[发明专利]一种新型高强度磁性合金材料

说明书

技术领域：

本发明公开了一种新型高强度磁性合金材料，具体涉及一种具有较高磁饱和感应水平及良好的电阻率，同时硬度较高的磁性合金材料。

背景技术：

合金，是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。一般通过熔合成均匀液体和凝固而得。根据组成元素的数目，可分为二元合金、三元合金和多元合金。

合金的生成常会改善元素单质的性质，例如，钢的强度大于其主要组成元素铁。合金的物理性质，例如密度、反应性、杨氏模量、导电性和导热性可能与合金的组成元素尚有类似之处，但是合金的抗拉强度和抗剪强度却通常与组成元素的性质有很大不同。这是由于合金与单质中的原子排列有很大差异。少量的某种元素可能会对合金的性质造成很大的影响。例如，铁磁性合金中的杂质会使合金的性质发生变化。

磁性合金的材料在外加磁场中，可表现出三种情况:不被磁场所吸引的，叫反磁性材料；微弱地被磁场所吸引的，叫顺磁性材料；强烈地被磁场吸引的，称铁磁性材料，其磁性随外磁场的加强而急剧增高，并在外磁场移走后，仍能保留磁性。金属材料中，大多数过渡金属具有顺磁性；只有Fe、Co、Ni等少数金属是铁磁性的。金属中组成永磁材料的主要元素是Fe、Co、Ni和某些稀土元素。使用的永磁合金有稀土、钴系、铁、铬、钴系和锰、铝、碳系合金。

磁性合金在电力、电子、计算机、自动控制和电光学等新兴技术领域中，有着日益广泛的应用。

现有技术试图通过在基本合金中添加元素如铬、钼、钒、钨、或硅和铝来克服含有20或更低的钴的钴-铁合金中的低电阻率问题。然而，这种添加元素的方法增加了制造合金的原材料成本。另外，制造这种合金的金属废料不太可能用于其它等级钢的一般回收材料，这是因为它是高度合金化的。

元素铬、钼、钒和钨是可生成碳化物的元素。当在制造软磁合金中采用碳作为脱氧剂时，一种或多种这些元素的大量存在可能会由于碳化物的沉淀而导致磁性能的降低。这对镍-铁软磁合金而言确实应该引起关注，因为它们通常在与钴-铁级合金相同的真空感应熔炼炉中进行熔炼。由于对磁性能具有已知的负面影响，因此在镍-铁合金中这些可生成碳化物的元素通常被限制到尽可能地低。

同样存在与使用硅和铝以增加电阻率有关的问题。这些元素非常活泼并会在熔炼中造成困难。大量添加硅和铝还可能导致钢出现脆性。而且，铝对镍-铁软磁钢的性能而言是有害的，同样，如果镍-铁级合金在与钴-铁级合金相同的真空感应熔炼炉中进行熔炼，则存在着很大的污染危险。

发明内容：

本发明所解决的技术问题：本发明针对现有技术的不足，提供一种新型的合金材料，具有较高水平的磁饱和感应及良好的电阻率，同时硬度较高，能够满足机械加工需求，具有良好的市场推广市场和较高的市场效益。

本发明提供如下技术方案：

一种新型高强度磁性合金材料，含有0.2-0.5重量份数的锰、0.7-1.3重量份数的钴、2.2-3.5重量份数的镍，0.02重量份数的碳、0.1-0.8重量份数的铬、1.1-1.5重量份数的硅。

优选的，含有0.2-0.4重量份数的锰、0.9-1.1重量份数的钴、2.7-3.1重量份数的镍，0.02重量份数的碳、0.3-0.6重量份数的铬、1.2-1.5重量份数的硅。

优选的，含有0.3-0.4重量份数的锰、0.9-1.0重量份数的钴、2.9-3.1重量份数的镍，0.02重量份数的碳、0.5-0.6重量份数的铬、1.2-1.4重量份数的硅。

优选的，含有0.3重量份数的锰、0.9重量份数的钴、3.0重量份数的镍，0.02重量份数的碳、0.5重量份数的铬、1.3重量份数的硅。

更优选的，合金还含有0.08-0.1重量份数的硫。

更优选的，合金还含有0.2-1.0重量份数的镁。

更优选的，合金中含有70-75重量份数的铁。

本发明合金采用氩弧炉熔炼法，将各组分混合后利用氩弧炉直接炼制非晶制品。

硫在工业中很重要，比如作为电池中或溶液中的硫酸。硫被用来制造火药。在橡胶工业中做硫化剂。硫还被用来杀真菌，用做化肥。硫化物在造纸业中用来漂白。硫酸盐在烟火中也有用途。硫代硫酸钠和硫代硫酸氨在照相中做定影剂。肥料。制造硫酸、亚硫酸盐、杀虫剂、塑料、搪瓷、合成染料。橡胶硫化。漂白。药物。油漆。