一种钴镍基软磁材料的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种钴镍基软磁材料的制备方法，其特征在于该软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，该方法包括如下步骤：(1)配料，(2)熔炼制锭，(3)制备合金带，(4)热处理。本发明制备的软磁材料，采用Ni、Co和Al配合形成主料以提升材料的软磁性能，掺杂Dy和W提高了材料的耐磨性能以及抗磁饱和性能，掺杂Si、Cr以及P来提高材料的电阻率和耐腐蚀性能。因此，该材料用于各种电子设备时尤其是用于大电流线圈等环境时具有较好的软磁性能和较低的损耗。
【专利说明】一种钴镍基软磁材料的制备方法
所属【技术领域】
[0001]本发明涉一种钴镍基软磁材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]软磁合金属于精密合金范畴，广泛用于能源交通、环境保护等领域，由于其拥有的低矫顽力和高磁导率性能，常用于制作磁导体、磁屏蔽、电机的转子和定子、变压器和继电器的铁芯及各种通讯、传感、记录等工程中的磁性元件。
[0003]近年来，各种线圈零件要求大电流化(意味着额定电流的高值化)，为了满足该要求，对于将磁性体的材质除了要满足较高的软磁性能之外,材料自身的体积电阻率也应该高于之前的材料。
[0004]N1-Al合金是一种重要的金属软磁材料，由于具有高磁导率、低矫顽力，但是其电阻率要远高于其他诸如铁硅合金等软磁材料。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种钴镍基软磁材料的制备方法，该方法制备的软磁材料具有高磁导率、低矫顽力以及低损耗等优点。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供的一种钴镍基软磁材料的制备方法，其特征在于该软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，该方法包括如下步骤:
[0007](I)配料
[0008]按照上述原子配比准备原料，其中所有金属原料的纯度均大于99.9%，硅以硅镍合金的方式配料，Dy、W以镝钨合金的方式配料，P以镍磷合金的方式配料；
[0009](2)熔炼制锭
[0010]将原料混合，置于真空感应炉中熔炼，炼温度1560_1620°C，反复熔炼3_5次，熔炼完成后注到水冷铜模中得到合金铸锭；
[0011](3)制备合金带
[0012]将上述合金铸锭放入真空感应成型炉内的重熔管式坩埚中进行重熔，重熔温度为1580-1600°C，重熔管式坩埚的顶部置于真空感应成型炉转轮轮缘之下，所述重熔管式坩埚内设有一个可上下移动的耐火柱塞，母合金置于管式坩埚内的耐火柱塞顶面熔化，熔化后被转轮拖拽形成合金带；
[0013]⑷热处理
[0014]将上述合金带设计尺寸堆叠切割成预成型件，在露点在_60°C以下的纯氢气氛中，以5-10°C /min的升温速度升温至800_850°C，保温2_3h后，以15_20°C /min的降温速度等温退火至室温，得到本发明的软磁材料。
[0015]本发明制备的软磁材料，采用N1、Co和Al配合形成主料以提升材料的软磁性能，掺杂Dy和W提高了材料的耐磨性能以及抗磁饱和性能，掺杂S1、Cr以及P来提高材料的电阻率和耐腐蚀性能。因此，该材料用于各种电子设备时尤其是用于大电流线圈等环境时具有较好的软磁性能和较低的损耗。
【具体实施方式】
[0016]实施例一
[0017]本实施例的钴镍基软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]按照上述原子配比准备原料，其中所有金属原料的纯度均大于99.9%，硅以硅镍合金的方式配料，Dy、W以镝钨合金的方式配料，P以镍磷合金的方式配料。
[0019]将原料混合，置于真空感应炉中熔炼，炼温度1560°C，反复熔炼5次，熔炼完成后注到水冷铜模中得到合金铸锭。
[0020]将上述合金铸锭放入真空感应成型炉内的重熔管式坩埚中进行重熔，重熔温度为1580°C，重熔管式坩埚的顶部置于真空感应成型炉转轮轮缘之下，所述重熔管式坩埚内设有一个可上下移动的耐火柱塞，母合金置于管式坩埚内的耐火柱塞顶面熔化，熔化后被转轮拖拽形成合金带。
[0021]将上述合金带设计尺寸堆叠切割成预成型件，在露点在_60°C以下的纯氢气氛中，以5°C /min的升温速度升温至800°C，保温3h后，以15°C /min的降温速度等温退火至室温，得到本发明的软磁材料。
[0022]实施例二
[0023]本实施例的钴镍基软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]按照上述原子配比准备原料，其中所有金属原料的纯度均大于99.9%，硅以硅镍合金的方式配料，Dy、W以镝钨合金的方式配料，P以镍磷合金的方式配料。
[0025]将原料混合，置于真空感应炉中熔炼，炼温度1620°C，反复熔炼3次，熔炼完成后注到水冷铜模中得到合金铸锭。
[0026]将上述合金铸锭放入真空感应成型炉内的重熔管式坩埚中进行重熔，重熔温度为Ieoo0C，重熔管式坩埚的顶部置于真空感应成型炉转轮轮缘之下，所述重熔管式坩埚内设有一个可上下移动的耐火柱塞，母合金置于管式坩埚内的耐火柱塞顶面熔化，熔化后被转轮拖拽形成合金带。
[0027]将上述合金带设计尺寸堆叠切割成预成型件，在露点在_60°C以下的纯氢气氛中，以10°C /min的升温速度升温至850°C，保温2h后，以20°C /min的降温速度等温退火至室温，得到本发明的软磁材料。
[0028]比较例
[0029]采用如下配料:按重量百分比计为:3.16% Si,31.90% NiU4.5% Al和1.89%Ti，余量为Co。工艺流程是:成分配比-真空-熔炼-制备合金带-堆叠切割成型。
[0030]对相同形状和尺寸的实施例1-2及比较例的软磁材料进行磁性能测试以及损耗测试，在室温进行以下两项测试:(I)损耗测量采用SY8232B-H测试仪，测试条件为磁感
1.5T，频率为50Hz，(2)合金的饱和磁感应强度Bs采用静态磁性能测量仪，以磁场为2000A/m下的磁感应强度作为合金的饱和磁感应强度Bs。测试结果显示:实施例1-2得到的软磁材料的损耗相对比较例降低22%左右，饱和磁感应强度升高18%左右。
【权利要求】
1.一种钴镍基软磁材料的制备方法，其特征在于该软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，该方法包括如下步骤: (1)配料 按照上述原子配比准备原料，其中所有金属原料的纯度均大于99.9%，硅以硅镍合金的方式配料，Dy、W以镝钨合金的方式配料，P以镍磷合金的方式配料； (2)熔炼制锭 将原料混合，置于真空感应炉中熔炼，炼温度1560-1620°C，反复熔炼3-5次，熔炼完成后注到水冷铜模中得到合金铸锭； (3)制备合金带 将上述合金铸锭放入真空感应成型炉内的重熔管式坩埚中进行重熔，重熔温度为`1580-1600°C，重熔管式坩埚的顶部置于真空感应成型炉转轮轮缘之下，所述重熔管式坩埚内设有一个可上下移动的耐火柱塞，母合金置于管式坩埚内的耐火柱塞顶面熔化，熔化后被转轮拖拽形成合金带； (4)热处理 将上述合金带设计尺寸堆叠切割成预成型件，在露点在-60°C以下的纯氢气氛中，以`5-10°C /min的升温速度升温至800_850°C，保温2_3h后，以15_20°C /min的降温速度等温退火至室温，得到本发明的软磁材料。
【文档编号】H01F1/147GK103943297SQ201410176928
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】王杨 申请人:王杨