SK284008B6 - Spôsob výroby magnetických súčastí vyrobených z mäkkej magnetickej zliatiny na báze železa s nanokryštalickou štruktúrou - Google Patents

Spôsob výroby magnetických súčastí vyrobených z mäkkej magnetickej zliatiny na báze železa s nanokryštalickou štruktúrou Download PDF

Info

Publication number
SK284008B6
SK284008B6 SK1618-97A SK161897A SK284008B6 SK 284008 B6 SK284008 B6 SK 284008B6 SK 161897 A SK161897 A SK 161897A SK 284008 B6 SK284008 B6 SK 284008B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
magnetic
temperature
annealing
heat treatment
relaxation
Prior art date
Application number
SK1618-97A
Other languages
English (en)
Other versions
SK161897A3 (en
Inventor
Georges Couderchon
Philippe Verin
Original Assignee
Mecagis (Soci�T� En Nom Collectif)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mecagis (Soci�T� En Nom Collectif) filed Critical Mecagis (Soci�T� En Nom Collectif)
Publication of SK161897A3 publication Critical patent/SK161897A3/sk
Publication of SK284008B6 publication Critical patent/SK284008B6/sk

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
    • H01F41/0213—Manufacturing of magnetic circuits made from strip(s) or ribbon(s)
    • H01F41/0226—Manufacturing of magnetic circuits made from strip(s) or ribbon(s) from amorphous ribbons
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/153—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H01F1/15333—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals containing nanocrystallites, e.g. obtained by annealing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/153—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H01F1/15341—Preparation processes therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/70—Nanostructure
    • Y10S977/832—Nanostructure having specified property, e.g. lattice-constant, thermal expansion coefficient
    • Y10S977/833—Thermal property of nanomaterial, e.g. thermally conducting/insulating or exhibiting peltier or seebeck effect

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

Spôsob výroby magnetickej súčasti z mäkkej magnetickej zliatiny na báze železa s nanokryštalickou štruktúrou, ktorej chemické zloženie je v % at. Fe => 60 %, 0,1 % <= Cu <= 3 %, 0 % <= B <= 25 %, 0 % <= Si <=30 % a ďalej obsahuje najmenej jeden prvok vybraný zo skupiny obsahujúcej niób, volfrám, tantal, zirkónium, hafnium, titán a molybdén v množstve 0,1 % až 30 %, zvyšok sú nečistoty z tavenia, zloženie ďalej vyhovuje vzťahu 5 % <= Si + B <= 30 %, pri ktorom sa z magnetickej zliatiny vyrobí amorfná páska, potom sa z pásky vyrobí polotovar magnetickej súčasti navinutím magnetickej pásky okolo tŕňa tak, aby sa vytvorila dutina, a potom sa magnetická súčasť podrobí kryštalizačnému tepelnému spracovaniu pozostávajúcemu z najmenej jedného žíhania pri teplote 500 °C až 600 °C počas doby 0,1 až 10 hodín, aby sa vytvorili nanokryštály. Pred kryštalizačným tepelným spracovaním sa vykoná relaxačné tepelné spracovanie pri teplote nižšej než je teplota, pri ktorej začína rekryštalizácia amorfnej zliatiny.ŕ

Description

Oblasť techniky
Predložený vynález sa týka výroby magnetických súčastí vyrobených z mäkkej magnetickej zliatiny na báze železa s nanokryštalickou štruktúrou.
Doterajší stav techniky
Nanokryštalickc magnetické materiály sú dobre známe a boli opísané predovšetkým v európskej patentovej prihláške EP 0 271 657 a EP 0 299 498. Tieto zliatiny na báze železa obsahujúce viac než 60 % at. (atómové %) železa, medi, kremíka, bóru a prípadne najmenej jeden prvok zvolený zo skupiny obsahujúcej niób, volfrám, tantal, zirkónium, hafhium, titán a molybdén, sa odlievajú do amorfných pások a potom sú podrobené tepelnému spracovaniu, ktoré spôsobí mimoriadne jemnú kryštalizáciu (kryštály majú priemer menší než 100 nanometrov). Tieto materiály majú magnetické vlastnosti, ktoré sú predovšetkým vhodné na výrobu mäkkých magnetických jadier pre elektrotechnické prístroje, ako napríklad prerušovače zvyškových prúdov. Predovšetkým majú vynikajúcu magnetickú permeabilitu a môžu mať buď širokú hysteréznu slučku (Br/Bm > > 0,5), alebo úzku hysteréznu slučku (Br/Bm < 0,3), kde Br/Bm je pomer remanentnej magnetickej indukcie a maximálnej magnetickej indukcie. Široká hysterézna slučka sa získa, ak tepelné spracovanie pozostáva z jedného Žíhania pri teplote medzi 500 °C a 600 “C. Úzka hysterézna slučka sa dosiahne vtedy, ak tepelné spracovanie pozostáva z najmenej jedného žíhania v magnetickom poli, kde toto žíhanie je určené na dosiahnutie nanokryštalickej formy.
Nanokryštalické pásky alebo presnejšie magnetické súčasti vyrobené z týchto pások, majú však nedostatok, ktorý obmedzuje ich použitie. Tento nedostatok spočíva v tom, že magnetické vlastnosti nie sú dostatočne stále, len čo sa teplota zvýši nad teplotu okolia. Táto nedostatočná stálosť má za následok funkčnú nespoľahlivosť prerušovačov zvyškových prúdov vybavených týmito magnetickými jadrami.
Úlohou predloženého vynálezu je odstrániť tento nedostatok vytvorením prostriedkov na výrobu magnetických jadier vyrobených z nanokryštalických materiálov majúcich magnetické vlastnosti a ktorých teplotná stálosť je podstatne zlepšená.
Podstata vynálezu
Tieto úlohy sú splnené spôsobom výroby magnetických súčasti vyrobených z mäkkej magnetickej zliatiny na báze železa majúcej nanokryštalickú štruktúru, ktorej zloženie je v % at. Fe > 60 %, 0,'l % < Cu < 3 %, 0 % < B < 25 %, 0 % < Si < 30 % a ďalej obsahuje najmenej jeden prvok zvolený zo skupiny obsahujúcej niób, volfrám, tantal, zirkónium, hafmum, titán a molybdén, ktorého obsah je 0,1 % až 30 %, zvyšok sú nečistoty vzniknuté pri tavení, a zloženie ďalej vyhovuje vzťahu 5 % < Si + B < 30 %, ktorého podstata spočíva v tom, že
- sa z magnetickej zliatiny vyrobí amorfná páska,
- z pásky sa vyrobí polotovar magnetickej súčiastky a
- magnetická súčiastka sa podrobí kryštalizačnému tepelnému spracovaniu pozostávajúcemu z najmenej jedného žíhania pre teplote 500 °C až 600 °C a táto teplota sa udržuje počas 0,1 až 10 hodín, aby sa vytvorili nanokryštály a pred kryštalizačným tepelným spracovaním sa vykoná relaxačné tepelné spracovanie pri teplote nižšej než je teplota, pri ktorej začne rekryštalizácia amorfnej zliatiny.
Relaxačné tepelné spracovanie je možné vykonať udržiavaním výrobku pri teplote 250 °C až 480 °C počas 0,1 až 10 hodín.
Relaxačné tepelné spracovanie môže tiež pozostávať z postupného ohrievania výrobku z teploty okolia až na teplotu nad 450 °C, pri rýchlosti ohrievania medzi 30 °C/h až 300 °C/h na teplotu medzi 250 °C a 450 °C.
V závislosti od požadovaných magnetických vlastností, predovšetkým v závislosti od požadovaného tvaru hysteréznej slučky a podľa známeho stavu techniky, sa môže najmenej jedno žíhanie tvoriace tepelné spracovanie uskutočňovať v magnetickom poli.
Tento spôsob sa používa predovšetkým pre magnetické zliatiny na báze železa majúce nanokryštalickú štruktúru a ktorých chemické zloženie je také, že Si < 14 %.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Vynález bude ďalej opísaný podrobnejšie, ale nie obmedzujúcim spôsobom, pomocou príkladov.
Aby bolo možné vyrobiť magnetické súčasti vo veľkom objeme, napríklad magnetické jadrá pre prerušovače zvyškových prúdov rôznych kmitočtov (citlivé na striedavé poruchové prúdy), používa sa páska z mäkkej magnetickej zliatiny majúca amorfnú štruktúru, schopnú nadobudnúť nanokryštalickú štruktúru, táto zliatina obsahuje hlavne železo v množstve väčšom než 60 % at. a ďalej obsahuje: -0,1 až 3 % at. a výhodne 0,5 až 1,5 % at. medi;
-0,1 až 30 % at. a výhodne 2 až 5 % at. najmenej jedného prvku vybraného zo skupiny obsahujúcej niób, volfrám, tantal, zirkónium, hafnium, titán a molybdén; výhodne je obsah nióbu 2 až 4 % at.;
- kremík a bór, súčet obsahov týchto prvkov je 5 až 30 % at. a výhodne 15 až 25 % at., a je možné, aby obsah bóru bol až 25 % at. a výhodne 5 až 14 % at. a obsah kremíka môže dosiahnuť až 3 0 % at. a výhodne je 12 až 17 % at.
Okrem týchto prvkov môže zliatina obsahovať nízke koncentrácie nečistôt pochádzajúcich zo surovín alebo vzniknutých pri tavení.
Amorfná páska sa získa známym spôsobom veľmi rýchlym stuhnutím roztavenej zliatiny, ktorá sa odlieva napríklad na chladené koleso.
Polotovary magnetických jadier sú tiež vyrobené osebe známym spôsobom navinutím pásky na tŕň, odrezaním pásky a upevnením jej konca bodovým zvarením, tak, aby sa získal malý anuloid s pravouhlým prierezom.
Aby sa polotovarom dodali ich konečné magnetické vlastnosti, sú najprv vystavené žihacej operácii nazvanej „relaxačné žíhanie“ pri teplote nižšej než je teplota, pri ktorej začína rekryštalizácia amorfnej pásky a výhodne pri teplote 250 °C až 480 “C a potom kryštalizačnému žíhaniu, ktoré môže, ale nemusí, byť vykonané v magnetickom poli a výhodne môže po ňom nasledovať žíhanie pri nižšej teplote, uskutočňované v magnetickom poli. Pôvodcovia vynálezu však zistili úplne neočakávane, že toto relaxačné žíhanie má výhodu v tom, žc veľmi podstatne znižuje citlivosť magnetických vlastností jadra proti teplote. Pôvodcovia tiež zistili, že relaxačné žíhanie pred rekryštalizačným žíhaním má ďalšiu výhodu v tom, že sa znižuje rozptyl v zistených magnetických vlastnostiach jadra pri výrobe veľkých objemov.
Rekryštalizačnc žíhanie je určené na to, aby vznikli nanokryštály s veľkosťou menšou než 100 nanometrov, predovšetkým 10 až 20 nanometrov a aby sa vyzrážali v amor2 fnej matrici. Táto veľmi jemná kryštalizácia umožňuje získať požadované magnetické vlastnosti. Pri kryštalizačnom žíhaní sa teplota udržuje nad teplotou začiatku kryštalizácie a pod teplotou, keď sa začína objavovať sekundárna fáza, ktorá zhoršuje magnetické vlastnosti. Obvykle je teplota kryštalizačného žíhania medzi 500 °C a 600 °C, ale môže byť pre každú pásku optimalizovaná, napríklad pokusným stanovením teploty, ktorá vedie k maximálnej magnetickej permeabilite. Teplota kryštalizačného žíhania môže byť zvolená ako rovnajúca sa tejto teplote alebo ešte lepšie, môže byť zvolená tak, aby bola asi o 30 °C vyššia.
Aby sa zlepšil tvar hysteréznej slučky, čo je nutné pre prerušovače striedavých zvyškových prúdov rôznych kmitočtov (tie citlivé k chybovým prúdom s predpätim), kryštalizačné žíhanie možno uskutočňovať v priečnom magnetickom poli. Kryštalizačné tepelné spracovanie sa môže dokončiť žíhaním pri teplote nižšej než je teplota, keď začína kryštalizácia, napríklad okolo 400 °C, uskutočňovanom v priečnom magnetickom poli.
Všeobecnejšie, tepelné spracovanie polotovarov magnetických súčastí pozostáva z operácie relaxačného žíhania prípadne uskutočňovaného v magnetickom poli a prípadne doplnkového žíhania uskutočňovaného v magnetickom poli.
Relaxačné žíhanie, ktoré predchádza kryštalizačnému žíhaniu a ktoré je možné uskutočňovať rovnako dobre na amorfnej páske samotnej ako na polotovare magnetickej súčiastky, môže pozostávať z udržovania konštantnej teploty v čase, ktorý musí výhodne byť 0,1 až 10 hodín. Toto žíhanie môže tiež pozostávať z postupného zvyšovania teploty, ktoré predchádza napríklad kryštalizačnému žíhaniu a ktoré musí byť uskutočňované rýchlosťou 30 °C/h až 300 °C/h, na najmenej 250 °C až 450 °C; výhodne, rýchlosť zvyšovania teploty musí byť asi 100 °C/h.
V každom prípade je vhodné vykonávať tepelné spracovanie v peciach s riadenou neutrálnou alebo redukčnou atmosférou.
Ako príklad boli dve pásky zo zliatiny Fe73Si|5B8Cu1Nb3 (73 % at. železa, 15 % at. kremíka atď.), majúce hrúbku 20 pm a šírku 10 mm, vyrobené priamym rýchlym ochladením na chladenom kolese. Z každej pásky boli vyrobené dve série polotovarov pre magnetické jadrá, tieto polotovary boli označené A1 a A2 (pre prvú pásku) a BI a B2 (pre druhú pásku). Tieto série polotovarov pre magnetické jadrá A1 a BI boli podrobené tepelnému spracovaniu podľa predloženého vynálezu, pozostávajúceho z relaxačného žíhania počas 3 hodín pri teplote 400 °C nasledovanom kryštalizačným žíhaním počas 3 hodín pri 530 °C. Séria polotovarov pre magnetické jadrá A2 a B2 bola na porovnanie spracovaná podľa známeho stavu techniky jedným kryštalizačným žíhaním počas 3 hodín pri teplote 530 °C. Na štyroch sériách polotovarov magnetických jadier bola zmeraná maximálna magnetická 50 Hz permeabilita pri rozdielnej teplote medzi -25 °C a 100 °C a vyjadrená ako percento maximálnej 50 Hz magnetickej permeability pri 20 °C. Výsledky sú nasledujúce:
Vzorka -25 =C - 5 °C 20 °C 80 °C 100 °C
Al(vyn.) 100% 102% 100% 93 % 86%
A2(porov.) 102 % 103 % 100% 87% • 78%
Blfvyn.) 97% 98% 100% 88% 78%
B2(porov.) 98% 99% 100% 75 % 60%
Tieto výsledky boli zistené skúškami nezávisle jednak pre vzorky A1 a A2 a jednak pre vzorky BI a B2. To preto, že aj keď sú všetky vzorky vyrobené z rovnakej zliatiny, boli použité dve pásky, tie boli vyrobené samostatne a preto mali trochu iné vlastnosti.
Z toho vyplýva, že tak pri skupine A1, A2, ako pri skupine BI, B2, zníženie magnetickej permeability spôsobené ohriatím na 80 °C alebo 100 °C je menšie v prípade vzoriek spracovaných podľa vynálezu než pri vzorkách porovnávacích. Pri 100 °C napr. strata magnetickej permeability je pri vzorkách spracovaných podľa vynálezu asi polovičná ako pri vzorkách vyrobených podľa známeho stavu techniky.
Ďalej pôvodcovia zistili, že okrem účinku získaného tepelnou stabilitou magnetických vlastností, sa vynálezom zlepšila reprodukovateľnosť magnetických vlastností magnetických jadier vyrábaných vo veľkom množstve. Tento zvlášť výhodný účinok bude doložený nasledujúcimi príkladmi.
Prvý príklad sa týka anuloidových magnetických jadier vyrobených z pások s hrúbkou 20 pm a šírkou 10 mm, získaných priamym rýchlym ochladením na chladenom kolese zo zliatiny so zložením (v % at.) Fe-73 5Si|35B(JCU|Nt>3. Po rýchlom ochladení na chladenom kolese bolo overené, použitím X - lúčov, že páska bola skutočne úplne amorfná. Páska bola potom rozdelená do troch častí: jedna A, zostala v rýchlo ochladenom stave a ostatné dve, B a C boli podrobené relaxačnému žíhaniu - v jednom prípade, B, počas 1 hodiny pri 400 °C a v prípade ostatných, C, počas 1 hodiny pri teplote 450 °C. Bolo zmerané koercitívne pole, ktorého minimálne a maximálne hodnoty boli v mOe (1 mOe = = 0,079577 A/m): A, od 80 do 200 mOe, B a C, od 25 do 35 mOe. Tieto výsledky ukazujú, že sa účinkom relaxačného tepelného spracovania nielen znižuje rozptyl v kocrcitivnom poli, ale tiež podstatne znižuje jeho hodnota.
Tri časti pások boli potom použité na vyrobenie polotovarov anuloidových magnetických jadier a tieto jadrá boli najskôr podrobené kryštalizačnému žíhaniu počas 1 hod. pri 530 °C, aby sa obdržala široká hysterézna slučka a potom žíhaniu v priečnom magnetickom poli počas 1 hod. pri 400 °C, aby sa obdržala úzka hysterézna krivka. Boli stanovené hodnoty koercitívneho poľa, maximálna 50 Hz permeabilita a, iba pre úzke slučky, pomer Br/Bm (pomer remanentnej indukcie a indukcie pri nasýtení).
Výsledky boli nasledujúce:
a) Široké slučky
Vzorka Relaxačné spracovanie Koercitívne pole (mOe) Max. 50 Hz permeabilita
A žiadne 6,1 650 000
B 1 hod pri 400 °C 5,2 690 000
C 1 hod pri 450 °C 5.1 760 000
b) Úzke slučky
Vzorka Relaxačné spraxAaníe Koeratívne pole (mOe) BcBm Max 50 Hz permeatika
A žiadne 0,12 200 000
B 1 h pri 400 °C 3,8 0,08 215 000
C l h pri 450 °C 3,4 0,07 205 000
Tieto výsledky jasne dokazujú zlepšenie magnetických vlastností relaxačným tepelným spracovaním: zníženie koercitívneho poľa, zvýšenie maximálnej permeability a ľahšie dosiahnutie úzkych slučiek.
Druhý príklad sa týka anuloidových magnetických jadier vyrobených z pások s hrúbkou 20 gm a 10 mm širo3 kých, získaných priamym rýchlym ochladením na chladenom kolese zo zliatiny so zložením Fe73Si15B8Cu]Nb3.
Dve skupiny vzoriek obsahujúce 300 anuloidov majúcich vnútorný priemer 11 mm a vonkajší priemer 15 mm, boli vyrobené s použitím automatického navíjacieho zariadenia. Skupiny boli potom tepelne spracované v peci s neutrálnou atmosférou. Referenčná skupina vzoriek A bola podrobená iba kryštalizačnému žíhaniu počas 1 hodiny pri 530 °C. Druhá skupina vzoriek bola tepelne spracovaná podľa vynálezu: najskôr sa uskutočňovalo relaxačné žíhanie počas 1 hodiny pri 400 °C, potom sa uskutočnilo kryštalizačné žíhanie počas 1 hodiny pri 530 °C. Anuloidy boli umiestnené do puzdra a upevnené pomocou penových podložiek. Pre každú skupinu vzoriek bola stanovená priemerná štandardná odchýlka od maximálnej 50 Hz permeability.
Výsledky sú nasledujúce:
2. Spôsob podľa nároku 1,v y značujúci sa t ý m , že relaxačné tepelné spracovanie sa vykonáva pri teplote 250 C až 480 °C počas 0,1 až 10 hodin.
3. Spôsob podľa nároku 1, v y značujúci sa t ý m , že relaxačné tepelné spracovanie sa vykonáva postupným ohrievaním z teploty okolia až na teplotu nad 450 °C rýchlosťou ohrievania 30 °C/h až 300 °C/h na teplotu 250 °C až 450 °C.
4. Spôsob podľa ktoréhokoľvek nároku 1 až 3, v y značujúci sa tým, že sa kryštalizačné žíhanie vykonáva v magnetickom poli.
5. Spôsob podľa ktoréhokoľvek nároku 1 až 4, v y značujúci sa tým, že sa doplnkové žíhanie vykonáva v magnetickom poli pri teplote nižšej než je teplota, pri ktorej začne rekryštalizácia.
6. Spôsob podľa ktoréhokoľvek nároku 1 až 5, v y značujúci sa tým, že chemické zloženie zliatiny je také, že Si < 14 % at.
Tepelné spracovanie Priemerná max. 50 Hz permeabilita Štandardná odchýlka od max. 50 Hz pcrmcability
bez relaxácie (skupina A) 585 000 28 000
s relaxáciou (skupina B) 615 000 20 000
Tabuľky dokladajú účinok relaxačného žíhania, ktorý jednak zlepšuje priemerné hodnoty maximálnej permeability ajednak znižuje rozptyl.
Ďalej, dve skupiny boli tepelne spracované počas 1 hodiny pri 400 °C v priečnom magnetickom poli tak, aby sa získali úzke hysterézne krivky. Meralo sa koercitivne pole, pomer Br/Bm a 50 Hz permeabilita pri 5 mOe.
Výsledky sú nasledujúce:
Koniec dokumentu
Tepelné spracovanie Koercitivne pole (mOe) Br/Bm 50 Hz permeabilita pri 5 mOe
bez relaxácie (skupina A) 5,2 0,08 117 000
s relaxáciou (skupina B) 4,3 0,06 124 000
Tieto výsledky jasne dokazujú zlepšenie magnetických vlastností, ktoré sa dosiahne relaxačným spracovaním: zníži sa koercitivne pole, zvýši sa 50 Hz permeabilita a ľahšie sa dosiahnu úzke slučky.

Claims (1)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Spôsob výroby magnetických súčastí vyrobených z mäkkej magnetickej zliatiny na báze železa majúcej nanokryštalickú štruktúru a ktorej chemické zloženie je v % at. Fe > 60 %, 0,1 % < Cu < 3 %, B < 25 %, Si < 30 % a ďalej obsahuje najmenej jeden prvok vybraný zo skupiny obsahujúcej niób, volfrám, tantal, zirkónium, hafnium, titán a molybdén v množstve 0,1 % až 30 %, zvyšok sú nečistoty z tavenia, zloženie ďalej vyhovuje vzťahu 5 %< Si + B < 30 %, z magnetickej zliatiny sa vyrobí amorfná páska, potom sa z pásky vyrobí polotovar magnetickej súčasti navinutím magnetickej pásky okolo tŕňa tak, aby sa vytvorila dutina a potom sa magnetická súčasť podrobí kryštalizačnému tepelnému spracovaniu pozostávajúcemu z najmenej jedného žíhania pri teplote 500 °C až 600 °C počas 0,1 až 10 hodin, aby sa vytvorili nanokryštály, vyznačujúci sa t ý m , že sa pred kryštalizačným tepelným spracovaním vykoná relaxačné tepelné spracovanie pri teplote nižšej než je teplota, pri ktorej začína rekryštalizácia amorfnej zliatiny.
SK1618-97A 1996-12-11 1997-11-28 Spôsob výroby magnetických súčastí vyrobených z mäkkej magnetickej zliatiny na báze železa s nanokryštalickou štruktúrou SK284008B6 (sk)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9615197A FR2756966B1 (fr) 1996-12-11 1996-12-11 Procede de fabrication d'un composant magnetique en alliage magnetique doux a base de fer ayant une structure nanocristalline

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK161897A3 SK161897A3 (en) 1998-12-02
SK284008B6 true SK284008B6 (sk) 2004-07-07

Family

ID=9498537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK1618-97A SK284008B6 (sk) 1996-12-11 1997-11-28 Spôsob výroby magnetických súčastí vyrobených z mäkkej magnetickej zliatiny na báze železa s nanokryštalickou štruktúrou

Country Status (18)

Country Link
US (1) US5911840A (sk)
EP (1) EP0848397B1 (sk)
JP (1) JPH10195528A (sk)
KR (1) KR19980064039A (sk)
CN (1) CN1134034C (sk)
AT (1) ATE224582T1 (sk)
AU (1) AU731520B2 (sk)
CZ (1) CZ293837B6 (sk)
DE (1) DE69715575T2 (sk)
ES (1) ES2184047T3 (sk)
FR (1) FR2756966B1 (sk)
HK (1) HK1010938A1 (sk)
HU (1) HU216168B (sk)
PL (1) PL184208B1 (sk)
SK (1) SK284008B6 (sk)
TR (1) TR199701599A3 (sk)
TW (1) TW561193B (sk)
ZA (1) ZA9710780B (sk)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6645314B1 (en) * 2000-10-02 2003-11-11 Vacuumschmelze Gmbh Amorphous alloys for magneto-acoustic markers in electronic article surveillance having reduced, low or zero co-content and method of annealing the same
DE10134056B8 (de) * 2001-07-13 2014-05-28 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung von nanokristallinen Magnetkernen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US7267844B2 (en) 2003-02-14 2007-09-11 The Nanosteel Company, Inc. Properties of amorphous/partially crystalline coatings
DE102004024337A1 (de) * 2004-05-17 2005-12-22 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung nanokristalliner Stromwandlerkerne, nach diesem Verfahren hergestellte Magnetkerne sowie Stromwandler mit denselben
CN1297994C (zh) * 2004-11-26 2007-01-31 中国兵器工业第五二研究所 无须磁场处理获取特殊矩形比纳米晶软磁材料的方法
KR100647150B1 (ko) * 2004-12-22 2006-11-23 (주) 아모센스 자성코어를 갖는 누전차단기
CN1332593C (zh) * 2005-01-19 2007-08-15 华南理工大学 纳米晶软磁合金粉聚合物复合电磁屏蔽磁体的制备方法
EP1724792A1 (fr) * 2005-05-20 2006-11-22 Imphy Alloys Procédé de fabrication d'une bande en matériau nanocristallin et dispositif de fabrication d'un tore enroulé à partir de cette bande
DE102005034486A1 (de) 2005-07-20 2007-02-01 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung eines weichmagnetischen Kerns für Generatoren sowie Generator mit einem derartigen Kern
US20070151630A1 (en) * 2005-12-29 2007-07-05 General Electric Company Method for making soft magnetic material having ultra-fine grain structure
EP1918407B1 (de) 2006-10-30 2008-12-24 Vacuumschmelze GmbH & Co. KG Weichmagnetische Legierung auf Eisen-Kobalt-Basis sowie Verfahren zu deren Herstellung
US8012270B2 (en) 2007-07-27 2011-09-06 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Soft magnetic iron/cobalt/chromium-based alloy and process for manufacturing it
US9057115B2 (en) 2007-07-27 2015-06-16 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Soft magnetic iron-cobalt-based alloy and process for manufacturing it
US8377580B2 (en) * 2007-09-18 2013-02-19 Japan Science And Technology Agency Metallic glass, magnetic recording medium using the same, and method of manufacturing the magnetic recording medium
CN101853726A (zh) * 2010-05-17 2010-10-06 南京新康达磁业有限公司 一种软磁材料及制备方法
CN101935742B (zh) * 2010-09-21 2013-01-02 中国矿业大学 一种制备优异软磁性能纳米晶合金的退火方法
US8699190B2 (en) 2010-11-23 2014-04-15 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Soft magnetic metal strip for electromechanical components
CN102129907B (zh) * 2010-12-30 2012-05-30 上海世路特种金属材料有限公司 一种具有高初始磁导率和低剩磁的纳米晶软磁合金铁心及其制备方法
CN102254675B (zh) * 2011-07-14 2013-09-11 江西大有科技有限公司 软磁合金铁芯热处理工艺
CN102543347B (zh) * 2011-12-31 2015-10-14 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种铁基纳米晶软磁合金及其制备方法
CN102856031A (zh) * 2012-09-10 2013-01-02 任静儿 一种磁性粉末合金材料
CN102867604A (zh) * 2012-09-10 2013-01-09 任静儿 一种软磁合金
CN102867605A (zh) * 2012-09-10 2013-01-09 任静儿 一种磁性合金
CN102875024A (zh) * 2012-10-19 2013-01-16 张家港市清大星源微晶有限公司 高导磁率的微晶材料
CN102912257A (zh) * 2012-10-19 2013-02-06 张家港市清大星源微晶有限公司 微晶材料
DE102013103268B4 (de) * 2013-04-02 2016-06-02 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Abschirmfolie und Verfahren zum Herstellen einer Abschirmfolie
CN103390492B (zh) * 2013-07-31 2016-08-31 河北申科电子股份有限公司 一种开合式互感器用的超微晶切割铁芯的生产工艺
CN104200982A (zh) * 2014-03-28 2014-12-10 北京冶科磁性材料有限公司 高频静电除尘电源变压器用纳米晶磁芯的制备方法
JP6669082B2 (ja) 2014-12-22 2020-03-18 日立金属株式会社 Ｆｅ基軟磁性合金薄帯およびそれを用いた磁心
CN104485192B (zh) * 2014-12-24 2016-09-07 江苏奥玛德新材料科技有限公司 一种铁基非晶纳米晶软磁合金及其制备方法
US11264156B2 (en) * 2015-01-07 2022-03-01 Metglas, Inc. Magnetic core based on a nanocrystalline magnetic alloy
US11230754B2 (en) 2015-01-07 2022-01-25 Metglas, Inc. Nanocrystalline magnetic alloy and method of heat-treatment thereof
DE102015211487B4 (de) 2015-06-22 2018-09-20 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Verfahren zur herstellung eines nanokristallinen magnetkerns
TWI609972B (zh) * 2015-11-05 2018-01-01 中國鋼鐵股份有限公司 鐵基非晶合金試片的製備方法及其應用
CN105695704B (zh) * 2016-01-19 2017-11-10 兆晶股份有限公司 一种变压器超顺磁性铁芯热处理方法
CN106555047A (zh) * 2016-11-23 2017-04-05 宜春学院 铁基纳米晶合金软磁薄带的热处理方法
CN109837452B (zh) * 2019-01-23 2021-09-21 信维通信（江苏）有限公司 一种高Bs纳米晶材料及其制备方法
CN113990650B (zh) * 2021-10-19 2023-03-31 河北申科磁性材料有限公司 一种高磁导率开口互感器磁芯及其加工工艺和开口互感器
CN115029541A (zh) * 2022-06-20 2022-09-09 浙江晶精新材料科技有限公司 一种基于真空及覆铜纳米晶带材复合热处理方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4116728B1 (en) * 1976-09-02 1994-05-03 Gen Electric Treatment of amorphous magnetic alloys to produce a wide range of magnetic properties
JPS6047407A (ja) * 1983-08-25 1985-03-14 Matsushita Electric Works Ltd 磁心製造方法
TW226034B (sk) * 1991-03-06 1994-07-01 Allied Signal Inc
US5252144A (en) * 1991-11-04 1993-10-12 Allied Signal Inc. Heat treatment process and soft magnetic alloys produced thereby
DE69408916T2 (de) * 1993-07-30 1998-11-12 Hitachi Metals Ltd Magnetkern für Impulsübertrager und Impulsübertrager
US5611871A (en) * 1994-07-20 1997-03-18 Hitachi Metals, Ltd. Method of producing nanocrystalline alloy having high permeability

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10195528A (ja) 1998-07-28
AU731520B2 (en) 2001-03-29
HK1010938A1 (en) 1999-07-02
CN1185012A (zh) 1998-06-17
SK161897A3 (en) 1998-12-02
TR199701599A2 (xx) 2000-07-21
DE69715575T2 (de) 2003-05-22
FR2756966A1 (fr) 1998-06-12
ES2184047T3 (es) 2003-04-01
ATE224582T1 (de) 2002-10-15
HUP9702383A3 (en) 1998-08-28
FR2756966B1 (fr) 1998-12-31
ZA9710780B (en) 1998-06-12
KR19980064039A (ko) 1998-10-07
TR199701599A3 (tr) 2000-07-21
CZ293837B6 (cs) 2004-08-18
PL323663A1 (en) 1998-06-22
DE69715575D1 (de) 2002-10-24
TW561193B (en) 2003-11-11
US5911840A (en) 1999-06-15
EP0848397A1 (fr) 1998-06-17
EP0848397B1 (fr) 2002-09-18
CZ398397A3 (cs) 1998-07-15
AU4519997A (en) 1998-06-18
CN1134034C (zh) 2004-01-07
HUP9702383A2 (hu) 1998-07-28
PL184208B1 (pl) 2002-09-30
HU216168B (hu) 1999-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK284008B6 (sk) Spôsob výroby magnetických súčastí vyrobených z mäkkej magnetickej zliatiny na báze železa s nanokryštalickou štruktúrou
JPS6034620B2 (ja) 鉄損が極めて低く熱的安定性とよい非晶質合金
AU715096B2 (en) Process for manufacturing a magnetic core made of a nanocrystalline soft magnetic material
US5211767A (en) Soft magnetic alloy, method for making, and magnetic core
JP2000073148A (ja) Ｆｅ基軟磁性合金
EP0072893B1 (en) Metallic glasses having a combination of high permeability, low coercivity, low ac core loss, low exciting power and high thermal stability
JP2006291234A (ja) 微結晶合金薄帯
JP3389972B2 (ja) Ｂ−ｈループの非対称性を改善したナノ結晶合金薄帯ならびに磁心およびナノ結晶合金薄帯の製造方法
JP2713373B2 (ja) 磁 心
JP3705446B2 (ja) ナノ結晶合金のナノ結晶化熱処理方法
JPH03177545A (ja) 磁性合金材料
JP2934471B2 (ja) 超微結晶磁性合金およびその製法
JPH03271346A (ja) 軟磁性合金
US4588452A (en) Amorphous alloys for electromagnetic devices
JP2000144347A (ja) Ｆｅ基軟磁性合金及びその磁歪の調整方法
JPH04341544A (ja) Ｆｅ基軟磁性合金
JP3058662B2 (ja) 超微結晶磁性合金
JPH0526861B2 (sk)
JPH04272159A (ja) Ｆｅ基磁性合金
JPS5943838A (ja) 非晶質磁性合金
JPH05132744A (ja) 高飽和磁束密度非晶質合金薄帯および非晶質合金鉄心の製造方法
JPH0238520A (ja) Ｆｅ基軟磁性合金の製法及び巻磁心
KR920009167B1 (ko) 고 투자율 연자성 재료용 철(Fe)계 합금 및 그 제조방법
Millán Muñoz et al. Preferential Co Partitioning to α-Fe in Nanocrystalline CoFeNbB Alloys by Mn Addition
JPH0641698A (ja) Ｆｅ基軟磁性合金