[发明专利]一种生产工艺性良好的铁基亚纳米合金及其制备方法

权利要求书

1.一种生产工艺性良好的铁基亚纳米合金，其特征在于，所述铁基亚纳米合金的组分表达式为Fe_aSi_bB_cCu_dM_eX_f，其中M为Ti、Zr和Hf中的至少一种元素，X为C、Ge、V、Cr、Mn、Mo、W、Zn和Sn中的至少一种元素，下标a、b、c、d、e、f分别为各对应元素的原子百分含量，并满足以下条件：75≤a≤86，2≤b≤9，10≤c≤20，0<d≤3，0<e≤3，0≤f≤2，0.5<e/d≤2且a+b+c+d+e+f＝100。

2.根据权利要求1所述铁基亚纳米合金，其特征在于，所述铁基亚纳米合金是由熔体快淬法制备而成的淬态带材；所述淬态带材由非晶态合金基体和亚纳米尺度的晶粒及有序原子团簇组成；所述晶粒和原子团簇均匀的弥散分布在非晶态合金基体内。

3.根据权利要求1所述铁基亚纳米合金，其特征在于，所述下标a、b、c、d、e、f分别为各对应元素的原子百分含量，并满足以下条件：77≤a≤85，2≤b≤6，11≤c≤18，0.5≤d≤2，0.5≤e≤3，0≤f≤1且0.5<e/d≤2，a+b+c+d+e+f＝100。

4.根据权利要求1所述铁基亚纳米合金，其特征在于，所述0.5≤d≤2，0.5≤e≤3且0.5<e/d≤2。

5.根据权利要求1所述铁基亚纳米合金，其特征在于，所述铁基亚纳米合金的淬态带材内部有序原子团簇为CuM B2相团簇及其周围形成的α-Fe相团簇，两种团簇的尺寸在0.5-2nm范围内。

6.根据权利要求1所述铁基亚纳米合金，其特征在于，所述铁基亚纳米合金的淬态带材内部晶粒为在CuM B2相团簇周围形核长大的α-Fe晶粒，尺寸在2-5nm范围内。

7.根据权利要求1所述铁基亚纳米合金的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

1)配料：将质量百分比纯度不低于99％的各原料按照合金的组分表达式进行称重配料；

2)制备母合金锭：将步骤1)配好的各组分原料加入到感应熔炼炉或电弧熔炼炉中，将各原料熔炼均匀，然后随炉冷却或注入模具冷却成母合金锭；

3)制备亚纳米合金带材：将上述步骤2)中制备好的母合金锭重熔，利用单辊熔体快淬法，将重熔的母合金钢液喷射到快速旋转的铜辊表面，制成由非晶态合金基体、亚纳米尺度的晶粒和有序原子团簇组成的铁基亚纳米合金淬态带材。

8.根据权利要求7所述铁基亚纳米合金的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中采用感应熔炼炉制备母合金时，在原料全部熔化后保温10-30min，以使合金原料熔炼均匀。

9.根据权利要求7所述铁基亚纳米合金的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中旋转铜辊的表面线速度为18-40m/s，制备出的铁基亚纳米合金带材的厚度在18-35μm。

10.一种利用权利要求1所述铁基亚纳米合金制备铁基纳米晶软磁合金的方法，其特征在于，将所述铁基亚纳米合金淬态带材经过400℃-550℃，5-30min热处理，制得α-Fe纳米晶粒均匀分布的铁基纳米晶软磁合金，所述铁基纳米晶软磁合金具有1.65T以上的饱和磁感应强度。