[发明专利]一种较低Fe含量的Fe基软磁合金及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种较低Fe含量的Fe基软磁合金及其制备方法和应用，软磁合金中各元素原子百分比含量为：Fe 50‑60%，Co 10‑25%，Ni 5‑15%，B 15‑25%，Nb 2‑6%。本发明通过对合金元素的选择，铁含量可以达到60%及以下，铁含量降低后合金依然具有很好的软磁性能，同时铁含量的降低提高了合金的热稳定性。本发明合金制备方法简单易行，所得合金具有较好的热稳定性兼具良好的软磁性能，且在海洋探测领域具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种Fe基软磁合金，具体涉及一种Fe含量较低的Fe基软磁合金及其制备方法和在海洋探测领域的应用，属于软磁材料技术领域。

背景技术

近年来，软磁Fe基非晶合金作为新型软磁材料代替硅钢，铁氧体等传统的常规软磁材料，广泛应用在变压器、磁芯以及高频磁性元件中，提高了其在应用中的效率，减少了能耗。此外，Fe基非晶合金还在海洋应用方面有着突出的成就。

Fe基非晶软磁合金相比于传统的软磁材料及其他软磁非晶合金体系具有明显的优势，但仍存在许多挑战，例如，软磁Fe基非晶合金的热稳定性低，综合磁学性能仍有待进一步提升，为了实现较好的软磁性能，Fe基非晶软磁合金中的铁含量都较高，在60%以上，这一高铁含量在热稳定性以及磁损耗程度上并不能让人满意，还有待提高。再例如，当Fe基非晶软磁合金用于海洋领域时，因为海水存在较大的腐蚀性，因此会大大降低软磁材料的使用寿命，如何提高软磁材料的耐腐蚀性也是一大难题。

发明内容

本发明的目的是提供两种低Fe含量的Fe基软磁合金——Fe基非晶软磁合金和Fe基非晶/纳米晶软磁合金，这两种软磁合金铁含量较低，在60%以下，热稳定性好、具有很好的软磁性能和综合耐腐蚀性能，在海洋领域有很好的应用前景。

本发明的另一目的是提供上述两种铁含量在60%以下的低Fe含量的Fe基软磁合金的制备方法，该方法操作简单，易于实施，通过对Fe基非晶软磁合金进行退火处理可以得到Fe基非晶/纳米晶软磁合金，便于操控。

本发明具体技术方案如下：

一种Fe基非晶软磁合金，其由元素Fe、Co、Ni、B、Nb组成，各元素原子百分比含量为：Fe 50-60%，Co 10-25%，Ni 5-15%，B 15-25%，Nb 2-6%，该Fe基非晶软磁合金为非晶相结构。

进一步的，上述Fe基非晶软磁合金中，各元素原子百分比含量优选为：Fe 52.5%，Co 11.25%，Ni 11.25%，B 21%，Nb 4%。当采用该优选原子百分比含量时，所得Fe基非晶软磁合金的热稳定性、软磁性能和综合耐腐蚀性能更佳。

进一步的，本发明还提供了一种Fe基非晶/纳米晶软磁合金，其由元素Fe、Co、Ni、B、Nb组成，各元素原子百分比含量为：Fe 50-60%，Co 10-25%，Ni 5-15%，B 15-25%，Nb 2-6%，该Fe基非晶/纳米晶软磁合金具有非晶相和晶相的双相结构，通过纳米晶相的引入，使合金热稳定性和软磁性能有了一定程度的提高，同时其良好的综合耐腐蚀性仍保持。

进一步的，上述Fe基非晶/纳米晶软磁合金中，所述晶相为α-Fe, Co相，α-Fe,Co相均匀分布在Fe基非晶相中。

进一步的，上述Fe基非晶/纳米晶软磁合金中，所述晶相为纳米级颗粒状。

进一步的，上述Fe基非晶/纳米晶软磁合金中，各元素原子百分比含量优选为：Fe52.5%，Co 11.25%，Ni 11.25%，B 21%，Nb 4%。当采用该优选原子百分比含量时，所得Fe基非晶/纳米晶软磁合金的热稳定性和软磁性能更佳。