[发明专利]一种封管加氢热处理退火工艺

说明书

本发明涉及金属材料技术领域，尤其是一种针对铁基非晶合金的封管加氢热处理退火工艺；所述热处理退火工艺包括以下步骤：配料；带材制备；带材封装：截取一段一定长度的非晶薄带，装入石英管中，然后将石英管装入封管机上，抽真空，通保护气和高纯氢气，加热石英管壁，得到两头封闭、内含样品的封装石英管；热处理；本发明中的封管加氢热处理退火工艺，由于在内径8mm，外径10mm的石英管内进行，耗气量小，可随意调控气体比例及含量，真空度好，产品性能稳定。相比于传统的在炉体内进行退火操作，本发明中在石英管中进行可以有效避免氢气损伤炉体，且由于采用真空石英管操作，相比于对炉体进行抽真空，本发明中的热处理时间更短，效率高。

技术领域

本发明涉及金属材料技术领域，尤其是一种针对铁基非晶合金的封管加氢热处理退火工艺。

背景技术

铁基纳米晶软磁合金因其独特的组织结构具有优异的软磁性能，因而被广泛应用于能源设备、通讯设备及自动控制设备。在最近兴起的无线充电领域，FINMENT纳米晶合金因为其较高的饱和磁化强度、较低的损耗和可调控的磁导率成为了提高无线充电功率的关键材料。现有的铁基纳米晶软磁合金的热处理效率还有待提高。

发明内容

本发明的目的是：克服现有技术中的不足，提供一种热处理效率高的针对铁基非晶合金的封管加氢热处理退火工艺，该热处理退火工艺制得的铁基纳米晶软磁合金产品性能稳定。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种封管加氢热处理退火工艺，所述热处理退火工艺包括以下步骤：

配料：按化学式Fe_73.5Si_13.5B₉Cu₃Nb₁中各元素的比例计算出与之相对应的原料质量并称重；

熔炼母合金；

带材制备；

带材封装：截取一段一定长度的非晶薄带，装入石英管中，然后将石英管装入封管机上，抽真空，通保护气和高纯氢气，加热石英管壁，得到两头封闭、内含样品的封装石英管；

热处理：将封装石英管放入马弗炉内，热处理后，取出冷却。

进一步的，所述熔炼母合金具体包括：将称取的原料放入真空熔炼炉中，抽真空，充入保护气体，熔炼后冷却得到母合金锭。

进一步的，所述真空熔炼炉为真空感应熔炼炉，抽真空包括打开机械泵抽低真空至3×10^-1Pa，打开扩散泵抽高真空至5×10^-3Pa，充入保护气体至0.05Mpa。本发明中的保护气氛为惰性气体，具体可以是：氮气、氩气、氦气等。

进一步的，所述熔炼母合金为控制温度为1000～1600℃反复多次熔炼，熔炼温度具体可以是：1000℃、1050℃、1100℃、1150℃、1200℃、1250℃、1300℃、1350℃、1400℃、1450℃、1500℃、1550℃、1600℃；单次熔炼时间5～15min，单词熔炼时间具体可以是：5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min、15min。

进一步的，所述带材制备包括：将母合金锭破碎后放入感应炉中，抽真空，通保护气体进行保护，加热，母合金锭融化后喷射到高速旋转的铜轮上，制备成非晶薄带。

进一步的，所述抽真空包括打开机械泵抽低真空至3×10^-1Pa，打开扩散泵抽高真空至5×10^-3Pa，通保护气体至0.05MPa进行保护。本发明中的保护气氛为惰性气体，具体可以是：氮气、氩气、氦气等。

进一步的，所述铜轮表面线速度为30m/s。