[发明专利]一种具有高塑性的高熵软磁合金及制备方法

权利要求书

1.一种高熵软磁合金，其特征在于：所述合金的表达式为Fe_aCo_bNi_cZr_dB_e，表达式中a、b、c、d和e分别表示各对应组分的原子百分比含量，且满足以下条件：a为25～35，b为25～35，c为25～35，d为6.0～8.0，e为1.0～5.0，a+b+c+d+e＝100。

2.根据权利要求1所述的高熵软磁合金，其特征在于：所述a为30，b为30，c为30，d为7，e为3。

3.根据权利要求1所述的高熵软磁合金的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

(1)配料：选取纯度为99.99wt％的Fe、纯度为99.99wt％的Co、B含量为17.40wt％的FeB和纯度为99.99wt％的Zr作为原料，按照上述合金表达式中原子百分比含量进行配料；

(2)熔炼母合金：将上述配好的原料放入真空高频感应熔炼炉中，抽真空度至2～3×10^-3Pa，充入压力为0.04～0.05MPa氩气保护气体；调节电流15～25A、熔炼温度1000～1600℃、熔炼5～10min后随炉冷却得到母合金锭；

(3)带材的制备：在非连续生产条件下，将上述制备的母合金锭重新熔化，熔炼后喷射在高速旋转的铜轮上，制备成高熵薄带，铜轮表面线速度为20～30m/s；

(4)退火处理：将上述高熵薄带放在退火炉中进行去应力退火处理，退火温度低于高熵薄带晶化温度之下80～120℃，根据炉腔大小、加热方式的不同，保温时间为10～60分钟。

4.根据权利要求3所述的高熵软磁合金的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，当采用高纯原材料制备母合金时，依次用机械泵和扩散泵抽真空，当真空度达到2.0～3.0×10^-3Pa后充入0.04～0.05MPa的纯度为99.999％的氩气作为保护气体，然后开始熔炼母合金；当采用工业纯原材料制备母合金时，在配料中加入原料总质量1～2％的包覆剂，然后放入真空感应熔铸腔体中的感应线圈中，依次用机械泵和扩散泵抽真空，当真空度达到2.0～3.0×10^-3Pa后充入0.04～0.05MPa的纯度为99.999％的氩气作为保护气体，然后开始熔炼母合金，利用包覆剂进行包覆，熔炼完成后，对合金液进行20min包覆，包覆完成后关掉电源。

5.根据权利要求3所述的高熵软磁合金的制备方法，其特征在于：步骤(3)中将熔炼好的母合金放入底部开有圆孔且孔的直径为0.6mm～0.7mm的石英管中，然后放置在真空腔里的感应线圈中并固定在铜轮上方0.5～1.2mm高度处，依次采用机械泵和扩散泵抽真空至5.0～6.0×10^-3Pa后充入0.04～0.05MPa的纯度为99.999％的氩气作为保护气体，然后开启通有冷却循环水的铜轮和感应加热电源，调节电流2～10A、感应加热温度900～1100℃，熔炼时间2～5min，在氩气的保护下采用高频感应加热的方式使石英管中的母合金融化均匀，然后在石英管内外压差为0.04～0.05MPa的条件下把熔融均匀的母合金喷射到高速旋转的铜轮上，制备带材。

6.根据权利要求4所述的高熵软磁合金的制备方法，其特征在于：所述包覆剂为干燥处理的B₂O₃、CaO或BaO。