一種鈷基非晶薄帶合金材料及制備方法技術

本發明專利技術提供一種鈷基非晶薄帶合金材料及其制備，該薄帶合金材料不僅具有低矯頑力、高飽和磁導率。其制備方法工藝簡單，合金熔化也容易操作，生產成本低，適于工業化生產。本發明專利技術的鈷基非晶薄帶合金材料，其成分的重量百分含量為：Gd4％～7％，Si0.3％～0.5％，Nb0.01％～0.03％,Al1％～3％，Fe0.5％～0.9％,Rh0.01％～0.05％，Mo0.01％～0.05％，Ge0.01％～0.05％，其余為Co。鈷基非晶薄帶合金材料的組織特點為非晶。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于金屬材料
，涉及。
技術介紹
200910096940. 4號申請公開一種鈷基塊體非晶合金，該合金的分子簡式為CoaFebNbcB22.4Si5.6，并滿足 60 < a < 65，2 < b < 5，3 < c < 7。該申請還公開了該鈷基塊體非晶合金的制備方法。該合金具有較高的飽和磁感應強度，其Is在O. IT以上，O. 8T以下；具有低矯頑力，其H。在0.8A/m以下，O. lA/m以上；具有高有效磁導率，IKHz下其11。在10000以上，60000以下。但是該合金體系中的B含量過高，增加了材料的脆性。另外其飽和磁導率太低，不能滿足使用要求。
技術實現思路
本專利技術的目的就是針對上述技術缺陷，提供一種鈷基非晶薄帶合金材料，該薄帶合金材料具有高飽和磁導率。本專利技術的另一目的是提供一種鈷基非晶薄帶合金材料制備方法，該制備方法工藝簡單，合金熔化也容易操作，生產成本低，適于工業化生產。本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的 一種高飽和磁導率鈷基非晶薄帶合金材料，其特征是該材料各成分的重量百分含量為Gd 4% 7%，Si O. 3% O. 5%，Nb O. 01% O. 03%，Al 1% 3%，Fe O. 5% O. 9% , Rh O. 01% O. 05%，Mo O. 01% O. 05%，Ge O. 01% O. 05%，其余為 Co。本專利技術高飽和磁導率鈷基非晶薄帶合金材料的制備方法，具體步驟為 (1)首先按照上述合金成分進行配料，原料Si、Nb、Al、Fe、Rh、Mo、Ge、Co的純度均大于99. 9%, Gd以鐵釓中間合金的方式加入，鐵釓合金中Gd的重量百分比為35% ； (2)將原料放入真空感應爐中熔煉，熔煉溫度為1530-1550°C，澆注冷卻后得到母合金； (3)然后放入真空感應成型爐內的重熔管式坩堝中進行重熔，重熔溫度為1510-1530°C，重熔管式坩堝的頂部置于真空感應成型爐轉輪輪緣之下2-4_處，重熔管式坩堝內放置一個可上下移動的耐火柱塞于，耐火柱塞與管式坩堝內壁的間隙O. 5-0. 9mm，母合金置于管式坩堝內的耐火柱塞頂面熔化，熔化后被轉輪輪緣拖拽形成合金帶； (4)然后將該合金帶置于100-150°C，保溫2-4小時即得到高飽和磁導率鈷基非晶薄帶合金材料。步驟(3)中真空感應成型爐轉輪輪緣的旋轉線速度為22 25m/s,所得合金帶的厚度為200-350 μ m,寬度為3-5 mm。該鈷基非晶薄帶合金材料的組織特點為非晶。本專利技術具有如下有益效果 本專利技術合金采用的Ge、Rh、Nb都可提高非晶形成能力。成份中的Ge、Rh、Nb共同存在可使團簇中原子間相互作用強，則原子擴散就困難，因此提高材料非晶形成能力。Mo元素和Rh都可增加非晶的熱穩定性，Mo和Rh結合可阻止原子在高溫的活動能力。因此，保證了組織的熱穩定性。成份中添加Gd元素是良好的鐵磁性元素，使合金材料具有軟磁性能。Si含量的增加，初始晶化溫度增加，即非晶形成能力增加，提高非晶相的穩定性。成份中的Al和Si有助于軟磁性能，Gd、Al、Co和Si結合強化了鐵磁性作用，有效提高了材料的磁導率和電阻率都提聞。本專利技術合金在凝固中，采用快速冷卻和合金化結合，可以有效保證非晶的形成和穩定性，并且保證化學成分的均勻分布，這樣既保證了合金的磁性能，也保證了合金的力學性能。熱處理可降低快速冷卻造成的內應力，改善合金的韌性。本專利技術的鈷基非晶薄帶合金材料的組織特點為非晶。與現有技術相比，本專利技術所得產品為具有優異軟磁性能、良好的機械性能和非晶形成能力的鈷基塊體非晶合金體系。本專利技術制備中，沒有大量使用稀貴元素，所取原料成本降低；另外，合金液經過快速冷卻，保證了合金成分、組織和性能的均勻性，因此也就保證了 合金的質量。該合金的制備工藝簡便，過程簡單，生產的合金具有良好的性能，非常便于工業化生產。附圖說明圖I為本專利技術實施例一制得的薄帶合金材料的金相組織圖。由圖I可以看出該鈷基非晶薄帶合金材料的組織致密均勻。具體實施例方式實施例一 本專利技術的鈷基非晶薄帶合金材料的制備過程如下 (I)合金各成分按照重量百分比Gd 4%，Si O. 3%, Nb 0.01% , Al 1%, Fe O. 5% ,Rh O. 01%, Mo O. 01%, Ge O. 01 %，其余為 Co 進行配料，原料 Si、Nb、Al、Fe、Rh ,Mo、Ge、Co的純度均大于99. 9%,Gd以鐵釓中間合金的方式加入，鐵釓合金中Gd的重量百分比為35%。(2)將原料放入真空感應爐中熔煉，熔煉溫度為1545°C，澆注冷卻后得到母合金。(3)然后放入真空感應成型爐內的重熔管式坩堝中進行重熔，重熔溫度為1525°C，重熔管式坩堝的頂部置于真空感應成型爐轉輪輪緣之下4_處，重熔管式坩堝內放置一個可上下移動的耐火柱塞于，耐火柱塞與管式坩堝內壁的間隙O. 8_，母合金置于管式坩堝內的耐火柱塞頂面熔化，重熔的合金熔融膨脹溢出后正與旋轉的真空感應成型爐轉輪邊緣接觸，熔融金屬熔潭被高速旋轉的轉輪邊部圓弧形輪緣拖拽形成合金帶，轉輪輪緣是圓弧形的，上下移動的耐火柱塞可上行將熔融合金液不斷提供給旋轉的轉輪，形成連續的金屬帶。真空感應成型爐轉輪輪緣的旋轉線速度為25m/s，所得合金帶的厚度為220 μ m，寬度為5mmD(4)然后將該合金帶置于130°C，保溫4小時即得到鈷基非晶薄帶合金材料。實施例二 本專利技術的鈷基非晶薄帶合金材料的制備過程如下 合金中各成分按照重量百分比Gd 7%,Si O. 5%,Nb O. 03%, Al 3%, Fe O. 9%, RhO. 05%, Mo O. 05%, Ge O. 05%，其余為Co進行配料。其中真空感應成型爐轉輪輪緣的旋轉線速度為22m/s，得到高飽和磁導率鈷基非晶薄帶合金材料厚度為350 μ m，寬度為3 mm。其余制備過程同實施例一。實施例三 本專利技術的鈷基非晶薄帶合金材料的制備過程如下 (I)首先合金各成分按照重量百分比Gd 6%, Si 0.4%, Nb O. 02% , Al 2%, FeO. 7% , Rh O. 04%,Mo O. 03%,Ge O. 04%，其余為 Co 進行配料，原料 Si、Nb、Al、Fe、Rh、Mo、Ge、Co的純度均大于99. 9%, Gd以鐵釓中間合金的方式加入，鐵釓合金中Gd的重量百分比為35%。(2)將原料放入真空感應爐中熔煉，熔煉溫度為1540°C，澆注冷卻后得到母合金。 (3)然后放入真空感應成型爐內的重熔管式坩堝中進行重熔，重熔溫度為1520°C，重熔管式坩堝的頂部置于真空感應成型爐轉輪輪緣之下3_處，重熔管式坩堝內放置一個可上下移動的耐火柱塞于，耐火柱塞與管式坩堝內壁的間隙O. 6_，母合金置于管式坩堝內的耐火柱塞頂面熔化，重熔的合金熔融膨脹溢出后正與旋轉的真空感應成型爐轉輪邊緣接觸，熔融金屬熔潭被高速旋轉的轉輪邊部圓弧形輪緣拖拽形成合金帶，轉輪輪緣是圓弧形的，上下移動的耐火柱塞可上行將熔融合金液不斷提供給旋轉的轉輪，形成連續的金屬帶。真空感應成型爐轉輪輪緣的旋轉線速度為24m/s，所得合金帶的厚度為300 μ m，寬度為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鈷基非晶薄帶合金材料，其特征是：該材料中各成分的重量百分含量為：Gd？4％～7％，Si？0.3％～0.5％，Nb？0.01％～0.03％,？Al？1％～3％，？Fe？0.5％～0.9％,？Rh？0.01％～0.05％，Mo？0.01％～0.05％，Ge？0.01％～0.05％，其余為Co。

【技術特征摘要】
1.一種鈷基非晶薄帶合金材料，其特征是該材料中各成分的重量百分含量為Gd4% 7%，Si O. 3% O. 5%，Nb O. 01% O. 03%，Al 1% 3%，Fe O. 5% O. 9%，Rh O. 01% O. 05%，Mo O. 01% O. 05%，Ge O. 01% O. 05%，其余為 Co。2.一種鈷基非晶薄帶合金材料的制備方法，其特征是具體步驟如下 (1)首先按照Gd 4% 7%，Si O. 3% O. 5%,Nb O. 01% O. 03%，Al 1% 3%，Fe O. 5% 0.9%, Rh O. 01% O. 05%，Mo O. 01% O. 05%，Ge O. 01% O. 05%，其余為Co的重量百分含量進行配料，其中Si、Nb、Al、Fe、Rh、Mo、Ge、Co的純度均大于99. 9%, Gd以...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫銳，鄭澤昌，邱奕婷，陸陽平，張詠，劉光宇，林瑩瑩，張金花，
申請(專利權)人：山西三益強磁業有限公司，
類型：發明
國別省市：