CN109825780A - 一种提高铁基非晶合金/纳米晶合金熔体粘度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于材料冶金技术领域，涉及一种非晶合金熔体，特别涉及一种提高铁基非晶合金/纳米晶合金熔体粘度的技术方法，包括以下方式(1)‑(4)中的任一种或几种组合：(1)提高类金属含量，(2)添加价电子数高的金属，(3)添加稀土元素，(4)降低合金熔体温度。本发明可以提高合金熔体的粘度，从而为制备不同要求的合金、铁基非晶合金、铁基纳米晶合金提供相应粘度的钢水。通过微量或少量添加价电子数高的金属或稀土元素，就能达到提高合金熔体粘度的目的，具有效率高、成本低、可控性强的特点；本发明重复性强、效率高、可操控性和重复性强技术可靠性高，适合于在材料冶金技术领域广泛应用。

Description

一种提高铁基非晶合金/纳米晶合金熔体粘度的方法

技术领域

本发明属于材料冶金技术领域，涉及一种非晶合金熔体，特别涉及一种提高铁基非晶合金/纳米晶合金熔体粘度的技术方法。

背景技术

铁基非晶和纳米晶合金，应用于输配电、电力电子等领域，具有磁导率高、损耗低、成本低等一系列的技术优势，是典型的制备节能和应用节能的“双绿色”节能材料。

目前非晶、纳米晶合金的主流制备技术，采用一步成型的单辊法，在1ms内冻结成固态。因此，高温下合金熔体的粘度是其铸造过程中的一个重要参数，影响过冷熔体的晶化历程、非晶合金的形貌和性能。另外，粘度是非晶合金对于微观结构最为敏感的参量之一。在喷带之前的合金熔体粘度太低，一则带材的连续成型变得困难，增大了工艺制备难度；二则制得的非晶带材网孔等缺陷增多，带材表面质量下降。最终导致获得的非晶、纳米晶带材合格率低，甚至缺陷多的带材无法辊剪，也无法应用于磁屏蔽、导磁片等场合。因此，提高合金熔体的粘度具有重要的调控意义。

熔体层间流动的阻力被定义为粘度，粘度的大小代表了熔体流动的难易程度。合金熔体的结构不同于有机溶液分成阴、阳离子的结构，合金熔体中的同类和异类原子间发生合金化时，在熔体中形成各种原子团簇结构。通常尺寸小的原子团簇利于熔体的流动，对应的熔体粘度小，相对而言，大尺寸的原子团簇不利于熔体的流动，对应的熔体粘度大。因此熔体的流动性与熔体结构密切相关，而反映合金熔体流动性的粘度在本质上受熔体结构的控制。

中国专利申请201210380497.5公开了一种宽量程高温熔体磁场粘度计及用其测量粘度的方法，粘度计包括测量筒体、测量筒体上方的步进电机，步进电机通过转轴连接陶瓷挂丝，陶瓷挂丝的下端与测量筒体内的样品盛放装置相连，转轴上设有测量转轴转动衰减率的光学测定系统，测量筒体内设有升高样品温度的加热体，测量筒体外套有水平环形磁场装置使加热体位置处在磁场中，水平环形磁场装置的下面固定在升降系统上从而调整磁场位置，测量筒体上设有冷却系统和抽真空装置。

中国专利申请201220502477.6公开了一种合金熔体热物性参数集成测试系统。该实用新型的组成包括：主机(1)，所述的主机与控温柜(2)、计算机测控单元(3)连接，所述的主机的加热炉与氩气瓶连接。本实用新型用于合金熔体热物性参数的集成测试。

中国专利申请200820124373.X公开了一种块体非晶合金粘度系数的单光束激光测量仪，该实用新型由于采用单束激光干涉，并充分利用激光本身的高精度，有效的提高了测量精度，从而得到块体非晶合金在不同温度下的粘度。

中国专利申请201210368745.4公开了一种同步快速检测金属熔体粘度和密度的装置和方法，组成包括：真空室(1)、真空泵(2)、气泵(3)、取样室(4)压力传感器(5)温度传感器(6)、升降机构(7)升降机构与数据采集处理系统(8)连接。

中国专利申请201610555453.X公开了一种提高合金熔体非晶形成能力的工艺方法，其特征在于具体步骤包括：步骤1测量过热循环处理合金熔体的粘滞特征；步骤2建立FeSiB合金熔体过热循环处理温度与其合金熔体粘滞特征的关联；步骤3选择FeSiB合金熔体过热处理温度并进行热处理；步骤4将过热处理后的FeSiB合金熔体降温至设定的熔体温度并快速凝固得到固态非晶合金。

中国专利申请201610879582.4公开了一种降低合金熔体浇注温度的非晶态固体合金薄带的制备方法，涉及步骤1测量浇注温度的合金熔体粘度；步骤2测量过热处理合金熔体降温至浇注温度以下的粘度；步骤3选择与合金熔体在浇注温度所需粘度相等的过热处理合金熔体的温度作为浇注温度；步骤4将过热处理合金熔体降温至与浇注温度合金熔体粘度相等的温度并快速凝固得到非晶态固体合金薄带。

中国专利申请201610872616.7公开了一种增加非晶合金带材厚度的工艺方法，具体包括：步骤1建立过热循环处理与降低合金熔体粘度的关联关系；步骤2选择能最大幅度降低合金熔体粘度的过热循环处理温度并进行热处理；步骤3将过热处理后的合金熔体温度降至设定的浇注温度，并快速凝固得到非晶态固体合金薄带。

日本专利JPS59116036A公开了一种热塑性材料粘度的测量装置，测量热塑性材料的粘度特性通过曲颈瓶底面样品密封，在加热容器，这样曲颈瓶以不变的速度旋转，在高温加热曲颈瓶软化和熔化样本，测量样品的粘度，不同样品时软化和熔化，作为一个搅拌器旋转变量扭矩控制。

日本专利JP2017095716提供一种具有更好的抗紫外线和/或易加工特性的弹性体组合物，并提供一种生产这种组合物的方法。

由此可见，目前本领域缺少一种能够有效地提高铁基非晶合金/纳米级合金熔体粘度的方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种提高铁基非晶合金/纳米晶合金熔体粘度的方法。该方法通过以下技术方案实现：

一种提高铁基非晶合金/纳米晶合金熔体粘度的方法，包括以下方式中的任一种或几种组合：

方式一：提高所述铁基非晶合金/纳米晶合金中类金属元素含量；

方式二：向所述铁基非晶合金/纳米晶合金或经过方式一处理的铁基非晶合金/纳米晶合金中添加价电子数高的金属元素；

方式三：向所述铁基非晶合金/纳米晶合金或经过方式一处理的铁基非晶合金/纳米晶合金中添加稀土元素；

方式四：降低所述铁基非晶合金/纳米晶合金的合金熔体温度。

作为优选的实施方式，所述方式一中，所述类金属元素为B、Si、P、Ge、C中的至少一种。

作为优选的实施方式，所述方式一中，提高所述类金属元素的质量百分含量至原始含量的1.05-2倍，优选为1.08-1.13倍。

作为优选的实施方式，所述方式二中，所述价电子数高的金属元素为Nb、Mo、V、Ti、Cr、Mn、Zr中的至少一种。

作为优选的实施方式，所述方式二中，所述价电子数高的金属元素与所述铁基非晶合金/纳米晶合金或经过方式一处理的铁基非晶合金/纳米晶合金的质量百分比为0.05wt％-5wt％，优选为0.2wt％-2wt％。

作为优选的实施方式，所述方式三中，所述稀土元素为La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y中的至少一种。

作为优选的实施方式，所述方式三中，所述稀土元素与所述铁基非晶合金/纳米晶合金或经过方式一处理的铁基非晶合金/纳米晶合金的质量百分比为0.05wt％-3wt％，优选为0.1wt-2wt％。

作为优选的实施方式，所述方式四中，所述合金熔体温度为钢水温度。

作为优选的实施方式，所述方式四中，将所述合金熔体温度降低至1100-1350℃，优选为1200-1300℃。

作为优选的实施方式，所述铁基非晶合金/纳米晶合金选自：Fe₇₈Si₉B₁₃、Fe_73.5Si_13.5B₉Nb₃Cu₁、Fe_73.5Si_15.5B₇Nb₃Cu₁、Fe₆₉Co₁₂B₁₆Si₃、Fe₈₂Si₈B₁₀、Fe_82.5Si₄B₁₃C_0.5、Fe₈₀Si₉B₁₁、Fe₈₂Si₄B₁₃C₁、Fe₈₀P₁₁C₉。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过(1)提高类金属含量，(2)添加价电子数高的金属，(3)添加稀土元素，(4)降低合金熔体温度的技术方法，这四种方式的单独使用或组合使用，可以提高合金熔体的粘度，从而为制备不同要求的合金、铁基非晶合金、铁基纳米晶合金提供相应粘度的钢水。

2、本发明通过微量或少量添加价电子数高的金属或稀土元素，就能达到提高合金熔体粘度的目的，具有效率高、成本低、可控性强的特点。

3、本发明重复性强、效率高、可操控性和重复性强技术可靠性高，适合于在材料冶金技术领域广泛应用。

具体实施方式

本发明提供一种提高铁基非晶合金/纳米晶合金熔体粘度的方法，包括以下方式(1)-(4)中的任一种或几种组合：

方式(1)：提高上述铁基非晶合金/纳米晶合金中类金属元素含量。

上述类金属元素为B、Si、P、Ge、C中的至少一种。

提高上述铁基非晶合金/纳米晶合金中的上述类金属元素的质量百分含量至原来含量的1.05-2倍(例如：可以为1、1.1、1.2、1.5、1.8、2倍中的任意值或任意二者之间的范围)，优选为1.08-1.13倍。比如：所述铁基非晶合金/纳米晶合金为Fe₇₈Si₉B₁₃，其B的质量百分含量为2.96wt％，提高Fe₇₈Si₉B₁₃中B的含量至3.19wt％，其新的合金的成分表达式为Fe₇₇Si₉B₁₄合金，此时，新合金中的B含量是原始合金中B含量的1.08倍。

在上述铁基非晶合金/纳米晶合金中，不同的类金属元素的含量范围也不相同，但在上述铁基非晶合金/纳米晶合金中，上述各个类金属元素的原子百分比含量的总和控制在12at％-30at％(例如：可以为12at％、15at％、18at％、20at％、22at％、25at％、27at％、30at％中的任意值或任意二者之间的范围)，优选为18at-22at％；即上述各个类金属元素的原子百分比含量的总和为6wt％-15wt％(例如：可以为6wt％、7.5wt％、10wt％、12.5wt％、13wt％、15wt％中的任意值或任意二者之间的范围)，具体每种类金属元素含量由具体合金成分来定，差异较大，但可以连续波动。例如，几种典型铁基非晶纳米晶合金成分为(按照原子百分比)：Fe₇₈Si₉B₁₃、Fe₈₀Si₉B₁₁、Fe₈₂Si₄B₁₃C₁、Fe₈₀P₁₁C₉和Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_15.5B₇等。

方式(2)：向上述铁基非晶合金/纳米晶合金中添加价电子数高的金属元素。

上述价电子数高的金属元素为Nb、Mo、V、Ti、Cr、Mn、Zr中的至少一种。

上述价电子数高的金属元素与母合金(即上述铁基非晶合金/纳米晶合金或经过方式(1)处理的铁基非晶合金/纳米晶合金，加入电子数高的元素之前)的质量百分比为0.05wt％-5wt％(例如：可以为0.05wt％、0.075wt％、0.1wt％、0.5wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％、5wt％中的任意值或任意二者之间的范围)，优选为0.2wt％-2wt％。

方式(3)：向上述铁基非晶合金/纳米晶合金中添加稀土元素。

上述稀土元素为La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y中的至少一种。

上述稀土元素与母合金(即上述铁基非晶合金/纳米晶合金或经过方式(1)处理的铁基非晶合金/纳米晶合金，加入稀土元素之前)的质量百分比为0.05wt％-3wt％(例如：可以为0.05wt％、0.075wt％、0.1wt％、0.5wt％、1.0wt％、1.5wt％、1.75wt％、2wt％、2.2wt％、2.5wt％、3wt％中的任意值或任意二者之间的范围)，优选为0.1wt-2wt％。

方式(4)：降低上述铁基非晶合金/纳米晶合金的合金熔体温度。

上述合金熔体温度为钢水温度。

将所述合金熔体温度降低至1100-1350℃(例如：可以为1100℃、1120℃、1150℃、1170℃、1200℃、1225℃、1250℃、1275℃、1300℃、1325℃、1350℃中的任意值或任意二者之间的范围)，优选为1200-1300℃。

通过上述(1)-(4)中的某种或多种组合方案，可以提高合金熔体的粘度，从而为制备不同要求的母合金、非晶合金、纳米晶合金提供相应粘度的钢水。本发明具有实施成本低、效率高、可操控性和重复性强、技术可靠性高等特点，适合于在材料冶金技术领域广泛应用。

根据钢水的粘度需求，可以通过以上述(1)-(4)方式的单独或复合作用，达到提高合金熔体粘度的目的；上述(1)-(4)方式的原理如下：

方式(1)：提高类金属含量：B、Si、P、Ge、C等类金属能够给Fe提供价电子，产生强烈的化学相互作用，在熔体中形成团簇。B、Si、P、Ge、C等类金属元素与Fe原子之间以类共价键或类离子键的方式进行合金化，围绕这些类金属元素的配位Fe原子较多，形成尺寸较大的团簇结构。提高这些类金属元素含量可有效增加大尺寸原子团簇的数量，从而提高铁基合金熔体的粘度。

方式(2)：添加价电子数高的金属元素：Nb、Mo、V、Ti、Cr、Mn、Zr等金属元素能够给Fe提供高的价电子，并与Fe和类金属元素产生强烈的化学相互作用，形成高配位数的大尺寸原子团簇，不利于熔体的层间流动，因此，添加这些金属元素，因而可提高铁基合金熔体的粘度。

方式(3)：添加少量稀土元素：La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y稀土元素，能够给Fe提供高的价电子，在合金化中会形成部分的金属键和部分的共价键，在与Fe形成原子团簇时的配位数高，形成的原子团簇尺寸较大。另外，稀土元素本身原子尺寸较大，稀土元素取代Fe进入原子团簇同样会导致原子团簇形变和尺寸增加。因此，少量添加这些稀土元素，将有效提高合金熔体的粘度。

方式(4)：降低合金熔体温度：熔体温度降低时，团簇尺寸增大，合金熔体层间流动的驱动力减小，流动性下降。因此合金熔体粘度与熔体温度成反比，合金熔体温度上升，粘度降低；熔体温度下降，粘度增加。因此降低合金熔体的温度，能够有效提高合金熔体的粘度。

上述技术方案中，作为一种优先实施方案，可以将(1)-(4)中的两种或多种方案共同作用，其提高合金熔体粘度的效果将更加明显。例如添加少量Nb元素，同时提高类金属元素含量；或者添加少量稀土Y元素，同时降低合金熔体温度；或者提高B元素含量，同时添加少量Y元素，并降低熔体温度等方案。均将有效提高合金粘度。

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面为本发明的实施例，对本发明作进一步详细的说明，但本发明并不限于此。

实施例1

本实施例通过添加少量0.1wt％的Y元素(方式(3))，提高Fe₇₈Si₉B₁₃合金熔体粘度。

本实施例通过添加0.1wt％的Y元素到Fe₇₈Si₉B₁₃合金，具体操作包括：

1、取一定量的Fe₇₈Si₉B₁₃合金，加入其质量0.1wt％的Y单质(即Y单质与该Fe₇₈Si₉B₁₃合金的质量比为0.1wt％)，采用感应熔炼进行熔化均匀。

在非晶纳米晶行业领域，采用上述感应熔炼方式进行熔化是最常用最有效的方式。

2、测量Y加入之前和加入之后的合金粘度变化：取160g添加Y前后的合金，利用衰减法记载于《金属熔体结构_》(边秀房等编著，2003年出版)，进行粘度测量，在1350℃下，其粘度由之前的9.5cp，提升到16cp。

3、采用提高粘度之前和之后的合金分别制备非晶带材，在相同工艺参数下，按照国标国家标准GB/T 1031-2009的表面粗糙度测定方法，用表面粗糙度仪测定，带材的贴辊面和自由面的粗糙度R_a分别由0.85μm、0.72μm(提高粘度前的合金制备的)，降低到0.76μm、0.66μm。

以下实施例2-10中测定合金粘度、粗糙度的方法和仪器均与实施例1相同。

实施例2

本实施例通过添加少量0.2wt％的Nb元素(方式(2))，同时将B含量由2.96wt％提高到3.19wt％(方式(1))，提高Fe₇₈Si₉B₁₃合金熔体粘度。

本实施例通过将B含量由2.96wt％提高到3.19wt％，成分表达式由Fe₇₈Si₉B₁₃变为Fe₇₇Si₉B₁₄合金(原子百分比)，具体操作包括：

1、取一定量的Fe₇₇Si₉B₁₄合金，加入其质量0.2wt％的Nb单质，采用感应熔炼进行熔化均匀。

2、测量原始合金Fe₇₈Si₉B₁₃以及加Nb和B含量提升后的合金粘度变化：取160g调整前后的合金进行粘度测量，在1350℃下，其粘度由之前的9.5cp，提升到14cp。

3、采用提高粘度之前和之后的合金制备非晶带材，在相同工艺参数下，带材的贴辊面和自由面的粗糙度R_a分别由提高粘度之前的0.85μm、0.72μm，降低到提高粘度之后的0.73μm、0.62μm。

实施例3

本实施例通过添加少量0.2wt％的Sc元素(方式(3))、降低熔体温度(方式(4))，提高Fe_73.5Si_13.5B₉Nb₃Cu₁合金熔体粘度。具体操作包括：

1、取一定质量的Fe_73.5Si_13.5B₉Nb₃Cu₁合金，加入其质量0.2wt％的Sc元素，采用感应熔炼进行熔化均匀。并将熔体温度从1350℃降低到1300℃。

2、测量Fe_73.5Si_13.5B₉Nb₃Cu₁在1350℃条件下的粘度以及添加Sc元素后的合金在1300℃条件下的粘度。取160g调整前后的合金进行粘度测量，量Fe_73.5Si_13.5B₉Nb₃Cu₁在1350℃下粘度为15cp，添加Sc元素后在1300℃条件下的粘度为23cp。

3、采用提高粘度之前和之后的合金制备纳米晶带材，在相同工艺参数下，带材的贴辊面和自由面的粗糙度R_a分别由提高粘度之前的0.65μm、0.55μm，降低到提高粘度之后的0.60μm、0.52μm。

实施例4

本实施例通过添加V(方式(2))和Ce(方式(3))，提高Si含量(方式(1))，降低熔体温度(方式(4))，提高Fe_73.5Si_15.5B₇Nb₃Cu₁合金熔体粘度。

本实施例通过将Si含量由9.17wt％提高到10.35wt％，成分表达式由Fe_73.5Si_15.5B₇Nb₃Cu₁变为Fe_71.5Si_17.5B₇Nb₃Cu₁合金(原子百分比)，具体操作包括：

1、向Fe_71.5Si_17.5B₇Nb₃Cu₁合金中加入其质量0.2wt％的V单质和0.1wt％的Ce单质，采用感应熔炼进行熔化均匀。并将熔体温度从1350℃降低到1300℃。

2、测量Fe_73.5Si_15.5B₇Nb₃Cu₁在1350℃下以及加V和Ce、提高Si含量及降低熔体温度后的合金粘度变化：取160g调整前后的合金进行粘度测量，

未调整成分的合金(即Fe_73.5Si_15.5B₇Nb₃Cu₁合金)在1350℃的粘度为15cp，调整成分后的合金(即加入V、Ce的Fe_71.5Si_17.5B₇Nb₃Cu₁合金)1300℃下的粘度为26cp。

3、采用提高粘度之前和之后的合金制备非晶带材，在相同工艺参数下，带材的贴辊面和自由面的粗糙度R_a分别由提高粘度之前的0.65μm、0.55μm，降低到提高粘度之后的0.54μm、0.46μm。

实施例5

本实施例通过添加Cr(方式(2))和Sm(方式(3))，提高Si含量(方式(1))，降低熔体温度(方式(4))，提高Fe_73.5Si_15.5B₇Nb₃Cu₁合金熔体粘度。

本实施例通过将Si含量由9.17wt％提高到10.35wt％，成分表达式由Fe_73.5Si_15.5B₇Nb₃Cu₁变为Fe_71.5Si_17.5B₇Nb₃Cu₁合金(原子百分比)。具体操作包括：

1、向Fe_71.5Si_17.5B₇Nb₃Cu₁合金中加入其质量0.2wt％的Cr单质和0.1wt％的Sm单质，采用感应熔炼进行熔化均匀。并将熔体温度从1350℃降低到1300℃。

2、测量加Cr和Sm、提高Si含量、降低熔体温度前后的合金粘度变化：取160g调整前后的合金进行粘度测量，

未调整成分的合金(即Fe_73.5Si_15.5B₇Nb₃Cu₁合金)在1350℃的粘度为15cp，调整成分后的合金(即加入Cr、Sm的Fe_71.5Si_17.5B₇Nb₃Cu₁合金)1300℃下的粘度为28cp。

3、采用提高粘度之前和之后的合金制备非晶带材，在相同工艺参数下，带材的贴辊面和自由面的粗糙度R_a分别由用提高粘度之前的0.65μm、

0.55μm，降低到用提高粘度之后的0.52μm、0.43μm。

实施例6

本实施例通过添加Mo(方式(2))，提高B含量(方式(1))，提高Fe₆₉Co₁₂B₁₆Si₃合金熔体粘度。

本实施例通过将B含量由3.64wt％提高到4.1wt％，成分表达式由Fe₆₉Co₁₂B₁₆Si₃变为Fe₆₇Co₁₂B₁₈Si₃合金(原子百分比)，具体操作包括：

1、向Fe₆₇Co₁₂B₁₈Si₃合金中加入其质量5wt％的Mo单质。采用感应熔炼进行熔化均匀。

2、测量Fe₆₉Co₁₂B₁₆Si₃合金以及加Mo、提高B含量后的合金粘度变化：取160g调整前后的合金进行粘度测量，在1380℃下，其粘度由之前的8.3cp，提升到24cp。

3、采用提高粘度之前和之后的合金制备非晶带材，在相同工艺参数下，带材的贴辊面的粗糙度R_a由提高粘度之前的0.78μm降低到提高粘度之后的0.64μm。

实施例7

本实施例通过添加Nd(方式(3))，降低熔体温度(方式(4))，提高Fe₇₈Si₉B₁₃合金熔体粘度。

具体操作包括：

1、向Fe₇₈Si₉B₁₃合金中加入其质量3wt％的Nd，采用感应熔炼进行熔化均匀。并将熔体温度从1350℃降低到1250℃。

2、测量加Nd、降低熔体温度前后的合金粘度变化：取160g调整前后的合金进行粘度测量，

未调整成分的合金在1350℃的粘度为10.2cp，调整成分后的合金1250℃下的粘度为32cp。

3、采用提高粘度之前和之后的合金制备非晶带材，在相同工艺参数下，带材的贴辊面的粗糙度R_a由提高粘度之前的0.80μm降低到提高粘度之后的0.63μm。

实施例8

本实施例通过添加Ti(方式(2))和Pr(方式(3))，提高B、Si含量(方式(1))，降低熔体温度(方式(4))，提高Fe₈₂Si₈B₁₀合金熔体粘度。

本实施例通过将B含量由2.28wt％提高到2.5wt％、Si含量由4.73wt％提高到5.32wt％，成分表达式由Fe₈₂Si₈B₁₀变为Fe₈₀Si₉B₁₁合金(原子百分比)。具体操作包括：

1、向Fe₈₀Si₉B₁₁合金中加入其质量0.5wt％的Ti单质和0.05wt％的Pr，采用感应熔炼进行熔化均匀。并将熔体温度从1400℃降低到1230℃。

2、测量加Ti和Pr、提高B、Si含量以及降低熔体温度前后的合金粘度变化：取160g调整前后的合金进行粘度测量，

未调整成分的合金Fe₈₂Si₈B₁₀在1400℃的粘度为9.4cp，调整成分后的合金(即加入Cr、Sm的Fe_71.5Si_17.5B₇Nb₃Cu₁合金)1230℃下的粘度为28cp。

3、采用提高粘度之前和之后的合金制备非晶带材，在相同工艺参数下，带材的贴辊面的粗糙度R_a由提高粘度之前的0.86μm降低到提高粘度之后的0.61μm。

实施例9

本实施例通过添加Mn、Zr(方式(2))和La(方式(3))，提高Fe_73.5Si_15.5B₇Nb₃Cu₁合金熔体粘度。

具体操作包括：

1、向Fe_73.5Si_15.5B₇Nb₃Cu₁合金中加入其质量0.05wt％的Mn单质、其质量0.05wt％的Zr单质，和其质量0.05wt％的La，采用感应熔炼进行熔化均匀。

2、测量加Mn、Zr、La前后的合金粘度变化：取160g调整前后的合金进行粘度测量，在1330℃下，其粘度由之前的13cp，提升到22cp。

3、采用提高粘度之前和之后的合金制备非晶带材，在相同工艺参数下，带材的贴辊面的粗糙度R_a由提高粘度之前的0.78μm降低到提高粘度之后的0.58μm。

实施例10

本实施例通过添加Ce(方式(3))，提高C含量(方式(1))，提高Fe_82.5Si₄B₁₃C_0.5合金熔体粘度。

本实施例通过将C含量由0.12wt％提高到0.24wt％、成分表达式由Fe_82.5Si₄B₁₃C_0.5变为Fe₈₂Si₄B₁₃C₁合金(原子百分比)。具体操作包括：

1、向Fe₈₂Si₄B₁₃C₁合金中加入其质量2wt％的Ce单质。采用感应熔炼进行熔化均匀。

2、测量加Ce、提高C含量前后的合金粘度变化：取160g调整前后的合金进行粘度测量，在1350℃下，其粘度由之前的9.6cp，提升到34cp。

3、采用提高粘度之前和之后的合金制备非晶带材，在相同工艺参数下，带材的贴辊面的粗糙度R_a由提高粘度之前的0.81μm降低到提高粘度之后的0.65μm。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种提高铁基非晶合金/纳米晶合金熔体粘度的方法，其特征在于：包括以下方式中的任一种或几种组合：

方式一：提高所述铁基非晶合金/纳米晶合金中类金属元素含量；

方式二：向所述铁基非晶合金/纳米晶合金或经过方式一处理的铁基非晶合金/纳米晶合金中添加价电子数高的金属元素；

方式三：向所述铁基非晶合金/纳米晶合金或经过方式一处理的铁基非晶合金/纳米晶合金中添加稀土元素；

方式四：降低所述铁基非晶合金/纳米晶合金的合金熔体温度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述方式一中，所述类金属元素为B、Si、P、Ge、C中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

所述方式一中，提高所述类金属元素的质量百分含量至原始含量的1.05-2倍，优选为1.08-1.13倍。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述方式二中，所述价电子数高的金属元素为Nb、Mo、V、Ti、Cr、Mn、Zr中的至少一种。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于：

所述方式二中，所述价电子数高的金属元素与所述铁基非晶合金/纳米晶合金或经过方式一处理的铁基非晶合金/纳米晶合金的质量百分比为0.05wt％-5wt％，优选为0.2wt％-2wt％。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述方式三中，所述稀土元素为La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y中的至少一种。

7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于：

所述方式三中，所述稀土元素与所述铁基非晶合金/纳米晶合金或经过方式一处理的铁基非晶合金/纳米晶合金的质量百分比为0.05wt％-3wt％，优选为0.1wt-2wt％。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述方式四中，所述合金熔体温度为钢水温度。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述方式四中，将所述合金熔体温度降低至1100-1350℃，优选为1200-1300℃。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述铁基非晶合金/纳米晶合金选自：Fe₇₈Si₉B₁₃、Fe_73.5Si_13.5B₉Nb₃Cu₁、Fe_73.5Si_15.5B₇Nb₃Cu₁、Fe₆₉Co₁₂B₁₆Si₃、Fe₈₂Si₈B₁₀、Fe_82.5Si₄B₁₃C_0.5、Fe₈₀Si₉B₁₁、Fe₈₂Si₄B₁₃C₁、Fe₈₀P₁₁C₉。