和磁化强度非晶合金材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103695813B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107424712A (zh) * | 2017-09-15 | 2017-12-01 | 安徽信息工程学院 | 一种软磁合金及其制备方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000309860A (ja) * | 1999-04-26 | 2000-11-07 | Nippon Steel Corp | 極薄酸化層を有するＦｅ基非晶質合金薄帯 |
| JP2005060805A (ja) * | 2003-08-20 | 2005-03-10 | Hitachi Metals Ltd | アモルファス合金部材及びその製造方法並びにそれを用いた部品 |
| JP2010150602A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Nec Tokin Corp | Ｆｅ基軟磁性薄帯およびそれを用いた高周波磁芯 |
| CN101840764A (zh) * | 2010-01-25 | 2010-09-22 | 安泰科技股份有限公司 | 一种低成本高饱和磁感应强度的铁基非晶软磁合金 |
| CN102360666A (zh) * | 2011-10-24 | 2012-02-22 | 南京信息工程大学 | 一种磁敏复合丝及其制备方法 |
| CN102832007A (zh) * | 2012-09-19 | 2012-12-19 | 山西三益强磁业有限公司 | 一种铁基亚微晶软磁性薄带合金材料及其制备方法 |
| CN102828110A (zh) * | 2012-09-19 | 2012-12-19 | 南京信息工程大学 | 一种低钴镍纳米晶铁基软磁合金材料及其制备方法 |
-
2013
- 2013-12-19 CN CN201310703711.0A patent/CN103695813B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000309860A (ja) * | 1999-04-26 | 2000-11-07 | Nippon Steel Corp | 極薄酸化層を有するＦｅ基非晶質合金薄帯 |
| JP2005060805A (ja) * | 2003-08-20 | 2005-03-10 | Hitachi Metals Ltd | アモルファス合金部材及びその製造方法並びにそれを用いた部品 |
| JP2010150602A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Nec Tokin Corp | Ｆｅ基軟磁性薄帯およびそれを用いた高周波磁芯 |
| CN101840764A (zh) * | 2010-01-25 | 2010-09-22 | 安泰科技股份有限公司 | 一种低成本高饱和磁感应强度的铁基非晶软磁合金 |
| CN102360666A (zh) * | 2011-10-24 | 2012-02-22 | 南京信息工程大学 | 一种磁敏复合丝及其制备方法 |
| CN102832007A (zh) * | 2012-09-19 | 2012-12-19 | 山西三益强磁业有限公司 | 一种铁基亚微晶软磁性薄带合金材料及其制备方法 |
| CN102828110A (zh) * | 2012-09-19 | 2012-12-19 | 南京信息工程大学 | 一种低钴镍纳米晶铁基软磁合金材料及其制备方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107424712A (zh) * | 2017-09-15 | 2017-12-01 | 安徽信息工程学院 | 一种软磁合金及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103695813B (zh) | 2015-08-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104087833B (zh) | 高频性能优良的铁基纳米晶软磁合金及其制备方法 | |
| CN110387500B (zh) | 一种高磁感高频铁基纳米晶软磁合金及其制备方法 | |
| CN105719826A (zh) | 一种纳米晶磁芯的磁场热处理方法 | |
| CN107210108A (zh) | 基于纳米晶磁性合金的磁芯 | |
| CN108300882B (zh) | 在MnCoGe基合金中实现磁结构耦合相变的方法 | |
| CN106373690A (zh) | 一种具有良好工艺性能、高饱和磁感应强度的纳米晶软磁合金及其制备方法 | |
| CN102776444A (zh) | 一种铁基纳米晶合金及其制备方法 | |
| CN101792890B (zh) | 一种超高饱和磁感应强度铁基纳米晶薄带 | |
| CN109576607A (zh) | 一种FeCoNi基软磁高熵合金及应用 | |
| CN105734374B (zh) | 一种直接制备出τ相Mn-Al或Mn-Al-C的方法 | |
| CN103695813B (zh) | 一种高饱和磁化强度非晶合金材料及其制备方法 | |
| CN104805382A (zh) | 一种非晶纳米晶合金薄带及其制备方法 | |
| CN103866206A (zh) | 钴基纳米晶软磁薄带合金材料及制备方法 | |
| Tariq et al. | Enhancement of ferromagnetic properties in (Fe, Ni) co-doped ZnO flowers by pulsed magnetic field processing | |
| CN107068316B (zh) | 铜镍铁钴磁性合金薄带及其制备方法 | |
| CN106710764B (zh) | 一种SmCo5基永磁薄带磁体及其制备方法 | |
| CN106887292B (zh) | SmCo5基永磁薄带磁体及其制备方法 | |
| CN104538144A (zh) | 一种钆掺杂铁镍基软磁材料的制备方法 | |
| CN103668009B (zh) | 一种低矫顽力纳米晶合金丝材料及其制备方法 | |
| Luo et al. | Magnetic properties and site preference of Ru in Heusler alloys Fe2V1-xRuxSi (x= 0.25, 0.5, 0.75, 1) | |
| Zhu et al. | Effect of Al addition on the glass forming ability, thermal stability and soft magnetic properties of (Fe0. 83P0. 16Cu0. 01) 100− xAlx nanocrystalline alloys | |
| Zhu et al. | Effect of Mo on nanocrystallization and magnetic properties of Fe 83− x B 10 C 6 Cu 1 Mo x (x= 0–1.25) soft magnetic alloys | |
| CN103691932B (zh) | 一种低损耗纳米晶非晶合金粉体材料及制备方法 | |
| Zhao et al. | Evidence and role of excessive iron in the lattice of M-type barium hexaferrite synthesized by one-step spark plasma sintering method | |
| CN105448448A (zh) | 一种铁基纳米晶软磁合金及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20181122 Address after: 221300 Amorphous Industrial Park of Pizhou Economic Development Zone, Xuzhou City, Jiangsu Province Patentee after: JIANGSU LONGGONG VACUUM TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: Room 2310, Building 2, Wuzhong Science and Technology Pioneering Park, 70 Zhongshan East Road, Mudu Town, Wuzhong District, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee before: Nanjing University of Information Science and Technology |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150819 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |