[发明专利]一种高磁导率高磁感的铁镍软磁合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高磁导率高磁感的铁镍软磁合金及其制备方法。所述合金的各组分的质量百分含量为：镍70.00‑75.00％；锰0.20‑1.00％；硅0.15‑0.50％；钼0.50‑2.50％；铬0.10‑0.40％；铜0‑2.00％；碳＜0.01％；其余为铁和不可避免的杂质。所述方法是通过冶炼‑锻造‑热轧‑冷轧，最后制得所述高磁导率高磁感的铁镍软磁合金。本发明制得的高磁导率高磁感铁镍系软磁合金冷轧带材具有较高的μ₀、μ_m和Bs，以及低的Hc，μ₀＞180mH/m，μ_m＞600mH/m，Bs＞1.20T，Br＜0.3T，Hc＜0.8A/m，用其制作的电磁器件可满足某些特定条件下使用需求，有助于提高电磁器件响应速度，并实现电磁器件小型化。本发明制得的高磁导率高磁感的铁镍系软磁合金冷轧带材加工性能良好，加工工艺和热处理工艺简单，成本低廉，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及合金领域，具体涉及一种高磁导率高磁感的铁镍软磁合金及其制备方法。

背景技术

伴随着当前电子化和信息化领域的快速发展，用于制造传统电器化设备的软磁合金已无法满足日趋提高的性能要求，需开发新型软磁合金来应对新的使用需求。铁镍软磁合金因具有高的初始磁导率μ₀、高的最大磁导率μ_m和低的矫顽力Hc，以及良好的加工性能等特性，已被广泛应用到很多电磁器件设备中。铁镍系软磁合金通常指镍含量35％～90％的合金系列，铁镍系软磁合金又以中镍软磁合金和高镍软磁合金进行分类，其中，中镍软磁合金通常镍含量为40％～60％，常见合金如国标1J46和1J50合金，以及国外45H和PB系列合金等，该类合金尽管具有较高的磁感Bs(Bs≥1.50T)，但μ₀和μ_m普遍偏低(μ₀≤20mH/m，μ_m≤200mH/m)，且Hc偏高(Hc≥3A/m)，易造成损耗过大，导致电磁器件反应灵敏度降低，性能下降。高镍软磁合金通常镍含量为70％～90％，常见合金如国标1J79和1J85合金，以及国外78H和PC系列合金等，虽具有较低的Hc(Hc＜2.0A/m)和较高的μ₀及μ_m(μ₀≥30mH/m，μ_m≥200mH/m)，但Bs偏低(Bs＜1.10T)，合金在特定使用环境下易达到饱和，使其应用受到限制。

先前已有学者申请过有关高磁导率高镍系软磁合金的相关专利，如公开号CN102723158B和EP 1283275A1，以上两项专利通过优化和金成分，在现有高镍软磁合金性能基础上进一步提高了μ₀和μ_m，并降低了Hc，但Bs普遍在0.6T～0.9T，相较于现有高镍软磁合金并未有明显提高，应用时合金易达到饱和状态，且不利于实现电磁器件小型化设计要求，并不能突破当前高镍软磁合金在特定领域下的应用限制。公开号CN 112176222A，其成分为(质量百分比)：铁13～50％，钼0～6％，硅0.1～0.6％，锰0.2～0.8％，铜2.0～8.2％，铈0.001～0.1％，其余为镍和不可避免的杂质，该专利通过优化合金成分并适量添加稀土Ce元素，在现有软磁合金性能基础上优化了软磁合金磁性能，但其Hc偏高，易导致应用时损耗大，且添加昂贵的稀土元素不利于降低生产成本。

综上所述可知，当前现有高镍系软磁合金还无法同时兼具高磁导率和高磁感特性。因此针对目前存在的问题，需开发一种μ₀＞180mH/m，μ_m＞600mH/m，Bs＞1.20T，Br＜0.3T，Hc＜0.8A/m，可满足特定条件下使用需求的高性能铁镍软磁合金，同时丰富现有高镍系软磁合金系列。

发明内容

为此，本发明提供一种高磁导率高磁感的铁镍软磁合金及其制备方法，以解决现有高镍系软磁合金还无法同时兼具高磁导率和高磁感特性的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：