CN115896648B - 一种铁基非晶合金带材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铁基非晶合金带材及其制备方法，所述铁基非晶合金带材其化学组成为Fe_aSi_bB_cC_d，其中a、b、c、d分别表示对应组分的原子百分含量；80.4％≤a≤83.5％，3.98％≤b≤9.5％，9.58％≤c≤12.0％，0.1％≤d≤1.3％，且99.9％≤a+b+c+d≤100％，余量为不可避免的杂质。本发明通过成分的调控，实现了高冷却强度下还能保持冷却均匀，得到了一种具有高饱和磁感应强度、高非晶形成能力和冷却均匀的铁基非晶合金带材，其软磁性能好，应用到变压器等下游产品中也质量有保证。

Description

一种铁基非晶合金带材及其制备方法

技术领域

本发明涉及电力电子领域，尤其涉及一种铁基非晶合金带材及其制备方法。

背景技术

铁基非晶合金因为具有特异的微观结构，表现出磁各向异性，被广泛应用于制作变压器铁芯。通常，液态的金属液缓慢冷却时，当温度到达液相线以下会发生结晶现象，而所述非晶合金即改变了金属液的冷却速率使其内部原子未来得及充分扩散、重排就被凝固为固态，其内部原子保留了液态的杂乱无序状态，因此具有较低的磁各向异性参数<K>，并具有空载损耗低的优势，有望完全代替硅钢。

随着近些年电力电子行业的飞速发展，“智能5G”、“高能效”等新的目标迫使非晶变压器更趋向于“小型化”、“低损耗”方向发展，因此高饱和磁感应强度的合金体系被不断开发出，各种高Fe含量合金体系应运而生。众所周知，Fe元素作为成分体系中磁性元素，高Fe含量合金虽具有较高的饱和磁感应强度(Bs＞1.60T)，但非晶形成能力差，只能依靠高冷却速率以制备完全淬态的非晶合金带材，这导致带材内部应力来不及释放而被冻结，内部保留了大量的淬态应力，导致带材出现两侧翘曲、损耗升高等问题。值得指出的是，在钢水与结晶器的冷却界面上存在液固平衡区，其中还未被冷却的液相部分我们称之为“熔潭”，而熔潭处的两侧与熔潭中心位置的冷却能力存在差异，熔潭两侧的冷却强度要高于熔潭中心的冷却强度，这是因为熔潭两侧受“层流风”的影响，以及结晶器上带材边缘与带材中心能量不同，导致带材自结晶器表面被剥离时带材中心位置与两侧位置的温度存在差异，而且此现象随制备带材的宽度增大而突出，这导致非晶宽带的制备难度增大，断带、性能不稳定等问题的发生。从微观角度分析，带材两侧与带材中心的冷却强度差异也会导致带材内部存在横向的拉应力产生，最终结果就是带材性能恶化。除此之外，所述冷却不均匀的材料被后端应用制作为变压器铁芯时，也存在热稳定性差的问题，尤其是应力去除不彻底时还会导致铁芯励磁功率高、噪音高等问题。

针对以上高饱和磁感应强度合金体系高冷却强度而出现的结晶器与溶潭处冷却不均匀现象，也有不少研究者进行了研究。美国专利No.5456770中通过添加Sn元素以获得高延展性的带材，增加宽带制造可成型性，但显然Sn元素的添加带来成本大大升高，并不能满足工业化生产的要求。中国专利CN113151750A中披露了高饱和磁感应强度合金体系制备带材时出现的带材横向飘曲问题，其通过钢水微量元素的控制以及过程工艺参数的管控，制备出的带材仍存在横向飘曲现象，并未从根本角度解决问题。另有一些研究者从结晶器结构做了一系列实验，例如专利CN114381673A通过调节沿带材宽度方向结晶器内部水路来实现结晶器中心与两侧冷却强度的中和，但这种方式虽从传热角度进行了调整，可实现带材中心与两侧冷却的均匀，但需针对不同宽度的带材进行对应的调整，不仅仅成本高，同时工艺复杂性高，难以使用于工业生产。

发明内容

本发明提供一种铁基非晶合金带材及其制备方法，用以解决现有技术中高饱和磁感应强度非晶合金体系冷却不均匀的缺陷。

本发明提供一种铁基非晶合金带材，其化学组成为Fe_aSi_bB_cC_d，其中a、b、c、d分别表示对应组分的原子百分含量；80.4％≤a≤83.5％，3.98％≤b≤9.5％，9.58％≤c≤12.0％，0.1％≤d≤1.3％，且99.9％≤a+b+c+d≤100％，余量为不可避免的杂质。

本发明主要针对工业上最常见的FeSiBC体系成分进行了一些改进设计。由于该体系不同于FeSiBCu或FeSiBPCu等体系，上述两种成分体系通过退火处理形成纳米晶级晶粒，提高饱和磁感应强度，而FeSiBC体系仅能提高Fe含量来实现饱和磁感应强度的提高，但高Fe元素合金成分的非晶形成能力大大降低，因此对冷却能力的要求越来越高。高冷却强度使得熔潭两侧与熔潭中心处的冷却差异越来越大，导致带材软磁性能的恶化以及应用端变压器铁芯性能恶化，还会导致变压器铁芯热处理温度的不稳定性。

针对上述问题，本发明通过成分的调控，实现了高冷却强度下还能保持冷却均匀，得到一种具有高饱和磁感应强度、高非晶形成能力和冷却均匀的铁基非晶合金带材。

根据本发明提供的铁基非晶合金带材，所述铁基非晶合金带材的饱和磁感应强度≥1.6T。本发明所述高饱和磁感应强度指饱和磁感应强度不低于1.6T。

根据本发明提供的铁基非晶合金带材，Fe的原子百分含量为81.3％≤a≤83.5％。

根据本发明提供的铁基非晶合金带材，Si的原子百分含量为5.62％≤b≤9.5％。

根据本发明提供的铁基非晶合金带材，Fe的原子百分含量为82.63％，Si的原子百分含量为5.62％，B的原子百分含量为10.37％，C的原子百分含量为1.28％。

根据本发明提供的铁基非晶合金带材，所述铁基非晶合金带材在100℃下的比热容为0.40-0.47J/(g·℃)。

根据本发明提供的铁基非晶合金带材，所述铁基非晶合金带材沿宽度方向分为n等份，其中占带材宽度10％的边缘区域记为a区域，占带材宽度10％的中心区域记为b区域，分别在a、b区域范围内取样并使用差示量热扫描仪检测其第一晶化峰面积，获得放热量Qa和Qb，所述铁基非晶合金带材的变异系数δQ＝(Qa-Qb)/Qa*100％不超过4％。该性能指标说明本发明的铁基非晶合金带材具有冷却均匀性。

本发明提供的铁基非晶合金带材厚度约25±3μm，宽度为30-300mm，可用于变压器、汽车电机等电力电子领域。

本发明还提供上述铁基非晶合金带材的制备方法，包括：按照Fe_aSi_bB_cC_d进行配料，将配料后的原料进行熔炼和单辊快淬，得到铁基非晶合金带材。

其中，熔炼可采用中频感应炉，将原料熔炼为钢水，熔炼环境为大气环境。

进一步地，所述单辊快淬工序中，将熔融的钢水滴到高速旋转的铜辊表面，钢水的浇注温度为1400-1465℃，铜辊的线速度为19-25m/s，铜辊设有内部冷却水槽，冷却水的流量为100-300m³/h。

根据本发明提供的铁基非晶合金带材的制备方法，所述铁基非晶合金带材经热处理后，在1.3T，60Hz条件下，损耗值P≤0.2W/KG，励磁Pe≤0.33VA/kg。其中，带材损耗和励磁可采用硅钢测试仪(B-H测试仪)进行测定。

本发明提供的一种铁基非晶合金带材及其制备方法，通过成分的调控，实现了高冷却强度下还能保持冷却均匀，得到了一种具有高饱和磁感应强度、高非晶形成能力和冷却均匀的铁基非晶合金带材，其软磁性能好，应用到变压器等下游产品中也质量有保证。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种铁基非晶合金带材，其化学组成为Fe_aSi_bB_cC_d，其中a、b、c、d分别表示对应组分的原子百分含量；80.4％≤a≤83.5％，3.98％≤b≤9.5％，9.58％≤c≤12.0％，0.1％≤d≤1.3％，且99.9％≤a+b+c+d≤100％，余量为不可避免的杂质。

本发明通过成分的调控，得到一种具有高饱和磁感应强度、高非晶形成能力和冷却均匀性的铁基非晶合金带材。本发明的铁基非晶合金带材的饱和磁感应强度≥1.6T。关于冷却均匀性，通过铁基非晶合金带材的变异系数δQ＝(Qa-Qb)/Qa*100％进行表征，具体分析如下：

由于工业制备非晶带材的宽度自30mm-240mm，随着带材宽度的增加，熔潭宽度增加，熔潭两端与熔潭最中心位置冷却强度差异增大。即带材宽度方向出现冷却差异，带材两侧冷却能力强，在熔潭处被凝固为固态时的温度低，而带材最中心位置因冷却差，凝固时带材温度高。严重时，带材沿宽度方向出现横向的拉应力，带材表现出横向翘曲。发明人针对出现上述情况的带材分别取样进行检测，而差示扫描量热仪检测结果显示，当以上不同位置带材升温时，在同一温度出现大小不同的晶化峰，使用软件测量相应第一晶化峰的面积，即放热量Q。此时发现位于熔潭中心位置的带材Q值普遍低于位于熔潭两边位置的带材，这说明位于熔潭两边位置的带材在熔潭处被冷却时冻结了更多的能量，而位于熔潭中心位置的带材被冷却时被冻结的能量低，因此带材被凝固后带材温度中心较两边高。

研究发现，熔潭处的能量交换通过铜辊表面与钢水接触的换热来实现，针对同样宽度、厚度的带材，其熔潭大小或形状是一致的，可通过表达式来表达熔潭处被带走总的热量。

ρ·V·c·ΔT＝Q_总

上式中，ρ代表着被冷却熔体的密度，单位为g/cm³；V为熔潭处钢水的体积，单位为cm³；c为被冷却熔体在该温度下的比热容，单位为J/(g·℃)；ΔT为被冷却熔体冷却前后的温度差，单位为℃；Q_总为整个冷却过程中总的换热量，单位为J。

若将熔潭宽度最边缘的微元区域设定为a区域，将熔潭最中心位置的微元区域设定为b区域，假定熔潭处还未被冷却时初始的钢水温度均为T初，此时Ta初＝Tb初，然后设Ta和Tb分别为冷却为固态时带材的温度，并使用DSC检测a区域与b区域带材第一晶化峰面积的大小，即Qa与Qb的大小。

在本发明的具体实施方式中，所述铁基非晶合金带材沿宽度方向分为n等份，其中占带材宽度10％的边缘区域记为a区域，占带材宽度10％的中心区域记为b区域，分别在a、b区域范围内取样并使用差示量热扫描仪检测其第一晶化峰面积，获得放热量Qa和Qb，所述铁基非晶合金带材的变异系数δQ＝(Qa-Qb)/Qa*100％，当δQ≤4％，则说明本发明的铁基非晶合金带材具有良好的冷却均匀性。

具体的，Fe元素作为合金成分体系中的磁性元素，Fe元素含量的高低将直接影响该合金体系的饱和磁感应强度，一般来说Fe元素含量越高，合金的饱和磁感应强度越高。但随着Fe元素含量的提高，不得不降低其余非晶元素的含量，这导致合金成分的非晶形成能力下降，导致制备难度增大。本发明中，Fe元素的原子百分含量为80.4-83.5％。具体的非限制性的，Fe元素的原子百分含量为80.40％、80.54％、80.61％、80.75％、82.63％、83.2％或83.5％。当Fe元素原子百分含量高于83.5％时，其非晶形成能力大幅降低，并且伴随着软磁性能的恶化；而当Fe元素原子百分含量低于80.40％时，虽制备顺行，但合金的饱和磁感应强度低于1.60T，不满足高饱和磁感应强度的要求。

Si元素作为非晶形成元素在合金体系中主要起到提高非晶形成能力的作用，另外含有Si元素的钢水在大气熔炼时易被氧化而形成一层致密的氧化薄膜，附着在钢水表面起到隔绝氧气的作用。此外，由于合金成分体系中Si作为与O结合力最高的元素，还起到降低钢水中氧含量的作用，这能够使得钢水具有更好的流动性以降低制备难度。Si元素还能起到降低铁损的作用，优化带材的软磁性能。本发明中，Si元素的原子百分含量为3.98-9.5％，具体的非限制性的，Si元素的原子百分含量为3.98％、4.89％、5.62％、6.87％、7.21％、8.25％或9.45％。当Si元素的原子百分含量低于3.98％时，通过单辊快淬法制备非晶带材时顺行度大大降低，钢水表面裸露在大气中导致二次氧化形成氧化渣，钢水的洁净度低。当Si元素的原子百分含量高于9.5％时，合金表面张力过大而导致换热系数大大降低，导致变异系数δQ高。

B元素具有较低的原子质量，在相同质量分数下可具有更多的原子数量，且与Fe元素具有较大的负的混合焓，因此B元素的主要作用为提高合金体系的非晶形成能力。但B元素含量过高时，会导致合金软磁性能的恶化，主要表现为饱和磁感应强度的降低及损耗的上升。另外，发明人在进行烧损计算时发现，当B元素含量高时，B元素烧损高达10％，这是因为在正常熔炼温度下，随着B元素含量的升高，而Si不变的情况下，B元素的活度超过Si元素，这导致B大量与氧结合生成B₂O₃，该氧化物熔点低于500℃，且粘度远远低于SiO₂，因此往往夹杂在钢水中不易于钢水分离，在非真空环境下浇注时往往造成合金带材的表面缺陷，如带面出现划痕、致密度及叠片系数的下降。而当B元素原子百分比低时，高Fe含量合金的非晶形成能力不足，难以获得完全淬态的非晶合金带材。本发明中，B元素的原子百分含量为9.58-12.0％，具体的非限制性的，B元素的原子百分含量为9.58％、10.12％、10.57％、10.66％、11.53％或11.77％。

C元素最显著的作用即降低合金体系的熔点，据当前普通碳钢及高碳钢经验所知，C元素的质量百分比分数每提高0.1％，合金成分的熔点降低100℃以上。因此C元素的加入，大大降低了整体合金的熔点，使Fe-Si相图中共晶线温度降低，即提高了合金的非晶形成能力，同时合金熔点降低后，钢水具有更好的流动性，因此浇注温度随之降低，对结晶器冷却能力的要求降低，也能降低铜辊的热侵蚀以降低成本。但C元素并非越多越好，发明人发现C元素的原子百分含量高于1.5％时，合金成分的韧性下降。这是因为随着C含量的升高，合金在受到外部应力时，产生解理裂纹的极限降低，由韧断转变为脆断，导致合金带材在后续成型加工过程中产生较多的碎片。本发明中，C元素的原子百分含量为0.1-1.3％，具体的非限制性的，C元素的原子百分含量为0.12％、0.45％、0.54％、0.86％、1.19％、1.24％或1.28％。

在本发明的一个具体实施例中，所述铁基非晶合金带材中，Fe的原子百分含量为82.63％，Si的原子百分含量为5.87％，B的原子百分含量为10.12％，C的原子百分含量为1.28％。此时制带顺行，饱和磁感应强度满足≥1.60T的要求，且δQ仅为0.5％，冷却均匀性优异。

本发明实施例提供的铁基非晶合金带材，其在100℃下的比热容为0.40-0.47J/(g·℃)。

本发明实施例还提供上述铁基非晶合金带材的制备方法，包括：按照Fe_aSi_bB_cC_d进行配料，将配料后的原料进行熔炼和单辊快淬，得到铁基非晶合金带材。

进一步地，所述单辊快淬工序中，将熔融的钢水滴到高速旋转的铜辊表面，钢水的浇注温度为1400-1465℃，铜辊的线速度为19-25m/s，铜辊设有内部冷却水槽，冷却水的流量为100-300m³/h。

采用上述制备方法，所得铁基非晶合金带材经热处理后，在1.3T，60Hz条件下，损耗值P≤0.2W/KG，励磁Pe≤0.33VA/kg。

下面通过具体实施例来证明本发明实现的技术效果，应当理解的是，所述实施例部分仅帮助更好的理解本发明，而不作为本发明的限制。

实验一不同成分对Bs(饱和磁感应强度)、非晶形成能力以及冷却均匀性的影响

将不同成分按照原材料称料配比，并使用中频感应炉进行熔炼，获得熔融状态的钢水，然后通过单辊快淬法进行带材的制备，所述单辊快淬法即将一定温度熔融的钢水通过一定形状的喷缝流至高速旋转的结晶器表面，所述钢水的浇注温度为1420℃，所述结晶器材质为铍铜，且内部通有冷却水，所述冷却水的水量为180m³/h，所述结晶器的线速度为20m/s。

制备过程中评价制带顺行情况(在制备过程中，所熔炼的钢水均能通过单辊快淬法制备成完全淬态的带材，无异常情况，则判断为是制带顺行)，并将所获得的带材使用振动衰减磁强计检测其饱和磁感应强度。

下表1为不同成分的制备结果。

表1

实施例1-21合金体系经过单辊快淬法制备获得了完全淬态的非晶带材，经XRD分析实施例1-21制备的带材的非晶度，结果显示以上实施例制备的带材均为完全非晶态，0-90°范围内仅有1个宽而弥散馒头峰。使用振动衰减磁强计分别检测其饱和磁感应强度，均在1.60T以上。

由表1可见，对比例1成分Fe元素的原子百分含量高达86.81％，在制备过程中出现了卷曲、喷火等现象，而其余实施例及对比例均未出现此现象，对比例1在制备时带材表面还伴有明显的氧化变色现象，总之难以获得完整的带材，取样使用XRD检测其内部结构，发现在45°位置存在衍射峰，可判断该成分存在晶化现象，未获得完全淬态的非晶带材。

对比例2虽可获得完全淬态的非晶带材，但因Fe含量较低，饱和磁感应高强度仅1.57T，难以满足现在高Bs的使用需求，因此在获得饱和磁感应强度不低于1.60T条件下，合金成分体系中Fe元素含量原子百分比应不低于80.4％。实施例6中Fe含量为81.3％，其制备的带材Bs达到1.62T，因此Fe含量更优选范围为81.3％-83.50％。

对比例1合金中B元素的原子百分含量仅为6.49％，导致合金成分的非晶形成能力不足，对冷却强度的要求提高，发明人发现要想制备完全淬态的非晶带材，合金体系成分中B元素含量不低于9.0％。随着合金成分中B元素含量的升高，例如对比例4中B元素达15.3％时，制备顺行度大大降低，制备过程中带材表面出现划痕、渣线等缺陷，导致带材的叠片系数下降，且往往出现钢水流动性下降、拉坯困难等问题。因此，B元素含量不宜高于14.0％。

对比例3成分在进行制备时，表现出带材脆性高，制备不顺行，虽饱和磁感应强度满足≥1.60T的要求，但由于脆性高，在后续的应用过程中仍无法满足工业大批量生产的要求，因此C含量应低于1.5％。

上述制备了高饱和磁感应强度、高非晶形成能力的合金带材，但部分成分仍存在所述冷却不均匀现象。

熔潭处存在程度不同的冷却强度差异导致了带材第一晶化峰放热量的差异。而熔潭处的冷却差异代表着热交换的差异，理论上热交换同钢水的热容、密度、及钢水与铜辊的换热系数有关，物质的比热容与温度变化有关，不同成分的钢水的比热容可用带材在一定温度下的比热容来代替，即测量单位质量的不同成分的带材每升高或降低1℃所吸收或放出的热量来计算。同理，熔潭处钢水的密度测量难度高，可使用制备出的带材的密度来代替。

为了进一步摸索合适的成分范围，发明人在上述实施例中选取部分实施例成分，通过单辊快淬法获得相应的带材后，分别测量了不同成分带材在100℃下的比热容c，以及不同成分带材在常温下的密度。除此之外，分别在带材边缘位置宽度为带材宽度的10％范围内，以及带材正中心位置宽度的10％范围内分别取质量大小相同的带材进行DSC测试，设带材边缘10％范围内带材样品的放热量为Qa，中心位置10％范围内带材样品的放热量为Qb，设δQ＝(Qa-Qb)/Qa*100％，对比不同成分变异系数的差值。下表2为实验所得不同成分的δQ。

表2

由表2中数据可知，实施例15-21均制备了变异系数δQ低于4％的带材，这代表着所述带材在宽度方向上冷却均匀性较好，其中实施例18的变异系数更是低达0.5％。低的变异系数表征着带材在制备过程中宽度方向上冷却的均匀性，这种均匀性良好的带材在后续的加工及热处理过程中往往保持较好的外观及磁性能。

合金成分体系中随着Fe元素含量的提高，带材的密度增大，但合金体系的比热容随之减小，另外Si元素除了影响合金体系的比热容外，还会对合金的表面张力带来影响，进而影响钢水与结晶器表面的换热系数。如对比例8，当Si含量高于9.5％时，合金表面张力过大而导致换热系数大大降低，导致变异系数δQ高。因此，Si元素的原子百分含量为3.98％-9.5％，进一步优选为5.62％-9.5％，例如实施例18，最终制备带材的变异系数δQ极低。

对比实施例17与对比例7可知，当B元素含量低于9.58％时，变异系数δQ＞4％，而对比实施例19、21与对比例5发现，B元素的原子百分含量超过12％时，同样无法获得冷却强度一致的带材。因此，B元素的原子百分含量为9.58％-12.0％。

对比实施例20与对比例9可知，当合金体系中的C元素含量高于1.30％时，带材边缘位置与中心位置放热量差异较大，因此C元素的原子百分含量为0.1％-1.3％。

实验二冷却工艺对带材性能的影响

在实验一中制备了饱和磁感应强度大于1.60T、非晶形成能力强且冷却强度均匀的带材，但在后续制备变压器铁芯时，发现了当冷却工艺不同时带材性能波动问题。因此，发明人又对单辊快淬法过程中的冷却工艺进行了研究。

以下实施例以实施例18为合金成分，称料后均在中频感应炉中熔化得到熔融的钢水，然后通过单辊快淬法进行带材的制备。在所述单辊快淬法中，进行了不同浇注温度、不同线速度、循环水水流量等的实验，并将带材卷绕成环形，经热处理后使用硅钢测试仪检测其在60Hz，1.3T条件下的损耗值及励磁值。

下表3为不同冷却工艺下的软磁性能。

表3

由以上结果可知，经过对冷却工艺的调整，包括浇注温度、结晶器线速度、水量等的调节，制备了软磁性能优的非晶带材，所述带材热处理后1.3T，60Hz条件下损耗值P小于等于0.2W/KG，励磁Pe小于等于0.33VA/kg。如实施例22-28，其中实施例23所制备的非晶带材经热处理后具有最佳的性能。浇注温度直接影响熔潭处结晶表面与钢水的换热量，浇注温度必须高于熔点以上并保持一定的过热度，一定的过热度保证钢水具有满足浇注条件的流动性。而当浇注温度过高时，如对比例10，钢水浇注温度高达1470℃，虽相应增大了线速度和水量，但带材损耗和励磁同时升高，代表着冷却能力的不足。

同理，结晶器线速度对结晶器的冷却能力影响也比较关键，当结晶器线速度较低时，结晶器表面单位面积被带走的钢水多、能量足，因此结晶器的冷却能力相应下降，发明人发现制备高Bs合金体系非晶合金，结晶器线速度需保持19m/s以上方可制备完全淬态的非晶带材。而结晶器冷却强度并非越高越好，例如对比例12，结晶器线速度高达29m/s时，虽然带材损耗值满足要求，但励磁值偏高，这是因为在冷却时过高的冷却强度冻结了大量的淬态应力，在进行热处理时必须充分的保温才可去除内部残留的淬态应力，但长时间的保温显然不利与带材的损耗。因此，结晶器的线速度优选19-25m/s。

而结晶器的水量同线速度对结晶器冷却能力的影响大致相同，结晶器的冷却能力并非越强越好，水量过大时同样的导致淬态应力残留，导致后端应用时带材的励磁较高，被制作为变压器铁芯后，容易出现噪音超标等问题，例如对比例14所示。而对比例13中，结晶器水量仅82m³/h，带材热处理后的损耗值及励磁值均增大，代表结晶器冷却能力不足。综上，结晶器的水量优选范围为100-300m³/h。

综上所述，本发明制备了高饱和磁感应强度、高非晶形成能力、冷却强度均匀、性能优异的非晶合金带材，解决了高Bs(≥1.60T)合金体系冷却不均匀的问题，实现了本发明所述的技术效果。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种铁基非晶合金带材，其化学组成为Fe_aSi_bB_cC_d，其中a、b、c、d分别表示对应组分的原子百分含量；80.4％≤a≤83.5％，3.98％≤b≤9.5％，9.58％≤c＜12.0％，0.1％≤d≤1.3％，且99.9％≤a+b+c+d≤100％，余量为不可避免的杂质；所述铁基非晶合金带材沿宽度方向分为n等份，其中占带材宽度10％的边缘区域记为a区域，占带材宽度10％的中心区域记为b区域，分别在a、b区域范围内取样并使用差示量热扫描仪检测其第一晶化峰面积，获得放热量Qa和Qb，所述铁基非晶合金带材的变异系数δQ＝(Qa-Qb)/Qa*100％不超过4％。

2.根据权利要求1所述的铁基非晶合金带材，其特征在于，所述铁基非晶合金带材的饱和磁感应强度≥1.6T。

3.根据权利要求1所述的铁基非晶合金带材，其特征在于，Fe的原子百分含量为81.3％≤a≤83.5％。

4.根据权利要求1所述的铁基非晶合金带材，其特征在于，Si的原子百分含量为5.62％≤b≤9.5％。

5.根据权利要求1所述的铁基非晶合金带材，其特征在于，Fe的原子百分含量为82.63％，Si的原子百分含量为5.62％，B的原子百分含量为10.37％，C的原子百分含量为1.28％。

6.根据权利要求1-5任一项所述的铁基非晶合金带材，其特征在于，所述铁基非晶合金带材在100℃下的比热容为0.40-0.47J/(g·℃)。

7.权利要求1-6任一项所述的铁基非晶合金带材的制备方法，其特征在于，包括：按照Fe_aSi_bB_cC_d进行配料，将配料后的原料进行熔炼和单辊快淬，得到铁基非晶合金带材。

8.根据权利要求7所述的铁基非晶合金带材的制备方法，其特征在于，所述单辊快淬工序中，钢水的浇注温度为1400-1465℃，铜辊的线速度为19-25m/s，铜辊设有内部冷却水槽，冷却水的流量为100-300m³/h。

9.根据权利要求7所述的铁基非晶合金带材的制备方法，其特征在于，所述铁基非晶合金带材经热处理后，在1.3T，60Hz条件下，损耗值P≤0.2W/KG，励磁Pe≤0.33VA/kg。