CN104064308A - 一种铁基软磁非晶合金及其制备工艺 - Google Patents
一种铁基软磁非晶合金及其制备工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104064308A CN104064308A CN201410347278.6A CN201410347278A CN104064308A CN 104064308 A CN104064308 A CN 104064308A CN 201410347278 A CN201410347278 A CN 201410347278A CN 104064308 A CN104064308 A CN 104064308A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- iron
- phosphorus
- boron
- rid
- soft magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
本发明属于金属材料领域,是一种新的铁基软磁非晶合金及其制备工艺。本发明铁基软磁非晶合金,含有磷和硼,其特征是合金中各元素的原子百分比满足以下条件:77≤铁≤81;8≤硼≤10;9≤磷≤14。硼以铁硼中间合金的方式加入,磷以铁磷中间合金的方式加入。本发明生产成本低、工艺简单;制备的软磁非晶合金具有饱和磁化强度高的特点,适合用于变压器铁芯,例如配电变压器、中频变压器等。
Description
技术领域:本发明属于金属材料领域,特别是涉及了一种新的铁基软磁非晶合金及其制备工艺。
背景技术:铁基非晶态合金具有矫顽力低、磁导率高、电阻率高等特点,将其制成变压器,比硅钢变压器空载节能60-80%,同时减少了二氧化碳、二氧化硫等的排放量,是目前节能效果较理想的配电变压器材料。但目前开发的铁基非晶合金的饱和磁感应强度较低,造成非晶产品的体积较大,材料使用量和成本增加,加之非晶材料价格较高,导致非晶与硅钢产品相比价格优势并不明显。要获得高饱和磁感应强度,需要降低非铁磁性的其它组元(如Zr、Mo、类金属等)的含量,保证较高的铁含量。而铁含量越高,没有其它元素的合金化,铁基非晶合金的非晶形成能力相对较低,这与追求优异的磁性能相矛盾。因此寻找能提高饱和磁感应强度的元素配比,同时又不降低铁基非晶的形成能力是铁基非晶软磁性材料研发的难点。
发明内容:本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种成本低、饱和磁化强度高的铁基软磁非晶合金及其制备工艺。
本发明是通过以下方式实现的:
一种铁基软磁非晶合金,含有磷和硼,其特征是合金中各元素的原子百分比满足以下条件:77≤铁≤81;8≤硼≤10;9≤磷≤14。
上述铁基软磁非晶合金的制备工艺,其特征是包括以下步骤:
(1)首先按成分配比Fe77-81B8-10P9-14称取纯铁、铁磷中间合金、铁硼中间合金;铁磷中间合金中磷的质量百分比为25.3%,铁硼中间合金中鹏的质量百分比为17%;
(2)在高纯氩气保护气氛中的真空电弧炉中进行熔炼,熔炼电流为250-500A,每一埚料熔化至少三次,第二次及以后熔炼时加磁搅拌,保证成分分布均匀;
(3)熔化结束后取出锭料,并将表面打光,以备熔体甩带实验用;
(4)采用高频重熔甩带设备、高频感应加热设备,将小块锭料放入底端带有小孔的石英管中进行甩带,甩带过程在氩气保护下进行。
上述铁基非晶合金的制备工艺,其特征是步骤(2)中真空熔炼的真空度为2-3×10-3Pa;步骤(4)中石英管上小孔的直径为1.2-1.5mm;甩带过程中熔体的喷射压力为0.3Mpa以上;熔体的喷射温度为1250-1300℃;甩带用钼轮或铜辊尺寸为直径220mm,使用铜辊时转速为1800转/分及以上,使用钼轮时转速为2000转/分及以上。
本发明通过合理的成分配比和工艺,可以制得铁基软磁非晶薄带。其中Fe79P8B13和Fe77P9B14铸态非晶带的饱和磁化强度达到166emu/g,相较于传统的非晶变压器材料Fe78Si9B13(饱和磁化强度为162emu/g)具有饱和磁化强度高、非晶形成能力强的特点。
具体实施方式:
下面给出本发明的三个最佳实施例:
实施例1
(1)原材料为纯铁(99.99%)、铁磷中间合金(P质量百分比为25.3%)、铁硼中间合金(B质量百分比为17%),用精确到100mg的天平按Fe79P8B13的原子百分比称取原料,分别为Fe:18.7g,Fe-P中间合金:6.1g,Fe-B中间合金:5.2g;
(2)将原料放入电弧炉中,用机械泵和分子泵抽真空至2×10-3Pa,充入高纯氩气进行电弧熔炼,熔炼电流为500A;第一遍熔化至原料表面熔化即可,第二次熔炼时待表面熔化后立即加磁搅拌至熔体中没有块状料。然后再翻转料进行第三次熔炼,检查是否还有未熔原料;
(3)取出锭料,用锉刀或砂纸将锭料表面清理干净,然后做成块料以备熔体甩带实验用;
(4)将小块锭料放入底端有1.5mm小孔的石英管中进行甩带,甩带过程中采用高频重熔甩带设备,熔体的喷射压力为0.5MPa,熔体的喷射温度为1250℃,钼轮转速为2000转/分,甩带过程在氩气保护下进行。
按上述工艺得到的Fe79P8B13非晶薄带。
实施例2
原材料为纯铁(99.99%)、铁磷中间合金(P质量百分比为25.3%)、铁硼中间合金(B质量百分比为17%),用精确到100mg的天平按Fe77P9B14的原子百分比称取原料,分别为Fe:17.4g,Fe-P中间合金:6.9g,Fe-B中间合金:5.6g;采取与实施例1相同的工艺步骤,用机械泵和分子泵抽真空至3×10-3Pa,电弧炉熔炼电流为250A,高频感应加热设备的加热电流调节到490A,甩带时熔体的喷射温度为1200℃,铜辊转速为1800转/分。
按上述工艺得到的Fe77P9B14非晶薄带。
实施例3
原材料为纯铁(99.99%)、铁磷中间合金(P质量百分比为25.3%)、铁硼中间合金(B质量百分比为17%),用精确到100mg的天平按Fe81P10B9的原子百分比称取原料,分别为Fe:19.2g,Fe-P中间合金:7.4g,Fe-B中间合金:3.5g;采取与实施例1相同的工艺步骤,用机械泵和分子泵抽真空至3×10-3Pa,电弧炉熔炼电流为250A,高频感应加热设备的加热电流调节到490A,甩带时熔体的喷射温度为1300℃,钼轮转速为2000转/分。
按上述工艺得到的Fe81P10B9非晶薄带。
Claims (3)
1.一种铁基软磁非晶合金,含有磷和硼,其特征是合金中各元素的原子百分比满足以下条件:77≤铁≤81;8≤硼≤10;9≤磷≤14。
2.根据权利要求1所述一种铁基软磁非晶合金的制备工艺,其特征是包括以下步骤:
(1)首先按成分配比Fe77-81B8-10P9-14称取纯铁、铁磷中间合金、铁硼中间合金原料;铁磷中间合金中磷的质量百分比为25.3%,铁硼中间合金中硼的质量百分比为17%;
(2)在高纯氩气保护气氛中的真空电弧炉中进行熔炼,熔炼电流为250-500A,每一埚料熔化至少三次,第二次及以后熔炼时加磁搅拌,保证成分分布均匀;
(3)熔化结束后取出锭料,并将锭料表面打光,以备熔体甩带实验用;
(4)采用高频重熔甩带设备、高频感应加热设备,将小块锭料放入底端带有小孔的石英管中进行甩带,甩带过程在氩气保护下进行。
3.根据权利要求2所述的铁基非晶合金的制备工艺,其特征是步骤(2)中真空熔炼的真空度为2-3×10-3Pa;步骤(4)中石英管上小孔的直径为1.2-1.5mm;甩带过程中熔体的喷射压力为0.3Mpa以上;熔体的喷射温度为1250-1300℃;甩带用钼轮或铜辊尺寸为直径220mm,使用铜辊时转速为1800转/分及以上,使用钼轮时转速为2000转/分及以上。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410347278.6A CN104064308A (zh) | 2014-07-21 | 2014-07-21 | 一种铁基软磁非晶合金及其制备工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410347278.6A CN104064308A (zh) | 2014-07-21 | 2014-07-21 | 一种铁基软磁非晶合金及其制备工艺 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104064308A true CN104064308A (zh) | 2014-09-24 |
Family
ID=51551978
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410347278.6A Pending CN104064308A (zh) | 2014-07-21 | 2014-07-21 | 一种铁基软磁非晶合金及其制备工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104064308A (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105825991A (zh) * | 2016-03-23 | 2016-08-03 | 山东大学(威海) | 一种少组元低成本高饱和磁感应强度的铁基软磁非晶合金及其制备工艺 |
CN107083525A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-08-22 | 山东大学 | 一种铁基非晶合金及其制备方法 |
CN107354402A (zh) * | 2017-07-29 | 2017-11-17 | 芜湖君华材料有限公司 | 一种铁基非晶合金材料熔融制备母锭的方法 |
CN108648892A (zh) * | 2018-05-17 | 2018-10-12 | 山东大学 | 一种少组元低成本高饱和磁感应强度的FeBC软磁非晶合金及其制备工艺 |
CN110433832A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-11-12 | 天津大学 | 一种自支撑纳米多孔氮还原催化剂及其制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5626690A (en) * | 1995-01-13 | 1997-05-06 | Kawasaki Steel Corporation | Low boron amorphous alloy having excellent soft magnetic characteristics |
CN1710138A (zh) * | 2005-06-07 | 2005-12-21 | 山东大学 | 一种铜基非晶合金及其制备工艺 |
CN103290342A (zh) * | 2013-06-19 | 2013-09-11 | 天津非晶科技有限公司 | Fe基非晶合金及其制备方法 |
-
2014
- 2014-07-21 CN CN201410347278.6A patent/CN104064308A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5626690A (en) * | 1995-01-13 | 1997-05-06 | Kawasaki Steel Corporation | Low boron amorphous alloy having excellent soft magnetic characteristics |
CN1710138A (zh) * | 2005-06-07 | 2005-12-21 | 山东大学 | 一种铜基非晶合金及其制备工艺 |
CN103290342A (zh) * | 2013-06-19 | 2013-09-11 | 天津非晶科技有限公司 | Fe基非晶合金及其制备方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105825991A (zh) * | 2016-03-23 | 2016-08-03 | 山东大学(威海) | 一种少组元低成本高饱和磁感应强度的铁基软磁非晶合金及其制备工艺 |
CN107083525A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-08-22 | 山东大学 | 一种铁基非晶合金及其制备方法 |
CN107354402A (zh) * | 2017-07-29 | 2017-11-17 | 芜湖君华材料有限公司 | 一种铁基非晶合金材料熔融制备母锭的方法 |
CN108648892A (zh) * | 2018-05-17 | 2018-10-12 | 山东大学 | 一种少组元低成本高饱和磁感应强度的FeBC软磁非晶合金及其制备工艺 |
CN110433832A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-11-12 | 天津大学 | 一种自支撑纳米多孔氮还原催化剂及其制备方法 |
CN110433832B (zh) * | 2019-07-04 | 2022-02-22 | 天津大学 | 一种自支撑纳米多孔氮还原催化剂及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104064308A (zh) | 一种铁基软磁非晶合金及其制备工艺 | |
CN107393673B (zh) | 一种铁基非晶纳米晶软磁合金及其制备方法 | |
CN110306130B (zh) | 一种高铁含量Fe-Si-B-P-Cu-Nb非晶纳米晶软磁合金及制备方法 | |
CN103779064B (zh) | 非晶态制备钕铁硼磁钢的方法 | |
CN107093516A (zh) | 一种提高钕铁硼磁体矫顽力和热稳定性的晶界扩散方法 | |
CN101509106B (zh) | 一种铁基非晶态合金材料及其制备方法 | |
CN104593666B (zh) | 一种镧掺杂铁钴基软磁材料的制备方法 | |
CN105825991B (zh) | 一种少组元低成本高饱和磁感应强度的铁基软磁非晶合金及其制备工艺 | |
CN104036904A (zh) | 高饱和磁感应强度铁基非晶软磁复合材料及其制备方法 | |
Li et al. | Bulk amorphous powder cores with low core loss by spark-plasma sintering Fe76Si9. 6B8. 4P6 amorphous powder with small amounts of SiO2 | |
Horikawa et al. | Effective recycling for Nd–Fe–B sintered magnet scraps | |
CN106636982B (zh) | 一种铁基非晶合金及其制备方法 | |
CN109295385A (zh) | 一种低损耗纳米晶合金软磁材料及其制备方法 | |
CN102360702A (zh) | 一种简便的磁性功能材料块体及其制备方法 | |
CN110079749A (zh) | 一种铁基纳米晶-非晶软磁软磁合金及其制备方法与应用 | |
CN103667856B (zh) | 一种回收废带冶炼铁基纳米晶母合金的方法 | |
CN103526104B (zh) | 铁基非晶纳米专用中间合金及其冶炼方法 | |
CN103824669B (zh) | 一种μ90铁硅镍磁粉芯材料及其制备方法 | |
CN106493374B (zh) | 一种铁硅软磁合金粉体的制备方法 | |
CN104538169B (zh) | 一种钴基磁芯的制备方法 | |
CN102304663A (zh) | 一种永磁合金块体及其制备方法 | |
CN102296228A (zh) | 一种添加碳的永磁合金块体及制备方法 | |
CN103839643B (zh) | 一种μ26铁硅镍磁粉芯材料及其制备方法 | |
CN110556222A (zh) | 一种SmCoHfB永磁合金薄带及其制备方法 | |
CN113782290B (zh) | 一种高Ce含量双主相高磁能积磁体及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140924 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |