CN108425078A - 一种具有耐蚀性的新型铁基非晶软磁合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有耐蚀性的新型铁基非晶软磁合金及其制备方法，所述合金的表达式为FeaSibBcCdCre，所述表达式中a、b、c、d和e分别表示各对应组分的原子百分比含量，其中a为80，b为7.5～9.5，c为9～12，d为0.2～2.0，e为0.1～2.0，a+b+c+d+e＝100。该合金具有高的饱和磁感应强度BS(最高为1.64T)、高的有效磁导率μe(在1kHz时最高为13096)和高频稳定性、低的矫顽力Hc(最低为2.008A/m)和良好的耐蚀性，且其成型性好、制备工艺条件宽松、生产成本低廉。

Description

一种具有耐蚀性的新型铁基非晶软磁合金及其制备方法
技术领域
本发明属于非晶合金技术领域，具体涉及一种具有耐蚀性的新型铁基非晶软磁合金及其制备方法。
背景技术
非晶材料属于新材料产业“十二五”和“十三五”国家重点新产品，具有绿色节能的显著特点；尤其是铁基非晶态合金，存在电阻率高、磁导率高，且损耗非常低(仅相当于取向硅钢的1/3～1/5)的特点，另外与硅钢相比，工艺简单，不用特殊加工，因此被认为是制作电源变压器的理想铁芯材料。但是跟硅钢相比，铁基非晶合金仍存在其不足之处，即填充系数以及饱和磁感应强度相对较低。例如典型的铁基非晶合金Fe78Si9Bl3的BS值为1.56T。此外在制备磁性元件时，如变压器铁芯、电动机转子和磁力开关等，往往希望这些装置的饱和磁感应强度较高，因为这意味着装置尺寸的减小或者激励功率的降低。对于填充系数，通用的方法是提高带材表面质量，例如表面光洁度和带材厚度的均匀性。但由于非晶带材本身仅为几十个微米，提升填充系数的潜力受限。人们更多的研究开发具有高磁饱和强度的非晶软磁合金。
美国专利US4226619中公开了一种非晶态Fe-B-C合金，其饱和磁感应强度在1.7T以上，但合金的矫顽力较大，而且太脆，无法在实际中应用。
日立金属在公开号为CN1721563A的中国专利申请中公开了一种名为HBl的Fe-Si-B-C合金，其饱和磁感应强度在1.6T以上，但其在制备过程中采用渗碳的方法，提高了生产成本，降低了产品质量的可控性，对工业生产来说生产工艺复杂。
日本专利JP57185957A公开了一种表达式为FeSiBPC的合金，其饱和磁感应强度在1.5T以上，但其B含量太低，原子百分比在5以下，此外P易挥发。而研究表明，B元素是形成非晶态合金的重要元素，当其含量低于5at％时，合金的非晶形成能力较差，且合金的热稳定性较差。
日本专利JP85051887公开了一种成分为FeSiBC的合金，其中C的含量限定在3.25～4at％。研究表明，当C含量高于3at％时，对合金的制备条件要求苛刻，容易着火，制备的带材容易发脆，且热稳定性下降。
综上所述，目前市场上仍缺乏具有高饱和磁感应强度同时兼具低成本特征的铁基非晶软磁合金及其制品，因此本领域仍急需具有高饱和磁感应强度、同时成本低廉的铁基非晶软磁合金。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种具有耐蚀性的新型铁基非晶软磁合金，该合金具有高的μe、低的Hc、高的BS，且其成型性好、制备工艺条件宽松、生产成本低廉。
本发明的目的是以下述方式实现的：：
一种具有耐蚀性的新型铁基非晶软磁合金，所述合金的表达式为FeaSibBcCdCre，所述表达式中a、b、c、d和e分别表示各对应组分的原子百分比含量，其中a为75～84，b为7.5～9.5，c为9～12，d为0.2～2.0，e为0.1～2.0，a+b+c+d+e＝100。
所述a为78～82，b为7.5～8.9，c为9.3～11，d为0.2～2.0，e为0.2～1.03。
所述a为80.0，b为8.80，c为10.75，d为0.20，e为0.25。
所述a为80.0，b为8.46，c为10.34，d为0.20，e为1.0。
所述a为80.0，b为7.87，c为9.63，d为2.0，e为0.50。
所述a为80.0，b为7.76，c为9.49，d为2.0，e为0.75。
一种具有耐蚀性的新型铁基非晶软磁合金的制备方法，包括以下步骤：
1)配料：采用纯度为99.999wt％的Fe、纯度为99.999wt％的Si、B含量为17.40wt％的FeB、C含量为5wt％的FeC、纯度为99.99wt％的Cr，按照上述合金表达式中原子百分比含量进行配料；
2)熔炼母合金：将配比好的原料放入石英坩埚，再放进真空高频感应熔炼炉中，抽真空度至2～3×10-3Pa，充入压力为0.04～0.05MPa氩气保护气体；调节电流15～25A、熔炼5～10min后随炉冷却得到母合金锭；
3)带材的制备：在非连续生产条件下，在高真空条件下和氩气保护下将所述母合金锭重新熔化，喷射在高速旋转的铜轮上，制备成铁基非晶薄带，铜轮表面线速度为20～30m/s。
步骤(2)中按照上述原子百分比含量进行配料，原料的放置是按照原料成分的熔点高低顺序放置，即原料成分中熔点低的合金钢或合金元素放在上层，原料成分中熔点高的合金钢或合金元素放在下层。
步骤(2)中配料后，在配料中加入原料总质量1～2％的杂质吸附剂B2O3，然后放入真空感应熔铸腔体中的感应线圈中，依次用机械泵和扩散泵抽真空，当真空度达到2.0～3.0×10-3Pa后充入0.04～0.05MPa的纯度为99.999％的氩气作为保护气体，然后开始熔炼母合金，利用杂质吸附剂进行包覆，熔炼完成后，对合金液进行20min包覆，关掉电源。
步骤(3)中将熔炼好的母合金放入底部开有圆孔且孔的直径为0.6mm～0.7mm的石英管中，然后放置在真空腔里的感应线圈中并固定在铜轮上方0.5～1.2mm高度处，依次用机械泵和扩散泵抽真空至5.0～6.0×10-3Pa后充入0.04～0.05MPa的纯度为99.999％的氩气作为保护气体，然后开启通有冷却水的铜轮和感应加热电源，然后在氩气的保护下采用高频感应加热的方式使石英管中的母合金融化均匀，然后在石英管内外压差为0.05MPa下把熔融均匀的母合金喷射到高速旋转的铜轮上，制备带材。
本发明合金中Fe的原子百分比含量在75～84(at％)范围内，保证了非晶形成能力和较高的BS。铁基非晶合金中必须含有较高的Fe含量，才能保证铁基非晶合金具有较高的磁感应强度，此外铁含量较高还有利于提高热处理后的非晶合金的韧性，但是过高的Fe含量则会导致非晶形成能力明显下降。
合金中的C元素与Fe元素有较大的原子半径差异，符合井上三原则中具有大原子半径差的要求，C元素的合理适量添加有利于提高非晶形成能力，且C的适当加入有利于提高FeSiB合金的BS。
在FeSiB中添加Cr元素在一定程度上会降低合金的BS和居里温度。但研究发现，Cr元素的适量添加有利于提高非晶合金带材的耐蚀性，有利于在恶劣环境下的工业应用。
Si的适量添加有利于Fe基非晶的形成，同时，会阻碍电子在Fe基非晶态合金中的运动，提高合金的电阻率，因而会起到降低涡流损耗的作用，且Si含量在4(at％)以上时，可以显著降低非晶条带的涡流损耗，因而在本发明中Si的优选范围为7.5～8.9(at％)。
B与Fe元素有较大的原子半径差异，符合井上三原则中具有大原子半径差的要求，有利于Fe基合金的非晶化。B含量在9(at％)以上，可以显著提高合金的非晶形成能力和稳定性，其含量低于5(at％)时，非晶软磁材料的热稳定性变差，但是当B含量高于18(at％)时，其含量的再增加基本上对合金非晶化没有太大的贡献，所以本发明中B含量的优选范围为9.3～11(at％)。
与现有同类技术相比，本发明显著的优势体现在：
1.本发明成分中含有对提高Fe基非晶软磁合金综合性能有利的元素C和Cr等，通过非晶合金主元调整和微量元素的控制配合，开发新型铁基非金软磁合金。
2.本发明合金成分保持Si/B为9/11不变，有利于非晶态的形成；
3.本发明合金条带含有微量或不含贵金属元素，在获得高性能的同时降低了成本，有利于工业化的应用。
4.本发明合金条带含有C、Cr元素，在获得高性能的同时提高了非晶合金的耐蚀性。
本发明铁基非晶软磁合金具有优异的综合性能，高的BS、具有高μe和高频稳定性、低Hc和良好的非晶形成能力以及较好的耐蚀性。
附图说明
图1为实施例1～8铁基非晶软磁合金的XRD图；图中横坐标为扫描角度，纵坐标为强度。
图2为实施例1～8铁基软磁非晶钢的DSC图；图中横坐标为温度，纵坐标为放热量；
图3为实施例1～8铁基非晶软磁合金的不同外加磁场下的VSM局部放大图；图中横坐标为磁场强度，纵坐标为磁化强度；
图4为实施例1～8铁基非晶软磁合金的不同成分的饱和磁感强度图；图中横坐标为成分代号，纵坐标为磁化强度；
图5为实施例1～8铁基非晶软磁合金的在不同外加频率下的磁导率图；图中横坐标为频率，纵坐标为有效磁导率；
图6为实施例1～8铁基非晶软磁合金的不同外加磁场下的矫顽力图；图中横坐标为磁场强度，纵坐标为磁化强度；
图7为对比例1铁基非晶软磁合金的XRD图；图中横坐标为扫描角度，纵坐标为强度；
图8为对比例1和实施例1的塔菲尔图；图中横坐标为电位，纵坐标为电流密度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明，但本发明的保护范围并不局限于此。
实施例1
一种具有耐蚀性的新型铁基非晶软磁合金Fe80.00Si8.80B10.75C0.20Cr0.25(at％)，记作Y1。其制备方法包括如下步骤：
1)配料：采用纯度为99.999wt％的Fe、纯度为99.999wt％的Si、B含量为17.40wt％的FeB、C含量为5wt％的FeC、纯度为99.99wt％的Cr，按照上述合金表达式中原子百分比含量进行配料；
2)熔炼母合金：将配比好的原料放入石英坩埚，原料的放置是按照原料成分的熔点高低顺序放置，即原料成分中熔点低的合金钢或合金元素放在上层，原料成分中熔点高的合金钢或合金元素放在下层，在配料中加入原料总质量1％的杂质吸附剂B2O3，再放进真空高频感应熔炼炉中的感应线圈中，依次用机械泵和扩散泵抽真空度至2.8×10-3Pa，充入压力为0.05MPa、纯度为99.999％的氩气保护气体；调节电流15A开始熔炼，熔炼时间为8min，然后利用杂质吸附剂进行包覆，熔炼完成后，对合金液进行20min包覆，关掉电源，随炉冷却得到母合金锭；
3)带材的制备：将熔炼好的母合金放入底部开有圆孔且孔的直径为0.6mm的石英管中，然后放置在真空腔里的感应线圈中并固定在铜轮上方1.0mm高度处，依次用机械泵和扩散泵抽真空至5.3×10-3Pa后充入0.05MPa的纯度为99.999％的氩气作为保护气体，然后开启通有冷却水的铜轮和感应加热电源，然后在氩气的保护下采用高频感应加热的方式使石英管中的母合金融化均匀，然后在石英管内外压差为0.05MPa下把熔融均匀的母合金喷射到高速旋转的铜轮上，制备成铁基非晶薄带，铜轮表面线速度为25m/s。
实施例2
一种具有耐蚀性的新型铁基非晶软磁合金Fe80.00Si8.69B10.61C0.20Cr0.5(at％)，记作Y2。其制备方法包括如下步骤：
1)配料：采用纯度为99.999wt％的Fe、纯度为99.999wt％的Si、B含量为17.40wt％的FeB、C含量为5wt％的FeC、纯度为99.99wt％的Cr，按照上述合金表达式中原子百分比含量进行配料；
2)熔炼母合金：将配比好的原料放入石英坩埚，原料的放置是按照原料成分的熔点高低顺序放置，即原料成分中熔点低的合金钢或合金元素放在上层，原料成分中熔点高的合金钢或合金元素放在下层，在配料中加入原料总质量1.3％的杂质吸附剂B2O3，再放进真空高频感应熔炼炉中的感应线圈中，依次用机械泵和扩散泵抽真空度至3×10-3Pa，充入压力为0.04MPa、纯度为99.999％的氩气保护气体；调节电流20A开始熔炼，熔炼时间为10min，然后利用杂质吸附剂进行包覆，熔炼完成后，对合金液进行20min包覆，关掉电源，随炉冷却得到母合金锭；
3)带材的制备：将熔炼好的母合金放入底部开有圆孔且孔的直径为0.68mm的石英管中，然后放置在真空腔里的感应线圈中并固定在铜轮上方1.2mm高度处，依次用机械泵和扩散泵抽真空至5.8×10-3Pa后充入0.04MPa的纯度为99.999％的氩气作为保护气体，然后开启通有冷却水的铜轮和感应加热电源，然后在氩气的保护下采用高频感应加热的方式使石英管中的母合金融化均匀，然后在石英管内外压差为0.05MPa下把熔融均匀的母合金喷射到高速旋转的铜轮上，制备成铁基非晶薄带，铜轮表面线速度为20m/s。
实施例3
一种具有耐蚀性的新型铁基非晶软磁合金Fe80.00Si8.57B10.48C0.20Cr0.75(at％)，记作Y3。其制备方法包括如下步骤：
1)配料：采用纯度为99.999wt％的Fe、纯度为99.999wt％的Si、B含量为17.40wt％的FeB、C含量为5wt％的FeC、纯度为99.99wt％的Cr，按照上述合金表达式中原子百分比含量进行配料；
2)熔炼母合金：将配比好的原料放入石英坩埚，原料的放置是按照原料成分的熔点高低顺序放置，即原料成分中熔点低的合金钢或合金元素放在上层，原料成分中熔点高的合金钢或合金元素放在下层，在配料中加入原料总质量1.7％的杂质吸附剂B2O3，再放进真空高频感应熔炼炉中的感应线圈中，依次用机械泵和扩散泵抽真空度至2×10-3Pa，充入压力为0.043MPa、纯度为99.999％的氩气保护气体；调节电流25A开始熔炼，熔炼时间为6min，然后利用杂质吸附剂进行包覆，熔炼完成后，对合金液进行20min包覆，关掉电源，随炉冷却得到母合金锭；
3)带材的制备：将熔炼好的母合金放入底部开有圆孔且孔的直径为0.65mm的石英管中，然后放置在真空腔里的感应线圈中并固定在铜轮上方0.8mm高度处，依次用机械泵和扩散泵抽真空至5×10-3Pa后充入0.043MPa的纯度为99.999％的氩气作为保护气体，然后开启通有冷却水的铜轮和感应加热电源，然后在氩气的保护下采用高频感应加热的方式使石英管中的母合金融化均匀，然后在石英管内外压差为0.05MPa下把熔融均匀的母合金喷射到高速旋转的铜轮上，制备成铁基非晶薄带，铜轮表面线速度为30m/s。
实施例4
一种具有耐蚀性的新型铁基非晶软磁合金Fe80.00Si8.46B10.34C0.20Cr1.0(at％)，记作Y4。其制备方法包括如下步骤：
1)配料：采用纯度为99.999wt％的Fe、纯度为99.999wt％的Si、B含量为17.40wt％的FeB、C含量为5wt％的FeC、纯度为99.99wt％的Cr，按照上述合金表达式中原子百分比含量进行配料；
2)熔炼母合金：将配比好的原料放入石英坩埚，原料的放置是按照原料成分的熔点高低顺序放置，即原料成分中熔点低的合金钢或合金元素放在上层，原料成分中熔点高的合金钢或合金元素放在下层，在配料中加入原料总质量2％的杂质吸附剂B2O3，再放进真空高频感应熔炼炉中的感应线圈中，依次用机械泵和扩散泵抽真空度至2.5×10-3Pa，充入压力为0.047MPa、纯度为99.999％的氩气保护气体；调节电流18A开始熔炼，熔炼时间为5min，然后利用杂质吸附剂进行包覆，熔炼完成后，对合金液进行20min包覆，关掉电源，随炉冷却得到母合金锭；
3)带材的制备：将熔炼好的母合金放入底部开有圆孔且孔的直径为0.7mm的石英管中，然后放置在真空腔里的感应线圈中并固定在铜轮上方0.5mm高度处，依次用机械泵和扩散泵抽真空至6×10-3Pa后充入0.047MPa的纯度为99.999％的氩气作为保护气体，然后开启通有冷却水的铜轮和感应加热电源，然后在氩气的保护下采用高频感应加热的方式使石英管中的母合金融化均匀，然后在石英管内外压差为0.05MPa下把熔融均匀的母合金喷射到高速旋转的铜轮上，制备成铁基非晶薄带，铜轮表面线速度为28m/s。
实施例5
一种具有耐蚀性的新型铁基非晶软磁合金Fe80.00Si7.99B9.76C2.0Cr0.25(at％)，记作Y5。其制备方法包括如下步骤：
1)配料：采用纯度为99.999wt％的Fe、纯度为99.999wt％的Si、B含量为17.40wt％的FeB、C含量为5wt％的FeC、纯度为99.99wt％的Cr，按照上述合金表达式中原子百分比含量进行配料；
2)熔炼母合金：将配比好的原料放入石英坩埚，原料的放置是按照原料成分的熔点高低顺序放置，即原料成分中熔点低的合金钢或合金元素放在上层，原料成分中熔点高的合金钢或合金元素放在下层，在配料中加入原料总质量1.5％的杂质吸附剂B2O3，再放进真空高频感应熔炼炉中的感应线圈中，依次用机械泵和扩散泵抽真空度至3×10-3Pa，充入压力为0.045MPa、纯度为99.999％的氩气保护气体；调节电流17A开始熔炼，熔炼时间为6min，然后利用杂质吸附剂进行包覆，熔炼完成后，对合金液进行20min包覆，关掉电源，随炉冷却得到母合金锭；
3)带材的制备：将熔炼好的母合金放入底部开有圆孔且孔的直径为0.65mm的石英管中，然后放置在真空腔里的感应线圈中并固定在铜轮上方0.8mm高度处，依次用机械泵和扩散泵抽真空至5.5×10-3Pa后充入0.045MPa的纯度为99.999％的氩气作为保护气体，然后开启通有冷却水的铜轮和感应加热电源，然后在氩气的保护下采用高频感应加热的方式使石英管中的母合金融化均匀，然后在石英管内外压差为0.05MPa下把熔融均匀的母合金喷射到高速旋转的铜轮上，制备成铁基非晶薄带，铜轮表面线速度为25m/s。
实施例6
一种具有耐蚀性的新型铁基非晶软磁合金Fe80.00Si7.87B9.63C2.0Cr0.5(at％)，记作Y6。其制备方法包括如下步骤：
1)配料：采用纯度为99.999wt％的Fe、纯度为99.999wt％的Si、B含量为17.40wt％的FeB、C含量为5wt％的FeC、纯度为99.99wt％的Cr，按照上述合金表达式中原子百分比含量进行配料；
2)熔炼母合金：将配比好的原料放入石英坩埚，原料的放置是按照原料成分的熔点高低顺序放置，即原料成分中熔点低的合金钢或合金元素放在上层，原料成分中熔点高的合金钢或合金元素放在下层，在配料中加入原料总质量1.4％的杂质吸附剂B2O3，再放进真空高频感应熔炼炉中的感应线圈中，依次用机械泵和扩散泵抽真空度至2.5×10-3Pa，充入压力为0.05MPa、纯度为99.999％的氩气保护气体；调节电流22A开始熔炼，熔炼时间为5min，然后利用杂质吸附剂进行包覆，熔炼完成后，对合金液进行20min包覆，关掉电源，随炉冷却得到母合金锭；
3)带材的制备：将熔炼好的母合金放入底部开有圆孔且孔的直径为0.6mm的石英管中，然后放置在真空腔里的感应线圈中并固定在铜轮上方1.0mm高度处，依次用机械泵和扩散泵抽真空至5×10-3Pa后充入0.04MPa的纯度为99.999％的氩气作为保护气体，然后开启通有冷却水的铜轮和感应加热电源，然后在氩气的保护下采用高频感应加热的方式使石英管中的母合金融化均匀，然后在石英管内外压差为0.05MPa下把熔融均匀的母合金喷射到高速旋转的铜轮上，制备成铁基非晶薄带，铜轮表面线速度为25m/s。
实施例7
一种具有耐蚀性的新型铁基非晶软磁合金Fe80.00Si7.76B9.49C2.0Cr0.75(at％)，记作Y7。其制备方法包括如下步骤：
1)配料：采用纯度为99.999wt％的Fe、纯度为99.999wt％的Si、B含量为17.40wt％的FeB、C含量为5wt％的FeC、纯度为99.99wt％的Cr，按照上述合金表达式中原子百分比含量进行配料；
2)熔炼母合金：将配比好的原料放入石英坩埚，原料的放置是按照原料成分的熔点高低顺序放置，即原料成分中熔点低的合金钢或合金元素放在上层，原料成分中熔点高的合金钢或合金元素放在下层，在配料中加入原料总质量2％的杂质吸附剂B2O3，再放进真空高频感应熔炼炉中的感应线圈中，依次用机械泵和扩散泵抽真空度至2.5×10-3Pa，充入压力为0.045MPa、纯度为99.999％的氩气保护气体；调节电流23A开始熔炼，熔炼时间为8min，然后利用杂质吸附剂进行包覆，熔炼完成后，对合金液进行20min包覆，关掉电源，随炉冷却得到母合金锭；
3)带材的制备：将熔炼好的母合金放入底部开有圆孔且孔的直径为0.7mm的石英管中，然后放置在真空腔里的感应线圈中并固定在铜轮上方0.8mm高度处，依次用机械泵和扩散泵抽真空至6×10-3Pa后充入0.05MPa的纯度为99.999％的氩气作为保护气体，然后开启通有冷却水的铜轮和感应加热电源，然后在氩气的保护下采用高频感应加热的方式使石英管中的母合金融化均匀，然后在石英管内外压差为0.05MPa下把熔融均匀的母合金喷射到高速旋转的铜轮上，制备成铁基非晶薄带，铜轮表面线速度为30m/s。
实施例8
一种具有耐蚀性的新型铁基非晶软磁合金Fe80.00Si7.65B9.35C2.0Cr1.0(at％)，记作Y8。其制备方法包括如下步骤：
1)配料：采用纯度为99.999wt％的Fe、纯度为99.999wt％的Si、B含量为17.40wt％的FeB、C含量为5wt％的FeC、纯度为99.99wt％的Cr，按照上述合金表达式中原子百分比含量进行配料；
2)熔炼母合金：将配比好的原料放入石英坩埚，原料的放置是按照原料成分的熔点高低顺序放置，即原料成分中熔点低的合金钢或合金元素放在上层，原料成分中熔点高的合金钢或合金元素放在下层，在配料中加入原料总质量1.7％的杂质吸附剂B2O3，再放进真空高频感应熔炼炉中的感应线圈中，依次用机械泵和扩散泵抽真空度至2.5×10-3Pa，充入压力为0.04MPa、纯度为99.999％的氩气保护气体；调节电流24A开始熔炼，熔炼时间为7min，然后利用杂质吸附剂进行包覆，熔炼完成后，对合金液进行20min包覆，关掉电源，随炉冷却得到母合金锭；
3)带材的制备：将熔炼好的母合金放入底部开有圆孔且孔的直径为0.65mm的石英管中，然后放置在真空腔里的感应线圈中并固定在铜轮上方0.7mm高度处，依次用机械泵和扩散泵抽真空至5.5×10-3Pa后充入0.05MPa的纯度为99.999％的氩气作为保护气体，然后开启通有冷却水的铜轮和感应加热电源，然后在氩气的保护下采用高频感应加热的方式使石英管中的母合金融化均匀，然后在石英管内外压差为0.05MPa下把熔融均匀的母合金喷射到高速旋转的铜轮上，制备成铁基非晶薄带，铜轮表面线速度为30m/s。
将所得到的8条铁基非晶态软磁合金利用利用X射线衍射仪(X-ray diffraction，XRD；UItima IV diffractometer，日本；Cu-Kα)检测样品的结构，采用差示扫描量热法(NETZSCH STA型Differential scanning calorimetry，DSC)以20℃/min的升温速率来测定样品初始晶化温度TX，可得到铁基非晶态合金的XRD和DSC曲线。
将所得铁基非晶态软磁合金装入石英管里，进行抽真空，真空度为2.0×10-3Pa时，进行封管处理，然后在箱式炉中进行去应力退火，退火温度为Tx-100℃，保温时间10min左右。然后用振动样品磁强计(vibrating sample magnetometer，VSM；7410，Lake Shore，美国)测定退火试样的饱和磁感应强度BS，用直流磁滞回线测量仪(BHS-40，Riken，日本)测定退火试样的矫顽力Hc，用阻抗分析仪(4294A，Agilent，美国)测量去应力退火试样在不同频率的外加激励磁场下的有效磁导率μe。
表1为实施例1～8的矫顽力Hc、有效磁导率μe、饱和磁感应强度BS、初始晶化温度Tx的性能参数。
对比例1
一种铁基非晶软磁合金Fe80.00Si9.0B11.0(at％)，记作Y0。其制备方法包括如下步骤：
1)配料：采用纯度为99.999wt％的Fe、纯度为99.999wt％的Si、B含量为17.40wt％的FeB，按照上述合金表达式中原子百分比含量进行配料；
2)熔炼母合金：将配比好的原料放入石英坩埚，原料的放置是按照原料成分的熔点高低顺序放置，即原料成分中熔点低的合金钢或合金元素放在上层，原料成分中熔点高的合金钢或合金元素放在下层，在配料中加入原料总质量1.5％的杂质吸附剂B2O3，再放进真空高频感应熔炼炉中的感应线圈中，依次用机械泵和扩散泵抽真空度至3×10-3Pa，充入压力为0.05MPa、纯度为99.999％的氩气保护气体；调节电流18A开始熔炼，熔炼时间为5min，然后利用杂质吸附剂B2O3进行包覆，熔炼完成后，对合金液进行包覆，包覆时间为20min，包覆完成后，关掉电源，随炉冷却得到母合金锭；
3)带材的制备：将熔炼好的母合金放入底部开有圆孔且孔的直径为0.7mm的石英管中，然后放置在真空腔里的感应线圈中并固定在铜轮上方0.5mm高度处，依次用机械泵和扩散泵抽真空至6×10-3Pa后充入0.05MPa的纯度为99.999％的氩气作为保护气体，然后开启通有冷却水的铜轮和感应加热电源，然后在氩气的保护下采用高频感应加热的方式使石英管中的母合金融化均匀，然后在石英管内外压差为0.05MPa下把熔融均匀的母合金喷射到高速旋转的铜轮上，制备成铁基非晶薄带，铜轮表面线速度为30m/s。
将所得到的铁基非晶态软磁合金利用利用X射线衍射仪(X-ray diffraction，XRD；UItima IV diffractometer，日本；Cu-Kα)检测样品的结构。可得到铁基非晶态合金的XRD曲线。
如图7所示，Y0和Y1带材腐蚀性能测试采用电化学测试，电化学测试设备采用型号为PARSTAT 4000电化学工作站，该设备为美国AMETEK公司生产的，具有电位测量范围广、分辨率高、精度高的优点，采用电解质溶液为3.5mass％的NaCl溶液。实施例1的Y1带材具有更好的耐蚀性。

Claims (10)

1.一种具有耐蚀性的新型铁基非晶软磁合金，其特征在于：所述合金的表达式为FeaSibBcCdCre，所述表达式中a、b、c、d和e分别表示各对应组分的原子百分比含量，其中a为80，b为7.5～9.5，c为9～12，d为0.2～2.0，e为0.1～2.0，a+b+c+d+e＝100。
2.根据权利要求1所述的具有耐蚀性的新型铁基非晶软磁合金，其特征在于：所述a为80，b为7.5～8.9，c为9.3～11，d为0.2～2.0，e为0.2～1.03。
3.根据权利要求1所述的具有耐蚀性的新型铁基非晶软磁合金，其特征在于：所述a为80.0，b为8.80，c为10.75，d为0.20，e为0.25。
4.根据权利要求1所述的具有耐蚀性的新型铁基非晶软磁合金，其特征在于：所述a为80.0，b为8.46，c为10.34，d为0.20，e为1.0。
5.根据权利要求1所述的具有耐蚀性的新型铁基非晶软磁合金，其特征在于：所述a为80.0，b为7.87，c为9.63，d为2.0，e为0.50。
6.根据权利要求1所述的具有耐蚀性的新型铁基非晶软磁合金，其特征在于：所述a为80.0，b为7.76，c为9.49，d为2.0，e为0.75。
7.根据权利要求1所述的具有耐蚀性的新型铁基非晶软磁合金的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：
1)配料：采用纯度为99.999wt％的Fe、纯度为99.999wt％的Si、B含量为17.40wt％的FeB、C含量为5wt％的FeC、纯度为99.99wt％的Cr，按照上述合金表达式中原子百分比含量进行配料；
2)熔炼母合金：将配比好的原料放入石英坩埚，再放进真空高频感应熔炼炉中，抽真空度至2～3×10-3Pa，充入压力为0.04～0.05MPa氩气保护气体；调节电流15～25A、熔炼5～10min后随炉冷却得到母合金锭；
3)带材的制备：在非连续生产条件下，在高真空条件下和氩气保护下将所述母合金锭重新熔化，喷射在高速旋转的铜轮上，制备成铁基非晶薄带，铜轮表面线速度为20～30m/s。
8.根据权利要求7所述的具有耐蚀性的新型铁基非晶软磁合金的制备方法，其特征在于：步骤(2)中按照上述原子百分比含量进行配料，原料的放置是按照原料成分的熔点高低顺序放置，即原料成分中熔点低的合金钢或合金元素放在上层，原料成分中熔点高的合金钢或合金元素放在下层。
9.根据权利要求7所述的具有耐蚀性的新型铁基非晶软磁合金的制备方法，其特征在于：步骤(2)中配料后，在配料中加入原料总质量1～2％的杂质吸附剂B2O3，然后放入真空感应熔铸腔体中的感应线圈中，依次用机械泵和扩散泵抽真空，当真空度达到2.0～3.0×10- 3Pa后充入0.04～0.05MPa的纯度为99.999％的氩气作为保护气体，然后开始熔炼母合金，利用杂质吸附剂进行包覆，熔炼完成后，对合金液进行包覆，包覆时间为20min，包覆完成后，关掉电源。
10.根据权利要求7所述的具有耐蚀性的新型铁基非晶软磁合金的制备方法，其特征在于：步骤(3)中将熔炼好的母合金放入底部开有圆孔且孔的直径为0.6mm～0.7mm的石英管中，然后放置在真空腔里的感应线圈中并固定在铜轮上方0.5～1.2mm高度处，依次用机械泵和扩散泵抽真空至5.0～6.0×10-3Pa后充入0.04～0.05MPa的纯度为99.999％的氩气作为保护气体，然后开启通有冷却水的铜轮和感应加热电源，在氩气的保护下采用高频感应加热的方式使石英管中的母合金融化均匀，然后在石英管内外压差为0.05MPa下把熔融均匀的母合金喷射到高速旋转的铜轮上，制备带材。
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