CN86101368A - 单极脉冲用的镍-铁超常磁性合金 - Google Patents

单极脉冲用的镍-铁超常磁性合金 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有超常磁性,即具有高的初始磁导率μ0和低的剩磁Br的镍-铁合金的配方及获得超常磁性的方法。本发明获得的合金,作为电子工业材料,适宜于制造变压器磁芯、开关电源等器件,在电子、航空、仪表等工业中有广泛的用途。该合金中含镍量比一般的高导磁合金中的含量低,因此,成本低廉。

Description

本发明涉及一种具有高的初始导磁率μo和低的剩磁Br的,特别适宜于制造脉冲变压器磁芯的镍-铁合金的配方及获得超常磁性的方法。
当代,随着脉冲技术的发展,对单极脉冲变压器的性能提出了更高的要求。例如雷达已开始采用编码脉冲串进行调制,需用编码脉冲变压器。这种脉冲变压器要求编码脉冲串的群降小,恢复时间短。从而要求变压器的磁芯材料具有大的磁感应强度增量△B、低剩磁Br、高的脉冲导磁率μk和低的损耗。一般的高导磁合金,不能满足上述的要求。所以,研制单极脉冲变压器用的磁芯新材料是必要的。
目前,我国常用的恒导磁合金有:联邦德国的Pfeifer于一九六八年发明的含有镍-铁-钼的Permaxf合金(镍为65%,钼为2.5%,铁为余量)以及与此合金性能相近的,我国于一九七○年以来研制的1J66、1J67h合金(镍为65%,钼为2%,铁为余量)。这些合金中,镍的含量较高,大都在65%(重量)左右。
本发明的任务,就是要制取一种含镍低,却能获得大的磁感应强度增量△B的镍-铁磁性合金。这种合金具有超常磁性(或称反常磁性),即它的初始导磁率μo和饱和磁感应Bs高,剩磁Br低。这种特性能较好的满足单极脉冲变压器磁芯的性能要求。
本发明合金的成份,其特征是镍含量较常用的高导磁合金中的含量低;其含量和优先推荐的最佳成份含量(均系重量百分比)是:
成份    含量    最佳含量
镍    54.5~55.5    54~55
碳    0.020以下    0.015以下
Figure 86101368_IMG1
铁    余量    余量
本发明的任务是这样实现的:按上述成份配料后,用真空感应炉熔炼成钢锭,钢锭扒皮后,经过热锻和热轧成厚度为2至3毫米的带材,酸洗后,带材再用四辊至十二辊的轧机冷轧成0.1~0.05毫米的薄带材。本发明的特征是,采用了95%~98%的大的冷轧变形率。薄带经过电泳绝缘涂层后,即可绕制成欲制取的半成品,例如绕制成单极脉冲变压器中的环状磁芯。
然后,将本发明的合金薄带或其制成品,例如环状磁芯,放置于工业电炉内,在氢气保护下,进行1100~1200℃,保温2~4小时的高温退火。本发明的特征是,当合金制成品随炉温升到840~870℃时,要控制炉温的升温速度,直到选定的最终的退火温度1100~1200℃,优先推荐的升温速度是100~150℃/小时。这样能获得大而均匀的晶粒,易于形成{100}〈310〉的结晶织构,以便获得理想的磁性。
高温退火后,再在保护气氛下,于20奥斯特的施加磁场中,进行纵向磁场热处理。本发明的特征是,采用了与组织、性能相适应的纵向磁场热处理温度:600~700℃。在此温度下保温1小时,然后以40℃/小时的冷却速度冷到200℃以下,出炉。
经过上述处理后的本发明的合金,在同样的厚度下,初始导磁率μo,比Permaxf、1J66和1J67h合金高2~3倍;脉冲导磁率μk高两倍;磁感应强度增量△B高出大约10%。
本发明的优点是,所涉及的合金中含镍量在54.5到55.5%(重量)。它不仅具有超常的磁性,而且含镍低,制成品的体积小,成本低,能获得良好的社会经济效益。它作为电子工业材料,在电子、航空、仪器仪表和自动控制等行业中有广泛的用途,可以制成脉冲变压器的磁芯、开关电源等磁芯器件。
以下结合附图和一个具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
图1是本发明的简易工艺流程图。
图2是用本发明合金制成的磁芯的高温退火曲线。
图3是用本发明合金制成的磁芯的纵向磁场热处理曲线。
欲制取截面为0.46平方厘米、平均直径为21厘米、初级匝数为60、次级匝数为24、频率为50赫兹的单极脉冲变压器磁芯,假如需用本发明的合金10公斤时,投料如下:镍按54%(重量)组合,需称取5.4公斤,高纯度的铁为余量,即称取4.6公斤(合金中的碳、硫、磷系由原料带入)。
将称取的上述合金成份,在真空感应炉内熔炼成钢锭,钢锭扒皮后,热锻、热轧成2毫米厚、100毫米宽的带材。热轧带材经过酸洗后,在四辊到十二辊的冷轧机上进行冷轧,变形率采用96%,连续轧成0.08毫米的薄带材。薄带经过电泳绝缘涂层,可绕制成环状磁芯。
接着,将环状磁芯,放置于工业电炉内,在氢气保护下随炉升温,当温度升到840℃之后,控制升温速度,以120℃/小时的升温速度,使炉温连续地升至1150℃,保温3小时后,切断电源;炉冷到600℃以下,可快速冷却到室温。
嗣后,经高温退火后的磁芯,在保护气氛下,于20奥斯特的磁场中,进行纵向磁场热处理。具体工艺是:磁芯随炉升到640℃,保温1小时后,以40℃/小时的冷却速度至200℃以下出炉。
零件经检验合格后,即可成为正式产品。

Claims (5)

1、一种含有镍--铁的磁性合金,特别适宜于制造脉冲变压器的磁芯,其特征是:a)、镍的含量比已有的恒导磁合金中的含量低,而初始导磁率μo高;b)、采用了适宜的大的冷轧变形率;c)、高温退火时,采用了适宜的升温速度;d)、采用了与组织、性能相适应的纵向磁场热处理温度。
2、根据权利要求1所述的合金,其特征是其成份含量和优先推荐的最佳成份含量(均系重量百分比)是:
成份  含量  最佳含量
镍  54.5~55.5  54~55
碳  0.020以下  0.015以下
硫  0.007以下  0.005以下
磷  0.007以下  0.005以下
铁  余量  余量
3、根据权利要求1或2所述的合金,其特征是优先推荐的最佳的大的冷轧变形率为95%~98%。
4、根据权利要求1或3所述的合金,其特征是在高温退火当炉温升到840~870℃时,要控制炉温升温速度直到选定的最终温度,优先推荐的升温速度是100~150℃/小时。
5、根据权利要求1或4所述的合金,其特征是最佳纵向磁场热处理温度是600~700℃。
CN86101368A 1986-03-03 1986-03-03 一种提高55%镍—铁磁性合金性能的工艺方法 Expired CN86101368B (zh)

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CN102306528A (zh) * 2011-05-23 2012-01-04 浙江科达磁电有限公司 磁导率μ=125的铁镍合金软磁材料及其制造方法
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