[发明专利]低温助剂合金粉末、软磁合金及其制备方法

说明书

本发明提供了一种低温助剂合金粉末、软磁合金及其制备方法，所述低温助剂合金粉末的合金表达式为Ni_aFe_bSi_cB_d，所述合金表达式中，满足：83≤a≤93，2≤b≤8，2≤c≤8，1≤d≤5，a+b+c+d＝100。本发明的低温助剂合金粉末，具有优异的综合软磁性能、良好的润湿性，能够明显降低烧结温度，使得生产成本及能耗大幅度降低，生产效率大幅度提高，有利于工业化生产。

【技术领域】

本发明涉及烧结助剂技术领域，具体涉及一种低温助剂合金粉末、软磁合金及其制备方法。

【背景技术】

能源存储和电网之间的双向电力流动需要更加高效的功率转换。功率转换是指机械能和电能之间的转换，而电能在很大程度上是由电机(包括电机和发电机)完成的。软磁材料及其相关器件在能量转换中起着关键作用。

FeCo合金具有高的饱和磁感应强度、磁致伸缩系数及居里温度，电阻率小，磁各向同性，磁稳定性高，可以用于制作在较高温度下工作的零件，但不宜在高频下使用。用于制作电磁铁，可产生大的吸合力；用于制作磁致伸缩换能器，输出能量高，也可用于制作微电机、脉冲变压器的铁芯及其它磁体。该合金价格较贵，塑性较差，难以进行成型加工。

粉末冶金工艺具有可成形最终形状的优势，而且，在很大程度上，可省掉后续作业，诸如冲压、磨抛加工、钻孔等。低温烧结可以有效降低烧结成本，是国内外关注的焦点之一。

因此，有必要提供一种低温助剂合金粉末、软磁合金及其制备方法，以对FeCo合金的溶蚀增加，且与FeCo合金粉末具有良好的润湿性，降低FeCo合金粉末的烧结温度。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种低温助剂合金粉末、软磁合金及其制备方法，所述低温助剂合金粉末的合金表达式包括Ni_aFe_bSi_cB_d，具有优异的综合软磁性能、良好的润湿性，能够明显降低烧结温度。

本发明的技术方案如下：一种低温助剂合金粉末，所述低温助剂合金粉末的合金表达式为Ni_aFe_bSi_cB_d，所述合金表达式中，满足：83≤a≤93，2≤b≤8，2≤c≤8，1≤d≤5，a+b+c+d＝100。

优选的，所述合金表达式为Ni₈₈Fe₅Si₄B₃。

本发明还提供了一种如以上所述的低温助剂合金粉末的制备方法，所述低温助剂合金粉末的制备方法包括以下步骤：

配料：按所述合金表达式的配比分别称取包含Ni、Fe、Si和B元素的各种原料以进行配料；

熔炼母合金：将所述配料进行真空电弧熔炼后得到母合金铸锭；

带材制备：采用感应加热的方法熔化所述母合金铸锭，熔化后在单辊旋淬系统中快速凝固制得所述低温助剂合金的薄带；

粉末制备：采用高能球磨法、行星球磨法和机械破碎法中至少一种方法将所述薄带粉碎制得制备所述低温助剂合金粉末。

优选的，所述真空电弧熔炼的条件包括：真空度≥6.0×10^-1Pa，保护气氛为99.999％纯度的氩气。

优选的，所述单辊旋淬的过程中，铜辊表面线速度为20m/s～50m/s，喷射压强为0.4～1.00MPa，制得的所述薄带厚度为10～350μm。

优选的，所述熔炼母合金步骤中，包括：在熔炼炉中先熔炼钛合金锭，再熔炼所述配料，反复熔炼多次，得到所述母合金铸锭。