[发明专利]一种半硬磁合金及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于半硬磁材料技术领域，特别涉及一种半硬磁合金及其制造方法。

背景技术

半硬磁材料是具有一定矫顽力和尽可能高的剩磁以及一定方形比的材料，它的矫顽力介于软磁和硬磁之间，约在800～20000A/m范围内。由于半硬磁材料能够进行冷加工，可制成薄带和细丝材，也可进一步采用冲裁、深冲弯曲等方法进行加工成型，因而受到广泛关注。

半硬磁材料广泛应用于磁滞电机转子、闭锁继电器铁芯、传感器、张力器、防盗元件及电子机械制动系统等方面。其市场用量较大，据统计资料显示，全球仅防盗磁条用半硬磁材料需求量就达700多吨/年。目前我国的防盗磁条产量占全球50％以上，保守估计薄带市场需求量为每月几吨到十几吨。

半硬磁合金按其磁硬化机理可分为α/γ相变型(如Fe-52％Co-9％V、Fe-52％Co-6％Ni-4％V、Fe-20％Mo-5％Ni等)、两相分离型(如Fe-15％Ni-8％Al-5％Co、Fe-30％Cr-10％Co、Fe-20％Co-13％Ni-8％Al等)和析出型(如中碳钢、Co-Cr钢等)，其中α/γ相变型半硬磁合金由于Co、Mo、V、Ni、W等元素含量很高，通过合理的成分配比可获得良好的塑性，经热处理后可获得优异的半硬磁性能，是目前半硬磁材料的主流。然而，这类半硬磁合金普遍含有较高含量的Co、Mo、V、Ni、W等贵重元素，其成本和售价均较高，且受原材料市场波动影响严重。在对半硬磁材料性能要求不高的领域如制作防盗标签时，使用传统高Co、Mo、V、Ni、W半硬磁材料不仅浪费材料和资源，也增加了制造成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半硬磁合金及其制造方法，解决了贵重元素含量偏高的问题。

一种半硬磁合金，化学成分按重量百分比为，C≤0.30％；Nb≤0.20％；Cr：2.00～4.00％；Mn：0.20～0.50％；Co：2.00～4.00％；其余为Fe和不可避免的杂质。

一种半硬磁合金的制造方法，具体步骤及参数如下：

1、合金采用常规真空冶炼、锻造、热轧方式加工至所需尺寸的盘条或冷带坯，盘条或冷带坯冷却至室温后，分别采用酸洗或酸洗加千叶轮修磨的方式去掉表面氧化皮；

2、由步骤1得到的盘条或者冷带坯，根据成品尺寸要求经一次或多次冷拔或冷轧得到冷拔棒材、冷拔丝材或冷轧带材成品，冷拔或冷轧至成品的变形量不低于90％；经多次冷拔或冷轧时，需要进行中间退火处理，退火工艺为850℃×1.5h；

3、由步骤2得到的冷拔棒材、冷拔丝材或冷轧带材成品，采用(900±50℃)×(1～1.5h)出炉快冷或者(500±10℃)×(5～8h)+(550±10℃)×(2～4h)出炉快冷的工艺进行成品热处理；经此工艺热处理后，即可得到剩磁为0.77～1.25T、矫顽力为960～3360A/m的半硬磁合金。

本发明的优点在于：实现了贵重资源节约并降低了半硬磁合金的原材料成本及售价。

具体实施方式

实施例1

化学成分按重量百分比为：C<0.01、Mn：0.50、Cr：3.97、Co：3.37，其余为Fe和不可避免的杂质。采用真空感应炉冶炼，经常规工艺锻造、热轧至Ф12mm盘条并酸洗后，经一次冷拔拔成Ф3.5mm棒材成品，冷拔成品变形量为91.5％，在H₂气氛下采用(490℃×5h)+(550℃×2h)出炉快冷工艺热处理后得到的性能为：Br＝0.83T；Hc＝960A/m。

实施例2：

化学成分按重量百分比为：C<0.01、Mn：0.50、Cr：3.97、Co：3.37，其余为Fe和不可避免的杂质。采用真空感应炉冶炼，经常规工艺锻造、热轧至Ф12mm盘条并酸洗后，经两次冷拔拔成Ф0.5mm丝材成品，冷拔成品变形量为99％，在H₂气氛下采用(510℃×8h)+(540℃×4h)出炉快冷工艺热处理后得到的性能为：Br＝1.13T；Hc＝1360A/m。

实施例3：

化学成分按重量百分比为：C：0.30、Mn：0.20、Cr：2.47、Co：3.61，Nb：0.2％，其余为Fe和不可避免的杂质。采用真空感应炉冶炼，经常规工艺锻造、热轧至5.5mm厚冷带坯并酸洗、修磨后，经两次冷轧轧成0.05mm带材成品，冷轧成品变形量为95％，在H₂气氛下采用850℃×1.5h出炉快冷工艺热处理后得到的性能为：Br＝0.77T；Hc＝3360A/m。