一種鈷鎳基軟磁材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鈷鎳基軟磁材料的制備方法，其特征在于該軟磁材料由以下原子配比的合金制成：(Ni1-x-yCoxAly)1-a-b-c(Si1-zPz)a(Dy1-wWw)bCrc，其中w＝0.55-0.65，x＝0.35-0.4，y＝0.15-0.25，z＝0.25-0.35，a＝0.12-0.18，b＝0.05-0.06，c＝0.05-0.07，該方法包括如下步驟：(1)配料，(2)熔煉制錠，(3)制備合金帶，(4)熱處理。本發(fā)明制備的軟磁材料，采用Ni、Co和Al配合形成主料以提升材料的軟磁性能，摻雜Dy和W提高了材料的耐磨性能以及抗磁飽和性能，摻雜Si、Cr以及P來提高材料的電阻率和耐腐蝕性能。因此，該材料用于各種電子設備時尤其是用于大電流線圈等環(huán)境時具有較好的軟磁性能和較低的損耗。
【專利說明】一種鈷鎳基軟磁材料的制備方法
所屬【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉一種鈷鎳基軟磁材料的制備方法。
【背景技術】
[0002]軟磁合金屬于精密合金范疇，廣泛用于能源交通、環(huán)境保護等領域，由于其擁有的低矯頑力和高磁導率性能，常用于制作磁導體、磁屏蔽、電機的轉子和定子、變壓器和繼電器的鐵芯及各種通訊、傳感、記錄等工程中的磁性元件。
[0003]近年來，各種線圈零件要求大電流化(意味著額定電流的高值化)，為了滿足該要求，對于將磁性體的材質除了要滿足較高的軟磁性能之外,材料自身的體積電阻率也應該高于之前的材料。
[0004]N1-Al合金是一種重要的金屬軟磁材料，由于具有高磁導率、低矯頑力，但是其電阻率要遠高于其他諸如鐵硅合金等軟磁材料。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明提供一種鈷鎳基軟磁材料的制備方法，該方法制備的軟磁材料具有高磁導率、低矯頑力以及低損耗等優(yōu)點。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種鈷鎳基軟磁材料的制備方法，其特征在于該軟磁材料由以下原子配比的合金制成:(NimCoxAly) !-a-b-c(Si1^zPz)a(Dy1-WWw)bCrc,其中 w = 0.55-0.65, x = 0.35-0.4, y = 0.15-0.25, z = 0.25-0.35, a = 0.12-0.18, b =
0.05-0.06，c = 0.05-0.07，該方法包括如下步驟:
[0007](I)配料
[0008]按照上述原子配比準備原料，其中所有金屬原料的純度均大于99.9%，硅以硅鎳合金的方式配料，Dy、W以鏑鎢合金的方式配料，P以鎳磷合金的方式配料；
[0009](2)熔煉制錠
[0010]將原料混合，置于真空感應爐中熔煉，煉溫度1560_1620°C，反復熔煉3_5次，熔煉完成后注到水冷銅模中得到合金鑄錠；
[0011](3)制備合金帶
[0012]將上述合金鑄錠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1580-1600°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，所述重熔管式坩堝內設有一個可上下移動的耐火柱塞，母合金置于管式坩堝內的耐火柱塞頂面熔化，熔化后被轉輪拖拽形成合金帶；
[0013]⑷熱處理
[0014]將上述合金帶設計尺寸堆疊切割成預成型件，在露點在_60°C以下的純氫氣氛中，以5-10°C /min的升溫速度升溫至800_850°C，保溫2_3h后，以15_20°C /min的降溫速度等溫退火至室溫，得到本發(fā)明的軟磁材料。
[0015]本發(fā)明制備的軟磁材料，采用N1、Co和Al配合形成主料以提升材料的軟磁性能，摻雜Dy和W提高了材料的耐磨性能以及抗磁飽和性能，摻雜S1、Cr以及P來提高材料的電阻率和耐腐蝕性能。因此，該材料用于各種電子設備時尤其是用于大電流線圈等環(huán)境時具有較好的軟磁性能和較低的損耗。
【具體實施方式】
[0016]實施例一
[0017]本實施例的鈷鎳基軟磁材料由以下原子配比的合金制成:(Nia5Coa35Alai5)a78(Si
0.75?0.25) 0.12 Φy0.45W0.55) 0.05^r0.05。
[0018]按照上述原子配比準備原料，其中所有金屬原料的純度均大于99.9%，硅以硅鎳合金的方式配料，Dy、W以鏑鎢合金的方式配料，P以鎳磷合金的方式配料。
[0019]將原料混合，置于真空感應爐中熔煉，煉溫度1560°C，反復熔煉5次，熔煉完成后注到水冷銅模中得到合金鑄錠。
[0020]將上述合金鑄錠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1580°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，所述重熔管式坩堝內設有一個可上下移動的耐火柱塞，母合金置于管式坩堝內的耐火柱塞頂面熔化，熔化后被轉輪拖拽形成合金帶。
[0021]將上述合金帶設計尺寸堆疊切割成預成型件，在露點在_60°C以下的純氫氣氛中，以5°C /min的升溫速度升溫至800°C，保溫3h后，以15°C /min的降溫速度等溫退火至室溫，得到本發(fā)明的軟磁材料。
[0022]實施例二
[0023]本實施例的鈷鎳基軟磁材料由以下原子配比的合金制成:(Nia35Coa4Ala25)a69(Si
0.65?0.35) 0.18 (Dy。.35^0.65) 0.06^r0.07。
[0024]按照上述原子配比準備原料，其中所有金屬原料的純度均大于99.9%，硅以硅鎳合金的方式配料，Dy、W以鏑鎢合金的方式配料，P以鎳磷合金的方式配料。
[0025]將原料混合，置于真空感應爐中熔煉，煉溫度1620°C，反復熔煉3次，熔煉完成后注到水冷銅模中得到合金鑄錠。
[0026]將上述合金鑄錠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Ieoo0C，重熔管式坩堝的頂部置于真空感應成型爐轉輪輪緣之下，所述重熔管式坩堝內設有一個可上下移動的耐火柱塞，母合金置于管式坩堝內的耐火柱塞頂面熔化，熔化后被轉輪拖拽形成合金帶。
[0027]將上述合金帶設計尺寸堆疊切割成預成型件，在露點在_60°C以下的純氫氣氛中，以10°C /min的升溫速度升溫至850°C，保溫2h后，以20°C /min的降溫速度等溫退火至室溫，得到本發(fā)明的軟磁材料。
[0028]比較例
[0029]采用如下配料:按重量百分比計為:3.16% Si,31.90% NiU4.5% Al和1.89%Ti，余量為Co。工藝流程是:成分配比-真空-熔煉-制備合金帶-堆疊切割成型。
[0030]對相同形狀和尺寸的實施例1-2及比較例的軟磁材料進行磁性能測試以及損耗測試，在室溫進行以下兩項測試:(I)損耗測量采用SY8232B-H測試儀，測試條件為磁感
1.5T，頻率為50Hz，(2)合金的飽和磁感應強度Bs采用靜態(tài)磁性能測量儀，以磁場為2000A/m下的磁感應強度作為合金的飽和磁感應強度Bs。測試結果顯示:實施例1-2得到的軟磁材料的損耗相對比較例降低22%左右，飽和磁感應強度升高18%左右。
【權利要求】
1.一種鈷鎳基軟磁材料的制備方法，其特征在于該軟磁材料由以下原子配比的合金制成:(Ni1TyCoxAly) mJSihP上(Dy1-Jw)bCrc，其中 W = 0.55-0.65，x = 0.35-0.4, y =`0.15-0.25，z = 0.25-0.35，a = 0.12-0.18，b = 0.05-0.06，c = 0.05-0.07，該方法包括如下步驟: (1)配料 按照上述原子配比準備原料，其中所有金屬原料的純度均大于99.9%，硅以硅鎳合金的方式配料，Dy、W以鏑鎢合金的方式配料，P以鎳磷合金的方式配料； (2)熔煉制錠 將原料混合，置于真空感應爐中熔煉，煉溫度1560-1620°C，反復熔煉3-5次，熔煉完成后注到水冷銅模中得到合金鑄錠； (3)制備合金帶 將上述合金鑄錠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`1580-1600°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，所述重熔管式坩堝內設有一個可上下移動的耐火柱塞，母合金置于管式坩堝內的耐火柱塞頂面熔化，熔化后被轉輪拖拽形成合金帶； (4)熱處理 將上述合金帶設計尺寸堆疊切割成預成型件，在露點在-60°C以下的純氫氣氛中，以`5-10°C /min的升溫速度升溫至800_850°C，保溫2_3h后，以15_20°C /min的降溫速度等溫退火至室溫，得到本發(fā)明的軟磁材料。
【文檔編號】H01F1/147GK103943297SQ201410176928
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權日:2014年4月29日
【發(fā)明者】王楊 申請人:王楊