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一種鐵基亞納米軟磁合金及其制備方法與流程

文檔序號:12414994閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種鐵基亞納米軟磁合金,其特征在于,所述鐵基亞納米軟磁合金的組分表達式為FeaSibBcPdCeCufMg,其中M為Ti、Zr和Hf中的一種或多種元素,下標a、b、c、d、e、f、g分別為各對應元素的原子百分含量,并滿足以下條件:78≤a≤86,2≤b≤9,4≤c≤10,0<d≤5,0<e≤3,0<f≤2,0<g≤5,a+b+c+d+e+f+g=100;所述鐵基亞納米軟磁合金的淬態帶材是由非晶態合金基體和亞納米尺度的晶粒及有序原子團簇組成的復合材料,所述的晶粒和原子團簇在非晶態合金基體上均勻彌散分布。

2.根據權利要求1所述鐵基亞納米軟磁合金,其特征在于,所述鐵基亞納米軟磁合金的淬態帶材內部有序原子團簇為CuM B2相團簇及其周圍形成的α-Fe相團簇;所述CuM B2相團簇和α-Fe相團簇的尺寸在0.5-2nm范圍內。

3.根據權利要求1所述鐵基亞納米軟磁合金,其特征在于,所述鐵基亞納米軟磁合金的淬態帶材內部晶粒為在CuM B2相團簇周圍形核長大的α-Fe晶粒;所述α-Fe晶粒的尺寸在2-5nm范圍內。

4.根據權利要求1所述鐵基亞納米軟磁合金,其特征在于,所述下標a、b、c、d、e、f、g分別為各對應元素的原子百分含量,并滿足以下條件:81≤a≤86,2≤b≤9,4≤c≤10,2≤d≤5,0.5≤e≤3,0.1≤f≤1,0.1<g≤4且1<g/f≤4,a+b+c+d+e+f+g=100。

5.根據權利要求1所述鐵基亞納米軟磁合金,其特征在于,所述M為Ti、Zr和Hf中的一種或多種元素,0.1≤f≤1,0.1<g≤4且1<g/f≤4。

6.根據權利要求1所述鐵基亞納米軟磁合金的制備方法,其特征在于,所述制備方法包括如下步驟:

1)配料:按照組分表達式FeaSibBcPdCeCufMg,其中M為Ti、Zr和Hf中的一種或多種元素,下標a、b、c、d、e、f、g分別為各對應元素的原子百分含量,并滿足以下條件:78≤a≤86,2≤b≤9,4≤c≤10,0<d≤5,0<e≤3,0<f≤2,0<g≤5,a+b+c+d+e+f+g=100,配比各個組分原料;

2)制備母合金錠:將步驟1)配好的各組分原料加入感應熔煉爐或電弧熔煉爐中,抽真空后充入保護氣體,啟動感應熔煉爐或電弧熔煉爐將各原料熔煉均勻,然后隨爐冷卻或注入模具冷卻成母合金錠;

3)制備亞納米合金帶材:將上述步驟2)中制備好的母合金錠重熔,利用單輥熔體快淬法,將重熔的母合金鋼液噴射到旋轉的銅輥表面,制成含有亞納米尺度有序原子團簇和晶粒的鐵基亞納米軟磁合金帶材。

7.根據權利要求6所述鐵基亞納米軟磁合金的制備方法,其特征在于,所述步驟1)配比的各原料的重量百分比純度不低于99%。

8.根據權利要求6所述鐵基亞納米軟磁合金的制備方法,其特征在于,所述步驟2)將配比好的各組分原料加入感應熔煉爐或電弧熔煉爐,抽真空至1×10-2Pa以下,充入高純氬氣或氮氣,在氬氣或氮氣的氣氛下將上述步驟1)中配好的原料熔化,在原料全部熔化后保溫10-30min,以使合金原料熔煉均勻。

9.根據權利要求6所述鐵基亞納米軟磁合金的制備方法,其特征在于,所述步驟3)中采用單輥熔體快淬法,將重熔的母合金鋼液噴射到銅輥表面;所述銅輥的表面線速度為20-40m/s。

10.一種根據權利要求6所述鐵基亞納米軟磁合金的制備方法,其特征在于,還包括將所述步驟3)制得的鐵基亞納米軟磁合金帶材經過400℃-500℃范圍內,5-30min退火的步驟,形成α-Fe亞納米晶粒均勻分布的鐵基亞納米軟磁合金。

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