CN86101368B - 一种提高55％镍—铁磁性合金性能的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高５５％镍一铁磁性合金性能的工艺方法，即能使５５％镍一铁磁性合金具有高的初始导磁率μｏ和低的剩磁Ｂｒ的工艺方法。用本工艺方法获得的５５％镍一铁磁性合金。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。这种工艺方法，不需用特殊的工艺装备，设备普通化，易于推广使用。
Description
本发明涉及一种提高55%镍-铁磁性合金性能的工艺方法，即使55%镍-铁磁性合金具有高的初始导磁率μo和低的剩磁Br的工艺方法。
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。以后，我国又研制出55%镍-铁磁性合金。但是，若提高这种磁性合金的性能，必须采用适宜的工艺方法，否则，其优异性能无法发挥。
本发明的任务，就是要寻求一种提高55%镍-铁磁性合金性能的工艺方法。运用这种工艺方法，能使55%镍-铁合金具有超常磁性（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，其中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
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。这种工艺方法，不需用特殊的工艺装备，设备普通化，因此，成本低廉。
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 (1)
1、一种提高55%镍-铁磁性合金性能的工艺方法，其特征在于将化学成份（重量）镍为54～55%、铁为余量的二元合金，以95～98%的变形率冷轧成薄带;经电泳绝缘涂层绕制成半成品后，在氢气保护下升温到840～870℃时，以100～150℃/小时的速度升温到1100～1200℃保温2～4小时进行高温退火处理;再在保护气氛下施加20奥斯特磁场强度，于600～700℃保温1小时进行纵向磁场处理，然后以40℃/小时的冷却速度冷至200℃以下出炉。
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