[发明专利]一种具有高矫顽力的Fe-Co基块体永磁合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有高矫顽力的Fe-Co基块体永磁合金及其制备方法，属于磁性合金材料及加工工艺技术领域。

背景技术

20世纪60年代，美国加州理工学院Duwez等人采用熔体快速冷却的方法制备出非晶态Au-Si合金，这一重大突破使非晶合金成为研究的热点。Fe基非晶合金具有优良的力学性能、耐腐蚀性能和磁性能，但在1993年之前只能制备出薄带状产品，为了扩大其应用领域，工程上迫切需要实现Fe基非晶合金的大块化。1993年日本井上明久等人首次采用金属模铸造法制备出厚度为0.1mm的Fe₇₅Si₁₀B₁₅非晶合金，取得了Fe基非晶合金大块化的突破性成果。1995年以来，Fe基块体非晶合金系的开发和制备都获得了较大的发展，一批具有较大非晶形成能力的Fe基或Fe-Co基合金系被相继发现，如1998年和1999年开发的Fe₇₀B₂₀Zr₈Nb₂和Fe₅₆Co₇Ni₇Hf₈M₂B₂₀（M=Nb或Ta）块体非晶合金。

Fe基或Fe-Co基块体非晶在铸态下表现出良好的软磁性能。值得注意的是，某些Fe基或Fe-Co基块体非晶体系在晶化后可获得硬磁性能。通过这种途径获得的块体永磁合金与传统的永磁材料（如粘结磁体）相比，具有密度较高、工序简单、污染小、加工性好、成本较低等优点。2002年，张伟等人通过对直径为0.5mm的圆棒状块体非晶合金Fe₆₇Co_9.4Nd_3.1Dy_0.5B₂₀ 进行晶化热处理后获得了具有硬磁性的块体合金。此后，谭晓华和吴胜军等人制备出了Fe₆₈Zr₂Nd₅Y₄B₂₁和Fe₄₃Co₂₇Zr₃Nd₅B₂₂块体非晶合金，晶化热处理后也获得了硬磁性，矫顽力分别为380kA/m和179kA/m。

虽然一些Fe基或Fe-Co基块体非晶合金通过晶化处理后可获得硬磁性能，但是矫顽力都偏小。我们通过合金成分的调节，先用铜模吸铸法制备出非晶形成能力较好的Fe-Co基块体非晶合金，再进行晶化热处理获得具有高矫顽力的Fe-Co基块体永磁合金。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有高矫顽力的Fe-Co基块体永磁合金及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术手段来实现的。

一种具有高矫顽力的Fe-Co基块体永磁合金，其特征在于该合金成分，以原子百分比计为：

Fe    24～54%

Co   10～40%

Nd    5～10%

B     20～26%

Nb    2～6%

一种用于上述具有高矫顽力Fe-Co基块体永磁合金的制备方法，其特征在于该方法具有以下工艺步骤：

a．将工业纯金属原料以及合金按上述配方配料，用真空非自耗电弧炉在氩气保护下熔炼成为合金锭，熔炼电流密度为100～250A/cm²，并将母合金翻身熔炼4～7次；

b．重熔母合金后采用铜模负压吸铸法得到Fe-Co基的块体非晶合金，尺寸为1mm×10mm×80mm；

c．将块体非晶合金在650～800℃，真空度为2×10^－3～5×10^－3Pa条件下进行晶化热处理，保温时间为10～30min。

附图说明

图1为本发明Fe-Co基块体非晶合金在室温下的磁滞回线图。图2为本发明的Fe-Co基块体永磁合金在室温下的退磁曲线图。

具体实施方式

现将本发明的实施例具体叙述于后。

实施例1

本实施例的制备过程和步骤如下：

Fe-Co基块体非晶合金的成分（原子百分含量）为：

Fe    44%

Co    20%

Nd    7%

B     25%

Nb    4%