本發明涉及一種FeCo2V軟磁合金的熱處理方法。

背景技術：

FeCo2V軟磁合金具有高飽和磁感應強度，高居里溫度以及低矯頑力的特點，是制造多電發動機磁懸浮軸承靜子和轉子疊片的首選材料。針對多電發動機的使用技術要求，其工作溫度范圍為500℃～600℃，要求使用溫度在600℃時合金的屈服強度大于600MPa。

FeCo2V軟磁合金的力學性能及磁性能均與合金的熱處理工藝有關系。當合金在再結晶溫度點以上進行退火時，合金發生再結晶，形成再結晶晶粒，使合金的矯頑力下降，提高合金的磁性能。但隨著退火溫度升高，再結晶程度增高，晶粒尺寸增大，合金的屈服強度和抗拉強度均會發生明顯的下降。此外，當合金在再結晶溫度以下進行時效時，合金內部會產生析出相，析出相使合金的屈服強度和抗拉強度明顯提高，但是析出相的存在會阻礙合金內部磁疇的運動，使矯頑力升高，磁性能降低。

技術實現要素：

本發明是為了解決目前FeCo2V-0.25Nb軟磁合金無法同時獲得較高的磁性能和力學性能的技術問題，而提供一種FeCo2V-0.25Nb軟磁合金的雙級熱處理方法。

本發明的一種FeCo2V-0.25Nb軟磁合金的雙級熱處理方法是按以下步驟進行的：

一、將待處理的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金在防氧化的條件下放入溫度為710℃～730℃的爐子中，在溫度為710℃～730℃和防氧化的條件下保溫4min～6min，然后從爐子中取出并放入水中進行水冷；

二、將步驟一水冷后的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金在防氧化的條件下放入溫度為590℃～610℃的爐子中，在溫度為590℃～610℃和防氧化的條件下保溫55min～65min，然后從爐子中取出并放入水中進行水冷，即完成FeCo2V-0.25Nb軟磁合金的雙級熱處理方法。

本發明的有益效果：

利用本發明的雙級熱處理方法處理的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金在室溫條件下的抗拉強度σ_b是單級熱處理工藝的1.22倍，在室溫條件下的屈服強度σ_0.2是單級熱處理工藝的1.1倍～1.21倍；高溫條件下的抗拉強度σ_b與屈服強度σ_0.2也均得到顯著提高；

本發明的雙級熱處理方法與單級熱處理方法相比，使FeCo2V-0.25Nb軟磁合金矯頑力較高溫退火處理后會有所升高，但明顯低于低溫時效后合金的矯頑力；同時，通過雙級熱處理后軟磁合金的飽和磁感應強度不發生明顯的變化。

附圖說明

圖1為力學強度和延伸率的數據圖，1為經過試驗三的雙級熱處理的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金，2為經過試驗一的單級熱處理的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金，3為經過試驗二的單級熱處理的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金；

圖2為磁性能數據圖，1為經過試驗三的雙級熱處理的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金，2為經過試驗一的單級熱處理的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金，3為經過試驗二的單級熱處理的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金。

具體實施方式

具體實施方式一；本實施方式為一種FeCo2V-0.25Nb軟磁合金的雙級熱處理方法，具體是按以下步驟進行的：

一、將待處理的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金在防氧化的條件下放入溫度為710℃～730℃的爐子中，在溫度為710℃～730℃和防氧化的條件下保溫4min～6min，然后從爐子中取出并放入水中進行水冷；

二、將步驟一水冷后的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金在防氧化的條件下放入溫度為590℃～610℃的爐子中，在溫度為590℃～610℃和防氧化的條件下保溫55min～65min，然后從爐子中取出并放入水中進行水冷，即完成FeCo2V-0.25Nb軟磁合金的雙級熱處理方法。

具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一的不同點是：步驟一中所述的防氧化的條件為將待處理的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金埋在Al₂O₃粉末中。其他與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：本實施方式與具體實施方式一的不同點是：步驟二中所述的防氧化的條件為將待處理的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金埋在Al₂O₃粉末中。其他與具體實施方式一相同。

具體實施方式四：本實施方式與具體實施方式一的不同點是：步驟一中所述的防氧化的條件為在爐子中通入保護氣。其他與具體實施方式一相同。

具體實施方式五：本實施方式與具體實施方式一的不同點是：步驟二中所述的防氧化的條件為在爐子中通入保護氣。其他與具體實施方式一相同。

通過以下試驗驗證本發明效果：

試驗一：本試驗為對比試驗，是一種FeCo2V-0.25Nb軟磁合金的單級熱處理方法，具體是按以下步驟進行的：

將待處理的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金在防氧化的條件下放入溫度為720℃的爐子中，在溫度為720℃和防氧化的條件下保溫30min，然后從爐子中取出并放入水中進行水冷，即完成FeCo2V-0.25Nb軟磁合金的單級熱處理方法；

所述的防氧化的條件為將待處理的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金放入瓷舟中埋在Al₂O₃粉末中。

試驗二：本試驗為對比試驗，是一種FeCo2V-0.25Nb軟磁合金的單級熱處理方法，具體是按以下步驟進行的：

將待處理的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金在防氧化的條件下放入溫度為600℃的爐子中，在溫度為600℃和防氧化的條件下保溫60min，然后從爐子中取出并放入水中進行水冷，即完成FeCo2V-0.25Nb軟磁合金的單級熱處理方法；

所述的防氧化的條件為將待處理的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金放入瓷舟中埋在Al₂O₃粉末中。

試驗三：本試驗為一種FeCo2V-0.25Nb軟磁合金的雙級熱處理方法，具體是按以下步驟進行的：

一、將待處理的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金在防氧化的條件下放入溫度為720℃的爐子中，在溫度為720℃和防氧化的條件下保溫5min，然后從爐子中取出并放入水中進行水冷；

二、將步驟一水冷后的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金在防氧化的條件下放入溫度為600℃的爐子中，在溫度為600℃和防氧化的條件下保溫60min，然后從爐子中取出并放入水中進行水冷，即完成FeCo2V-0.25Nb軟磁合金的雙級熱處理方法；

步驟一中所述的防氧化的條件為將待處理的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金放入瓷舟中埋在Al₂O₃粉末中；步驟二中所述的防氧化的條件為將待處理的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金放入瓷舟中埋在Al₂O₃粉末中。

試驗一、二和三中待處理的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金的元素百分比見表1，

表1

圖1為力學強度和延伸率的數據圖，1為經過試驗三的雙級熱處理的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金，2為經過試驗一的單級熱處理的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金，3為經過試驗二的單級熱處理的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金，從圖可以看出，對于FeCo2V-0.25Nb軟磁合金，當進行雙級熱處理時，合金室溫條件下的屈服強度和抗拉強度明顯高于單級熱處理工藝時，同時合金的延伸率也較高，此時，合金的室溫σ_0.2為1300MPa，σ_b為1570MPa，ε為5.2％。此時合金的抗拉強度和屈服強度分別是試驗二的1.22倍和1.1倍，延伸率是其17倍；雙級熱處理后的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金的抗拉強度和屈服強度分別是試驗一的1.22倍和1.21倍，而延伸率類似。因而，在試驗三的雙級熱處理工藝下合金力學性能優異。

圖2為磁性能數據圖，1為經過試驗三的雙級熱處理的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金，2為經過試驗一的單級熱處理的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金，3為經過試驗二的單級熱處理的FeCo2V-0.25Nb軟磁合金，從圖可以看出，對于FeCo2V-0.25Nb合金，當進行雙級熱處理時，合金室溫條件下的矯頑力介于試驗一和二的單級熱處理工藝之間，而飽和磁感應強度與單級熱處理工藝類似。試驗三的雙級熱處理過的合金的矯頑力Hc為1.81kA/m，飽和磁感應強度為2.32T，對比單級熱處理工藝，雙級熱處理工藝下合金的矯頑力為試驗二的0.88倍，是試驗一的1.25倍。通過雙級熱處理工藝，合金的矯頑力較高溫退火處理后會有所升高，但明顯低于低溫時效后合金的矯頑力。同時，通過雙級熱處理后軟磁合金的飽和磁感應強度不發生明顯的變化。

FeCo2V-0.25Nb軟磁合金在工作環境下的使用溫度為500℃～600℃，因而在實驗過程中需要對經過熱處理后合金的高溫性能進行測試。

表2所示為試驗三中經過雙級熱處理后FeCo2V-0.25Nb軟磁合金的高溫力學性能及高溫磁性能，可以看出其高溫力學性能均高于1000MPa，高于合金工作溫度下的使用要求，同時合金的矯頑力有所上升，但飽和磁感應強度在500℃～600℃的工作溫度下均能達到1.9T以上。

表2

σ_0.2表示屈服強度，σ_b表示抗拉強度，ε表示延伸率，H_c表示矯頑力，B_m表示飽和磁感應強度。