[发明专利]一种铁基非晶软磁材料及其制备方法

权利要求书

1.一种铁基非晶软磁材料，其特征在于，所述材料为Fe_aY_bSi_cB_d，其中a、b、c、d分别为对应的组元的原子百分比含量，a+b+c+d=100，且72≤a≤78，1≤b≤5，8≤c≤10，11≤d≤14。

2.根据权利要求1所述的铁基非晶软磁材料，其特征在于，所述材料为Fe₇₇Y₁Si₉B₁₃或Fe₇₆Y₂Si₉B₁₃。

3.一种根据权利要求1所述的铁基非晶软磁材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：按照权利要求1所述的铁基非晶软磁材料的成分及原子百分比含量进行配料并称料待用；

步骤二：利用真空感应炉或真空电弧炉，在高纯惰性气体保护下熔炼制备Fe-B中间合金和/或Fe-Si中间合金；

步骤三：在惰性气体保护下采用真空感应炉或真空电弧炉将Fe-B中间合金和/或Fe-Si中间合金与其余纯原料按配比熔炼使成分均匀，制得母合金锭；

步骤四：将熔配好的母合金锭，利用单辊甩带机制备出不同厚度的条带试样，或在真空电弧炉中利用铜模吸铸或者吹铸制成其他形状的试样，即得到铁基非晶软磁材料。

4.根据权利要求3所述的铁基非晶软磁材料的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氩气，纯度大于99.99%、气压为0.2～1.2个标准大气压。

5.根据权利要求3所述的铁基非晶软磁材料的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，所述Fe-B中间合金B为7～11wt.%，所述Fe-Si中间合金Si为15～25wt.%。

6.根据权利要求3所述的铁基非晶软磁材料的制备方法，其特征在于，所述步骤四中，所述单辊甩带机中铜辊辊面线速度为20～40m·s^-1，熔化温度为1250～1350℃。

7.根据权利要求3所述的铁基非晶软磁材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤一：按照权利要求1所述的铁基非晶软磁材料的成分及原子百分比含量进行配料并称料待用；其中原料Fe、B、Si、Y的纯度均为99.9wt.%以上；

步骤二：首先将高纯Fe、高纯B和高纯Si按Fe-B和/或Fe-Si配制中间合金，所述Fe-B中间合金B为7～11wt.%，所述Fe-Si中间合金Si为15～25wt.%；

将真空感应炉或真空电弧炉的真空室抽真空至5×10^-3Pa以下，充入高纯氩气清洗两次，然后在高纯氩气保护下熔炼中间合金，为保证成分的均匀性，反复熔炼3～5次；

步骤三：将步骤二中熔炼得到的中间合金锭表面处理干净，再经超声波清洗后破碎成小块，按配比与其余纯原料混在一起，分别用以下两种不同方式制备母合金锭：

方式一：将配好的混合料放入真空电弧炉的铜坩埚中，真空电弧炉工作腔抽真空至2×10^-3～3×10^-3Pa，然后充入一定量氩气并利用金属Ti耗氧，反复熔炼3～5次保证成分的均匀性，每次熔炼时间为1～3min，得到母合金锭；

方式二：在真空感应炉中充入一定量的氩气，将配好的混合料在感应炉中反复熔炼3～5次，得到母合金锭；

步骤四：将步骤三中熔炼好的母合金锭经打磨、清洗、破碎成小块，利用真空单辊甩带机制备出不同厚度的条带试样，其中铜辊辊面线速度为20～40m·s^-1，熔化温度为1250～1350℃；或在真空电弧炉中利用铜模吸铸或吹铸制成块体试样，即得到铁基非晶软磁材料。

8.根据权利要求7所述的铁基非晶软磁材料的制备方法，其特征在于，所述步骤二中熔炼中间合金，所述Fe-B中间合金的熔点温度范围是1300～1500℃，所述Fe-Si中间合金的熔点温度范围是1200～1400℃。