[发明专利]一种可变形永磁合金、可变形永磁合金薄带及其制备方法

说明书

本发明提供了一种可变形永磁合金、可变形永磁合金薄带及其制备方法，所述可变形永磁合金成分为Cu65～75％、Ni15～20％、Fe7～10％、Cr1～5％。所述变形永磁合金薄带制备方法包括：按配比称取各合金成分，对原材料进行真空感应熔炼，浇铸成铜镍铁铬合金锭；对所述合金锭进行锻造；将锻造后的合金锭在600～900℃热轧，制成0.1～0.3mm的合金薄带；将所述合金薄带在500～650℃下回火0.5～2小时。通过对合金成分的设计，添加少量Cr，增加永磁材料的抗氧化性，同时在一定程度上增加矫顽力，并通过锻造和热轧、回火工艺进行薄带的制备，简化工艺过程简单，易实现，制备成本低。

技术领域

本发明属于磁性材料及制备领域，具体涉及一种可变形永磁合金及其制备方法。

背景技术

永磁合金是一种经充磁后，在撤掉外磁场时仍能保留较高剩磁的磁性合金，不但具有高的硬度和力学性能，还具备较强的抗去磁能力、较高的矫顽力，通常应用在机电设备如永磁电动机、声波换能器、磁力机械、微波装置、传感器和电信号转换器、医用电子仪器和生物工程如核磁共振成像装置等生活、医疗、生产各个方面。

对永磁合金的处理，通常包括变形加工、热处理、铸造等方面。铜镍铁永磁合金为可变形加工永磁合金的一种，最初于1935年为纽曼所发现。纽曼发现，含铁18％、镍20％、铜62％的合金在1000℃油中淬火和600℃回火具有0.5MGOe的最大磁能值。在这种磁性状态下，合金可以机械加工，因此有极大的实用意义。1935年达尔(Dahl)等找出磁性对冷加工敏感的永磁合金，后来在德国发展为Magnetoflex牌号，在美国发展为Cunife牌号。1938年又发现了相似的合金铜–镍–钴系。铜镍钴合金与铜镍铁合金相较，剩磁和最大磁能值低，然而矫顽力较高，不易加工。另外，可变形永磁合金还有FeCoCr和CuNiFe，它们都是通过失稳分解来获得其永磁性能的，但是，FeCoCr由于含有含量较高的昂贵元素Co，而且其热处理工艺较为复杂，使得其成本较高。

现有技术中，传统的铜镍铁合金成分为：Cu～60％，Fe～20％，Ni～20％。其基本的磁学性能如下：Hc＝36～40kA/m(450～500Oe)，Br＝0.50～0.55T(5000～5500Gs),(B·H)max＝1.0～1.3×106GOe。国内在上个世纪80年代开始研究铜镍铁永磁合金，其基本的磁学性能为：Br＝0.4～0.6T，Hc＝3.2～6.4kA/m，矫顽力很低，不能应用。后来，将Cu的含量提高到80％左右后，矫顽力可提高到500Oe以上，但矫顽力仍不够高，且材料放置一段时间后表面易氧化，对材料的实际应用极为不利。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可变形永磁合金及其制备方法，通过对合金成分的设计，增加永磁材料的抗氧化性，同时在一定程度上增加矫顽力，并通过合适的制备方法进行制备，简化工艺，降低成本。

根据本发明的一个方面，提供了一种可变形永磁合金薄带的制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S1，按以下配比，称取各合金成分：

步骤S2，将上述称取的各成分金属进行真空感应熔炼，浇铸成铜镍铁铬合金锭；

步骤S3，对所述合金锭进行锻造；

步骤S4，将锻造后的合金锭在600～900℃热轧，制成0.1～0.3mm的合金薄带；

步骤S5，将所述合金薄带在500～650℃下回火0.5～2小时。

上述方案中，所述对合金锭进行锻造，具体为：

对所述合金锭进行挤压冷锻；或，

在600～1200℃下进行锻造。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种可变形永磁合金薄带，所述薄带通过以上所述的制备方法进行制备。