[发明专利]一种非晶合金磁性带材均匀熔合制备工艺

说明书

本发明公开了一种非晶合金磁性带材均匀熔合制备工艺，包括以下步骤：按照元素质量百分比的配比称量非晶合金制备原料，将含硅元素、硼元素、铝元素、钴元素、钇元素、钼元素以及镓元素的非晶合金制备原料投入中频小料熔炼炉中充分熔融混合；将含有铁元素的非晶合金制备原料投入到中频大料熔炼炉中熔融；将中频小料熔炼炉中的非晶合金制备原料倒入中频混合熔炼炉中，保温熔炼的同时在中频混合熔炼炉的外部施加磁场，磁场的磁力线方向水平且不断变化方向，然后通过结晶器冷却制得铁基非晶合金母锭。本发明适用于特定配方的铁基非晶合金材料的原料混合，使各含量低的元素能够均匀分布在铁元素中，使非晶合金材料的整体质量稳定性好。

技术领域

本发明涉及一种非晶合金材料制备工艺技术领域，特别是一种非晶合金磁性带材均匀熔合制备工艺。

背景技术

相对于晶态合金来说，通过快速凝固方法制备出的非晶合金具有原子呈无序排列的结构特征，使其具有独特的力学性能、磁性能、耐腐蚀性能及电学性能等；在现有技术中，具有优异磁力性能的非晶合金带材已经广泛地应用于制备：变压器铁芯、互感器扼流线圈、储存设备的磁头等工业领域中；其中铁基非晶合金材料因其具有加工工艺简单、损耗低、体积小、效率高等优点，而应用最为广泛。

但是在铁基非晶合金系中，为了实现非晶合金具有较高的饱和磁化强度，要确保铁元素具有较高的含量占比，此外还需要添加少量的硼、硅、铝、铬、钒、铌、锆、钨、钼、钇、钪、镝、钬、铒、铪、镓等元素，这些在合金中用于替换铁元素的成分，是用于提高铁基非晶合金系的非晶结构形成能力；如何使少量添加的元素组分均匀地分布于铁元素中，是每一种铁基非晶合金系材料都面临的难题；此外，针对不同配方组分的铁基非晶合金材料，其原料的混合工艺参数也是不相同的。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种非晶合金磁性带材均匀熔合制备工艺，适用于特定配方的铁基非晶合金材料的原料混合，使各含量低的元素能够均匀分布在铁元素中，使非晶合金材料的整体质量稳定性好。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种非晶合金磁性带材均匀熔合制备工艺，包括以下步骤：

步骤一、按照以下元素质量百分比的配比称量非晶合金制备原料：硅元素4%～6%、硼元素2%～3%、铝元素1.0%～1.5%、钴元素0.8%～1.1%、钇元素0.05%～0.10%、钼元素0.2%～0.4%、镓元素0.10%～0.15%、以及余量的铁元素；

步骤二、将步骤一称量的含硅元素、硼元素、铝元素、钴元素、钇元素、钼元素以及镓元素的非晶合金制备原料投入到具有气密性的中频小料熔炼炉中，然后对中频小料熔炼炉中抽真空，然后使中频小料熔炼炉升温至1500～1700℃，使中频小料熔炼炉中的非晶合金制备原料充分熔融混合；

步骤三、将步骤一称量的含有铁元素的非晶合金制备原料投入到具有气密性的中频大料熔炼炉中，然后对中频大料熔炼炉中抽真空，然后使中频大料熔炼炉升温至1300～1400℃，使含有铁元素的非晶合金制备原料充分熔融；

步骤四、将步骤二中熔融的非晶合金制备原料与步骤三中熔融的含有铁元素的非晶合金制备原料导入中频混合熔炼炉中，然后在1400～1500℃的温度下继续熔炼10～20分钟，在保温熔炼的同时在中频混合熔炼炉的外部施加磁场，磁场的磁力线方向水平且不断变化方向，然后通过结晶器冷却制得铁基非晶合金母锭。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括步骤五、将步骤四制得的铁基非晶合金母锭投入到具有气密性的中频感应熔炼炉中，然后对中频感应熔炼炉中抽真空，然后加热铁基非晶合金母锭至1330～1360℃，待铁基非晶合金母锭完全熔融后，将熔融的合金液浇注在快淬单辊上，制得非晶合金磁性带材。