CN1125778A - 铁镍铜系新型热磁合金 - Google Patents

Abstract

铁镍铜系列新型热磁合金，用价格较廉的Cu代替常用FeNi、FeNiCr系热磁合金中价格较贵的部分Ni，合金中Cu含量为0.5-15％，Ni含量为24-36％，还可以加入含量分别为0.3-5％的Mn，Cr，Mo，Nb等合金元素，合金元素的加入能调整合金居里点，改善热磁特性曲线形状及稳定奥氏体相结构，新合金与常用的热磁特性相当的FeNi或FeNiCr型热磁合金相比，不仅加工性能优良，抗腐性相当，而且制备的原材料费用有大幅度降低。

Description

FeNiCu系新型热磁合金

本发明属于精密合金，具体说是一种新型热磁合金。

热磁合金是精密合金中软磁材料的系列品种之一，它具有在工作环境温度范围内，材料的磁感应强度随温度变化而急剧变化的特性。常用于制做各种温度控制器件、磁温补偿器件及热磁耦合器件等。Fe-Ni系合金及Fe-Ni-Cr系合金是常用的两种热磁合金材料，其Ni含量为30％～40％，当采用Ni含量较低的Fe-30％Ni制作热磁合金时，在工作温度较低时，易出现居里点较高的铁素体α相，导致热磁特性的可逆性变坏，另外该合金居里点温度较低(约110℃)，不能实现在较宽的温度范围内调整居里点，难以满足各类热磁器件的需要；若采用含Ni量较高(如含Ni38％)制作热磁合金时，则需加入大量Cr来调整居里点及热磁特性曲线的形状，导致合金材料制备费用增高，此时合金系统实为Fe-Ni-Cr系热磁合金。目前，电饭煲控温器上大量使用的一种热磁合金材料FeNi38Cr7Mo，就是在Fe-38％Ni基础上通过加入金属元素Cr，Mo等降低居里点及调整热磁特性，以适用电饭煲控温器件要求。该合金制备时将Fe，Ni，Cr，Mo原材料，经冶炼、锻造、热轧、退火、酸洗、冷轧成带材或冷拔成丝材，最终加工成元器件，在退火或不退火状态下使用。该合金具有良好的加工性能，通过冷加工及退火或不退火处理，居里点可在140～170℃范围内调整，适于制作电饭煲控温器及其它要求类似居里点值的控温器内热磁合金元件。但由于该合金含有价格较贵的Ni，Cr，Mo，使得生产成本高，不利于大量推广使用。

本发明的目的是：提供一种与目前常用热磁合金材料的热磁特性、抗腐蚀性相当，但价格低廉的新型热磁合金材料。

本发明是这样实现的：在主要元素为Fe及含Ni量为24％～36％的Fe-Ni合金中加入0.5～15％金属Cu，通过Cu改变Fe-Ni合金晶格常数的方法，调整合金居里点并通过Cu稳定合金奥氏体相结构，改善热磁特性可逆性。还可以在此类合金中加入0.3～5％的金属Mn，通过Mn稳定合金奥氏体相结构及改善热磁特性，也可以继续再加入含量分别为0.3～5％的Cr，Mo，Nb，这些合金元素的加入均可在合金中起调整居里点或改善热磁特性曲线形状的作用。新合金制备时，将上述Fe，Ni，Cu等金属经配料→冶炼→锻造→热轧→退火→酸洗→修磨→冷轧成带材或冷拉拔成丝材→制成元器件，在退火或不退火状态下使用，FeNiCu系新型热磁合金的最大优越性是：在获取相同热磁特性的前提下，制备新合金比制备Fe-Ni型及Fe-Ni-Cr型传统热磁合金的原材料费用有大幅度的降低。

下面是本发明的一个实施例：电饭煲控温器用FeNi29Cu8.5Mn3热磁合金材料的制备。

用工业纯铁、1号电解Ni，1号电解铜及JMn97作原料，原料共重20公斤，配料比例为Fe∶Ni∶Cu∶Mn＝58∶29.5∶9∶3.5，在25公斤真空感应妒中冶炼并浇注成锭，然后经1150℃加热锻造及热轧成4.0×140mm的带坯，带坯经900℃退火，酸洗及修磨后冷轧成1.0×140mm带材，带材冲制成电饭煲控温器用热磁元件并经750℃×30分钟退火后使用。此新合金与FeNi38Cr7Mo合金相比，前者加工性能更优良，两者热磁特性及抗蚀性相当，在制造中，新合金原材料费用可降低27％。

图1为工作环境温度下两者热磁特性曲线的对比图。

注：纵座标为测试时与磁感应强度B相对应的测试线圈输出毫伏数；横座标为测试温度值。

Claims (3)

1、铁镍铜系新型热磁合金，含主要金属元素Fe和Ni，Ni在合金中的含量为30％-36％，经治炼、锻造、热轧、退火、酸洗、修磨、冷轧成带材或冷拉拔成丝材，最后冲制成元件，在退火或不退火状态下使用，其特征是：合金中含有Cu，Cu的含量为0.5％-15％，Ni在合金中的最低含量为24％。

2、按照权利要求1所说的热磁合金，其特征是：该合金还可以含有Mn，Mn的含量为0.3-5％。

3、按照权利要求1、2所说的热磁合金，其特征是：还可以加入含量分别为0.3-5％的Cr，Mo，Nb。