[go: up one dir, main page]

CN116219326B - 一种制备高Fe含量非晶纳米晶软磁合金的过冷凝固方法 - Google Patents

一种制备高Fe含量非晶纳米晶软磁合金的过冷凝固方法

Info

Publication number
CN116219326B
CN116219326B CN202310255467.XA CN202310255467A CN116219326B CN 116219326 B CN116219326 B CN 116219326B CN 202310255467 A CN202310255467 A CN 202310255467A CN 116219326 B CN116219326 B CN 116219326B
Authority
CN
China
Prior art keywords
alloy
content
amorphous
supercooling
nanocrystalline
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310255467.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN116219326A (zh
Inventor
吴琛
王克冰
张心阳
严密
金佳莹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN202310255467.XA priority Critical patent/CN116219326B/zh
Publication of CN116219326A publication Critical patent/CN116219326A/zh
Priority to US18/446,488 priority patent/US20240312681A1/en
Priority to EP23198954.2A priority patent/EP4432315A1/en
Priority to JP2023201698A priority patent/JP7704452B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of CN116219326B publication Critical patent/CN116219326B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/153—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H01F1/15341—Preparation processes therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C45/00—Amorphous alloys
    • C22C45/02—Amorphous alloys with iron as the major constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/08—Metallic powder characterised by particles having an amorphous microstructure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/14—Treatment of metallic powder
    • B22F1/142—Thermal or thermo-mechanical treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/002—Making metallic powder or suspensions thereof amorphous or microcrystalline
    • B22F9/007—Transformation of amorphous into microcrystalline state
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/002—Making metallic powder or suspensions thereof amorphous or microcrystalline
    • B22F9/008—Rapid solidification processing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F9/082—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/26—Methods of annealing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/26—Methods of annealing
    • C21D1/30—Stress-relieving
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
    • C21D1/773—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material under reduced pressure or vacuum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/003—Making ferrous alloys making amorphous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/004—Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/16—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C45/00—Amorphous alloys
    • C22C45/008—Amorphous alloys with Fe, Co or Ni as the major constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/153—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H01F1/15308—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals based on Fe/Ni
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/153—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H01F1/15333—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals containing nanocrystallites, e.g. obtained by annealing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2301/00—Metallic composition of the powder or its coating
    • B22F2301/35—Iron
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2201/00—Treatment for obtaining particular effects
    • C21D2201/03—Amorphous or microcrystalline structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C2200/00—Crystalline structure
    • C22C2200/02—Amorphous
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C2200/00—Crystalline structure
    • C22C2200/04—Nanocrystalline
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C2202/00—Physical properties
    • C22C2202/02—Magnetic

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Child & Adolescent Psychology (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

本发明提供一种制备高Fe含量非晶纳米晶软磁合金的过冷凝固方法及适用的非晶纳米晶成分。所述过冷凝固通过玻璃净化结合循环过热或者电磁悬浮熔炼实现。过冷凝固合金通过熔体快淬或雾化制成非晶带材或粉体，并可经热处理制备成纳米晶合金。所述适用的非晶纳米晶化学式为FeSiBM，其特征在于M为P、C、Nb、Mo、Zr、Hf、Mo、Y、Cu、Co中的一种或多种，各合金元素原子百分比总和为100％，满足以下元素含量：Fe为80.0～89.0at％，Si为1.0～9.0at％，B为3.0～12.0at％，P为0～5.0at％，C为0～5.0at％，Nb为0～3.0at％，Zr为0～3.0at％，Hf为0～3.0at％，Mo为0～3.0at％，Y为0～5.0at％，Cu为0～2.0at％，Co为0～16.0at％。利用过冷非平衡凝固制备得非晶纳米晶合金非晶形成能力高，具有高饱和磁化强度、低矫顽力的特点。

Description

一种制备高Fe含量非晶纳米晶软磁合金的过冷凝固方法
技术领域
本发明涉及一种通过过冷凝固制备高Fe含量非晶纳米晶软磁合金的方法，属于金属软磁材料领域。
背景技术
Fe基非晶纳米晶软磁合金由于其特殊的显微组织结构，与晶态软磁合金相比，具有矫顽力低、电阻率高等显著优势。然而，Fe基非晶纳米晶合金中由于大量非晶形成元素的存在，降低了饱和磁化强度，限制了相关软磁器件的高功率和小型化发展。经典非晶软磁合金(国际牌号Metglas 2605SA1、我国牌号1K101)的饱和磁化强度约为1.55T，而经典纳米晶软磁合金(国际牌号Finemet、我国牌号1K107)的饱和磁化强度约为1.24T，均远低于硅钢的饱和磁化强度(约2.12T)。
为了充分发挥非晶纳米晶软磁合金在各类电力电子设备的应用潜力，亟需提高Fe基非晶纳米晶合金中以Fe为主的磁性元素含量及饱和磁化强度。制备高Fe含量非晶纳米晶软磁合金的挑战在于获得非晶基体的要求较为苛刻，熔融合金冷却速度需达到约105℃/s以上。依据Inoue非晶原则，合金中往往需要添加约20at％的非磁性元素以促进非晶结构的形成。纳米晶软磁合金由非晶合金经晶化退火而成，往往还需要添加形核及抑制晶粒长大的非磁性元素。这些元素的引入极大限制了非晶纳米晶软磁合金中铁磁性元素的含量，故难以获得高饱和磁化强度。
目前，提高Fe基非晶纳米晶软磁合金饱和磁化强度的方法主要集中于成分调控方面。一是通过添加Co元素增强合金中铁磁交换强度以提高合金饱和磁化强度，如专利ZL201410728540.1公开了一种FeaCobNbcBdCue合金，通过添加6～20at％的Co提高纳米晶合金饱和磁化强度至1.80T，矫顽力在10～35A/m范围内。二是调整类金属元素如Si、B、C、P元素的添加量，如专利ZL200510066862.5公开了一种FeaSibBcCd合金，当c在12～18at％范围内，且满足b≤(0.5×a-36)×d1/3条件时，铁基非晶带材的饱和磁化强度可达1.60T以上。此外，ZL201410285976.8公开了一种FeaSibBcCdPe合金，通过调节类金属元素添加比例，获得的Fe84.3Si2.3B9.7C0.9P2.8合金具有最高的饱和磁化强度为1.69T。这类方法一方面依据Inoue非晶原则，调节类金属添加比例影响合金混合焓、原子尺寸差异，以提高合金非晶形成能力，进而提高铁磁性元素含量；另一方面由于类金属元素的2p电子能够对Fe的3d电子产生影响，影响Fe原子磁矩大小，从而调控合金饱和磁化强度。由上述专利可知，通过调节类金属元素含量的方法，需要精确控制不同元素的比例关系，且铁磁性元素添加量的提高仍有限，限制了饱和磁化强度的进一步提升。
本专利通过玻璃净化结合循环过热或者电磁悬浮熔炼实现Fe基非晶纳米晶合金过冷凝固，减少合金中非磁性元素的添加量，能有效提高合金中铁磁性元素添加量，增大合金饱和磁化强度并保持低矫顽力。
发明内容
本发明目的在于克服现有Fe基非晶纳米晶软磁合金制备技术中的不足，通过过冷非平衡凝固方法，减少合金中非晶形成元素的添加量，实现了高Fe含量非晶纳米晶软磁合金的制备，进而拓宽Fe基非晶纳米晶软磁合金成分设计范围，提高合金饱和磁化强度。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种制备高Fe含量非晶纳米晶软磁合金的过冷凝固方法，采用熔融玻璃净化结合循环过热或者电磁悬浮熔炼的方法，使合金过冷凝固，减少Fe基非晶纳米晶软磁合金中非晶形成元素的添加量，提高Fe元素的占比，实现提高饱和磁化强度、降低矫顽力的目标。
优选地，所述熔融玻璃净化结合循环过热的方法包括以下步骤：
第一步，所述的非晶纳米晶合金化学表达式为FeSiBM，其中M为P、C、Nb、Mo、Zr、Hf、Mo、Y、Cu、Co中的一种或多种元素。去除合金原料氧化皮后清洗，按照一定的质量比称量原料。将称量后的原料在真空感应熔炼炉或真空电弧熔炼炉内，抽真空至少达到10-3Pa后，充惰性气体保护进行熔炼，反复熔炼4～6次得到合金锭子；
第二步，将合金锭子放入坩埚中，并在其上下表面覆盖一定质量配比的玻璃净化剂，使玻璃净化剂完全包覆合金锭子；
第三步，抽真空至少达到10-2Pa后，充惰性气体保护并加热合金至熔化，之后升温至1200～1500℃，保温1～10分钟，关闭加热电源，使合金自然冷却；
第四步，进行“加热-保温-凝固”循环处理3～6次，使合金获得所需过冷度；
第五步，将过冷凝固合金通过熔体快淬或雾化方式凝固成带材或粉体；
第六步，将获得的带材或粉体通过去应力退火获得Fe基非晶合金，或者通过晶化退火获得Fe基纳米晶合金。
优选地，所述的惰性气体为纯度不低于99.9vol％的氩气或氮气。
优选地，所述的坩埚耐热温度不低于1400℃。
优选地，所述熔融玻璃净化结合循环过热制备高Fe含量非晶纳米晶软磁合金的方法，其特征在于，所述玻璃净化剂制备过程包括：称取纯度不低于98％的粉末状Na2B4O7和B2O3分别置于高纯刚玉坩埚中，于400～600℃烧制1～8小时，再于800～1000℃熔融烧制2～16小时。将烧制后的Na2B4O7和B2O3混合得到净化剂，两者质量比＝1：1～20。
优选地，所述的玻璃净化剂与合金锭子的质量比为1：1～5。
优选地，所述电磁悬浮熔炼的方法包括以下步骤：
第一步，所述的非晶纳米晶合金化学表达式为FeSiBM，其中M为P、C、Nb、Mo、Zr、Hf、Mo、Y、Cu、Co中的一种或多种元素。去除合金原料氧化皮后清洗，按照一定的质量比称量原料。将称量后的原料在真空感应熔炼炉或真空电弧熔炼炉内，抽真空至少达到10-3Pa后，充惰性气体保护进行熔炼，反复熔炼4～6次得到合金锭子；
第二步，抽真空至少达到10-3Pa后，充惰性气体保护，将合金铸锭送至悬浮线圈下方，依靠电磁场和感应电流间相互作用形成的洛伦兹力将母合金的稳定悬浮于加热线圈中心；
第三步，利用加热线圈感应加热合金至熔化，之后升温至1200～1500℃，保温1～10分钟，保温后，关闭加热电源，使合金自然冷却；
第四步，进行“加热-保温-凝固”循环处理3～6次，使合金获得所需过冷度；
第五步，将过冷凝固合金通过熔体快淬或雾化方式凝固成带材或粉体；
第六步，将获得的带材或粉体通过去应力退火获得Fe基非晶合金，或者通过晶化退火获得Fe基纳米晶合金。
优选地，所述的高Fe含量非晶纳米晶软磁合金化学表达式为FeSiBM，其特征在于M为P、C、Nb、Mo、Zr、Hf、Mo、Y、Cu、Co中的一种或多种元素，各合金元素原子百分比总和为100％，满足以下元素含量：Fe为80.0～89.0at％，Si为1.0～9.0at％，B为3.0～12.0at％，P为0～5.0at％，C为0～5.0at％，Nb为0～3.0at％，Zr为0～3.0at％，Hf为0～3.0at％，Mo为0～3.0at％，Y为0～5.0at％，Cu为0～2.0at％，Co为0～16.0at％。
优选地，所述的惰性气体为纯度不低于99.9vol％的氩气或氮气。
优选地，所述的非晶合金退火在晶化温度以下50～100℃温度区间内，纳米晶退火温度在晶化温度以上0～100℃温度区间内。
优选地，所述的退火在惰性气体气氛或者真空度优于10-1Pa环境中进行。
利用上述非平衡凝固方法制备的非晶纳米晶软磁合金具有高非晶形成能力，利于减少合金中非晶形成元素的添加量，增大铁磁性元素Fe的含量。由所述方式制备的高Fe含量非晶纳米晶合金具有高饱和磁化强度、低矫顽力的软磁特性。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，通过调控合金成分和过冷度，获得具有高饱和磁化强度的高Fe含量非晶纳米晶软磁合金。
实施例1
过冷凝固制备FeSiB非晶合金
制备FeSiB体系合金，其中合金1中Fe含量为83.0at％，Si含量为8.0at％，B含量为9.0at％；合金2中Fe含量为85.0at％，Si含量为7.0at％，B含量为8.0at％；合金3中Fe含量为88.0at％，Si含量为3.0at％，B含量为9.0at％；
第一步，去除合金原料氧化皮后清洗，按照一定的质量比称量原料。将称量后的原料在真空电弧熔炼炉内，抽真空达到8×10-4Pa后，充纯度为99.9vol％氩气保护进行熔炼，反复熔炼5次得到合金锭子；
第二步，将合金锭子放入坩埚中，并在其上下表面覆盖Na2B4O7和B2O3两者混合的净化玻璃，两者质量比＝1：5，使玻璃净化剂完全包覆合金锭子；
第三步，抽真空达到5×10-3Pa后，充纯度为99.9vol％氩气保护并加热合金至熔化，之后升温至1350℃，保温2分钟，关闭加热电源，使合金自然冷却；
第四步，分别进行“加热-保温-凝固”循环处理4次和6次，使合金获得约190℃和260℃的过冷度；
第五步，将过冷凝固合金通过熔体快淬凝固成带材；
第六步，将获得的带材在300℃去应力退火，获得Fe基非晶合金；
不同过冷度下合金的饱和磁化强度、矫顽力如下表所示：
表1不同过冷度FeSiB系非晶合金的饱和磁化强度及矫顽力
实施例2
过冷凝固制备FeSiBPC非晶合金
制备FeSiBPC体系合金，其中合金1中Fe含量为84.0at％，Si含量为2.0at％，B含量为8.0at％，P含量为5.0at％，C含量为1.0at％；合金2中Fe含量为84.0at％，Si含量为2.0at％，B含量为8.0at％，P含量为1.0at％，C含量为5.0at％；合金3中Fe含量为89.0at％，Si含量为2.0at％，B含量为8.0at％，P含量为0.5at％，C含量为0.5at％；
第一步，去除合金原料氧化皮后清洗，按照一定的质量比称量原料。将称量后的原料在真空电弧熔炼炉内，抽真空达到7×10-4Pa后，充纯度为99.9vol％氮气保护进行熔炼，反复熔炼6次得到合金锭子；
第二步，将合金锭子放入坩埚中，并在其上下表面覆盖Na2B4O7和B2O3两者混合的净化玻璃，两者质量比＝1：4，使玻璃净化剂完全包覆合金锭子；
第三步，抽真空达到4×10-3Pa后，充纯度为99.9vol％氮气保护并加热合金至熔化，之后升温至1400℃，保温3分钟，关闭加热电源，使合金自然冷却；
第四步，分别进行“加热-保温-凝固”循环处理4次和6次，使合金获得约160℃和255℃的过冷度；
第五步，将过冷凝固合金通过熔体快淬凝固成带材；
第六步，将获得的带材在300℃去应力退火，获得Fe基非晶合金；
不同过冷度下合金的饱和磁化强度、矫顽力如下表所示：
表2不同过冷度FeSiBPC系非晶合金的饱和磁化强度及矫顽力
实施例3
过冷凝固制备FeSiBC非晶合金
制备FeSiBC体系合金，其中合金1中Fe含量为84.0at％，Si含量为2.0at％，B含量为8.0at％，C含量为6.0at％；合金2中Fe含量为85.0at％，Si含量为2.0at％，B含量为8.0at％，C含量为5.0at％；合金3中Fe含量为89.0at％，Si含量为2.0at％，B含量为8.0at％，C含量为1.0at％；
第一步，去除合金原料氧化皮后清洗，按照一定的质量比称量原料。将称量后的原料在真空感应熔炼炉或真空电弧熔炼炉内，抽真空达到8×10-4Pa后，充惰性气体保护进行熔炼，反复熔炼6次得到合金锭子；
第二步，抽真空达到4×10-3Pa后，充纯度为99.9vol％氮气保护，将合金铸锭送至悬浮线圈下方，依靠电磁场和感应电流间相互作用形成的洛伦兹力将母合金的稳定悬浮于加热线圈中心；
第三步，利用加热线圈感应加热合金至熔化，之后升温至1500℃，保温5分钟，保温后，关闭加热电源，使合金自然冷却；
第四步，分别进行“加热-保温-凝固”循环处理3次和5次，使合金获得约150℃和225℃的过冷度；
第五步，将过冷凝固合金通过熔体快淬凝固成带材；
第六步，将获得的带材在300℃去应力退火，获得Fe基非晶合金；
不同过冷度下合金的饱和磁化强度、矫顽力如下表所示：
表3不同过冷度FeSiBC系非晶合金的饱和磁化强度及矫顽力
实施例4
过冷凝固制备FeSiBCu纳米晶合金
制备FeSiBCu体系合金，合金1中Fe含量为80.5at％，Si含量为7.0at％，B含量为12.0at％，Cu含量为0.5at％；合金2中Fe含量为85.0at％，Si含量为2.5at％，B含量为12.0at％，Cu含量为0.5at％；合金3中Fe含量为85.0at％，Si含量为1.2at％，B含量为12.0at％，Cu含量为1.8at％；
第一步，去除合金原料氧化皮后清洗，按照一定的质量比称量原料。将称量后的原料在真空感应熔炼炉内，抽真空达到9×10-4Pa后，充纯度为99.9vol％氩气保护进行熔炼，反复熔炼4次得到合金锭子；
第二步，将合金锭子放入坩埚中，并在其上下表面覆盖Na2B4O7和B2O3两者混合的净化玻璃，两者质量比＝1：20，使玻璃净化剂完全包覆合金锭子；
第三步，抽真空达到5×10-3Pa后，充纯度为99.9vol％氩气保护并加热合金至熔化，之后升温至1320℃，保温5分钟，关闭加热电源，使合金自然冷却；
第四步，分别进行“加热-保温-凝固”循环处理3次和4次，使合金获得约205℃和255℃的过冷度；
第五步，将过冷凝固合金通过熔体快淬凝固成带材；
第六步，将获得的带材在450℃晶化退火，获得Fe基纳米晶合金；
不同过冷度下合金的饱和磁化强度、矫顽力如下表所示：
表4不同过冷度FeSiBCu系纳米晶合金的饱和磁化强度及矫顽力
实施例5
过冷凝固制备FeSiBNbCu纳米晶合金
制备FeSiBNbCu体系合金，其中合金1中Fe含量为80.0at％，Si含量为7.0at％，B含量为9.0at％，Nb含量为3.0at％，Cu含量为1.0at％；合金2中Fe含量为82.0at％，Si含量为6.0at％，B含量为9.0at％，Nb含量为2.0at％，Cu含量为1.0at％；合金3中Fe含量为85.0at％，Si含量为4.5at％，B含量为9.0at％，Nb含量为0.5at％，Cu含量为1.0at％；
第一步，去除合金原料氧化皮后清洗，按照一定的质量比称量原料。将称量后的原料在真空电弧熔炼炉内，抽真空达到8×10-4Pa后，充纯度为99.9vol％氩气保护进行熔炼，反复熔炼6次得到合金锭子；
第二步，将合金锭子放入坩埚中，并在其上下表面覆盖Na2B4O7和B2O3两者混合的净化玻璃，两者质量比＝1：10，使玻璃净化剂完全包覆合金锭子；
第三步，抽真空达到8×10-3Pa后，充纯度为99.9vol％氮气保护并加热合金至熔化，之后升温至1380℃，保温1分钟，关闭加热电源，使合金自然冷却；
第四步，分别进行“加热-保温-凝固”循环处理5次和6次，使合金获得约190℃和225℃的过冷度；
第五步，将过冷凝固合金通过熔体快淬凝固成带材；
第六步，将获得的带材在550℃晶化退火，获得Fe基纳米晶合金；
不同过冷度下合金的饱和磁化强度、矫顽力如下表所示：
表5不同过冷度FeSiBNbCu系纳米晶合金的饱和磁化强度及矫顽力
实施例6
过冷凝固制备FeSiBMoCu纳米晶合金
制备FeSiBMoCu体系合金，其中合金1中Fe含量为80.0at％，Si含量为7.0at％，B含量为9.0at％，Mo含量为3.0at％，Cu含量为1.0at％；合金2中Fe含量为82.0at％，Si含量为6.0at％，B含量为9.0at％，Mo含量为2.0at％，Cu含量为1.0at％；合金3中Fe含量为83.3at％，Si含量为5.0at％，B含量为9.0at％，Mo含量为0.7at％，Cu含量为1.0at％；
第一步，去除合金原料氧化皮后清洗，按照一定的质量比称量原料。将称量后的原料在真空感应熔炼炉内，抽真空达到8×10-4Pa后，充纯度为99.9vol％氩气保护进行熔炼，反复熔炼4次得到合金锭子；
第二步，将合金锭子放入坩埚中，并在其上下表面覆盖Na2B4O7和B2O3两者混合的净化玻璃，两者质量比＝1：1，使玻璃净化剂完全包覆合金锭子；
第三步，抽真空达到1×10-2Pa后，充纯度为99.9vol％氩气保护并加热合金至熔化，之后升温至1370℃，保温6分钟，关闭加热电源，使合金自然冷却；
第四步，分别进行“加热-保温-凝固”循环处理3次和5次，使合金获得约175℃和255℃的过冷度；
第五步，将过冷凝固合金通过熔体快淬凝固成带材；
第六步，将获得的带材在500℃晶化退火，获得Fe基纳米晶合金；
不同过冷度下合金的饱和磁化强度、矫顽力如下表所示：
表6不同过冷度FeSiBMoCu系纳米晶合金的饱和磁化强度及矫顽力
实施例7
过冷凝固制备FeCoSiBCCu纳米晶晶合金
制备FeCoSiBCCu体系合金，其中合金1中Fe含量为80.0at％，Co含量为5.0at％,Si含量为1.5at％，B含量为9.0at％，C含量为3.0at.％，Cu含量为1.5at％；合金2中Fe含量为75.0at％，Co含量为10.0at％,Si含量为1.5at％，B含量为9.0at％，C含量为3.0at％，Cu含量为1.5at％；合金3中Fe含量为70.0at％，Co含量为15.0at％,Si含量为1.5at％，B含量为9.0at％，C含量为3.0at％，Cu含量为1.5at％；
第一步，去除合金原料氧化皮后清洗，按照一定的质量比称量原料。将称量后的原料在真空电弧熔炼炉内，抽真空达到8×10-4Pa后，充纯度为99.9vol％氩气保护进行熔炼，反复熔炼5次得到合金锭子；
第二步，将合金锭子放入坩埚中，并在其上下表面覆盖Na2B4O7和B2O3两者混合的净化玻璃，两者质量比＝1：3，使玻璃净化剂完全包覆合金锭子；
第三步，抽真空达到8×10-3Pa后，充纯度为99.9vol％氮气保护并加热合金至熔化，之后升温至1350℃，保温8分钟，关闭加热电源，使合金自然冷却；
第四步，分别进行“加热-保温-凝固”循环处理3次和6次，使合金获得约150℃和265℃的过冷度；
第五步，将过冷凝固合金通过熔体快淬凝固成带材；
第六步，将获得的带材在400℃晶化退火，获得Fe基纳米晶合金；
不同过冷度下合金的饱和磁化强度、矫顽力如下表所示：
表7不同过冷度FeCoSiBCCu系纳米晶合金的饱和磁化强度及矫顽力
实施例8
过冷凝固制备FeSiBZrHfCu纳米晶晶合金
制备FeSiBZrHfCu体系合金，其中合金1中Fe含量为80.0at％，Si含量为6at％，B含量为9.0at％，Zr含量为3.0at％，Hf含量为1.0at％，Cu含量为1.0at％；合金2中Fe含量为80.0at％，Si含量为6.0at％，B含量为9.0at％，Zr含量为1.0at％，Hf含量为3.0at％，Cu含量为1.0at％；合金3中Fe含量为87.0at％，Si含量为2.0at％，B含量为9.0at％，Zr含量为0.5at％，Hf含量为0.5at％，Cu含量为1.0at％；
第一步，去除合金原料氧化皮后清洗，按照一定的质量比称量原料。将称量后的原料在真空感应熔炼炉或真空电弧熔炼炉内，抽真空达到8×10-4Pa后，充惰性气体保护进行熔炼，反复熔炼6次得到合金锭子；
第二步，抽真空达到4×10-3Pa后，充纯度为99.9vol％氮气保护，将合金铸锭送至悬浮线圈下方，依靠电磁场和感应电流间相互作用形成的洛伦兹力将母合金的稳定悬浮于加热线圈中心；
第三步，利用加热线圈感应加热合金至熔化，之后升温至1400℃，保温10分钟，保温后，关闭加热电源，使合金自然冷却；
第四步，分别进行“加热-保温-凝固”循环处理4次和6次，使合金获得约210℃和270℃的过冷度；
第五步，将过冷凝固合金通过熔体快淬凝固成带材；
第六步，将获得的带材在550℃晶化退火，获得Fe基纳米晶合金；
不同过冷度下合金的饱和磁化强度、矫顽力如下表所示：
表8不同过冷度FeSiBZrHfCu系纳米晶合金的饱和磁化强度及矫顽力
实施例9
过冷凝固制备FeSiBYCu纳米晶晶合金
制备FeSiBYCu体系合金，其中合金1中Fe含量为81.0at％，Si含量为4.0at％，B含量为9.0at％，Y含量为5.0at％，Cu含量为1.0at％；合金2中Fe含量为84.0at％，Si含量为4.0at％，B含量为9.0at％，Y含量为2.0at％，Cu含量为1.0at％；合金3中Fe含量为87.0at％，Si含量为2.0at％，B含量为9.0at％，Y含量为1.0at％，Cu含量为1.0at％；
第一步，去除合金原料氧化皮后清洗，按照一定的质量比称量原料。将称量后的原料在真空电弧熔炼炉内，抽真空达到8×10-4Pa后，充惰性气体保护进行熔炼，反复熔炼4次得到合金锭子；
第二步，抽真空达到5×10-3Pa后，充纯度为99.9vol％氩气保护，将合金铸锭送至悬浮线圈下方，依靠电磁场和感应电流间相互作用形成的洛伦兹力将母合金的稳定悬浮于加热线圈中心；
第三步，利用加热线圈感应加热合金至熔化，之后升温至1500℃，保温3分钟，保温后，关闭加热电源，使合金自然冷却；
第四步，分别进行“加热-保温-凝固”循环处理3次和6次，使合金获得约180℃和255℃的过冷度；
第五步，将过冷凝固合金通过熔体快淬凝固成带材；
第六步，将获得的带材在500℃晶化退火，获得Fe基纳米晶合金；
不同过冷度下合金的饱和磁化强度、矫顽力如下表所示：
表9不同过冷度FeSiBYCu系纳米晶合金的饱和磁化强度及矫顽力
综上，本发明的技术效果为通过玻璃净化结合循环过热或者电磁悬浮熔炼，提高Fe基合金的非晶形成能力，实现降低非晶形成元素含量，提高铁磁性元素含量的目标，获得兼具饱和磁化强度和低矫顽力的非晶纳米晶软磁合金。取得该技术效果的原理为：在玻璃净化结合循环过热的过程中，不仅熔融玻璃能够吸附熔融合金中的异质形核点，过热及升温-保温-降温的冷热循环过程亦能够使异质形核点在高温下热分解，并在内部与表面热对流的过程中产生物质交换，有效减少合金内部的异质形核点。在电磁悬浮熔炼过程中，通过无容器熔炼，有效避免合金在熔炼过程中引入杂质，并且通过高温过热，使合金内部异质形核点热分解。这两种方式均能够减少或避免晶化现象，提高非晶形成能力。一方面，减少异质形核点能够优化合金微观组织结构，减弱对磁交换耦合作用的破坏作用，增大合金饱和磁化强度。另一方面，合金非晶形成能力的提高，利于形成更加无序的非晶结构，有效消除磁晶各向异性，也减少或避免异质形核点对磁反转的阻碍作用，获得低矫顽力。

Claims (6)

1.一种制备高Fe含量非晶纳米晶软磁合金的过冷凝固方法，其特征在于：采用熔融玻璃净化结合循环过热，使合金过冷凝固，减少Fe基非晶纳米晶软磁合金中非晶形成元素的添加量，提高Fe元素的占比，实现提高饱和磁化强度、降低矫顽力的目标；
高Fe含量非晶纳米晶软磁合金化学表达式为FeSiBM，M为P、C、Nb、Mo、Zr、Hf、Mo、Y、Cu、Co中的一种或多种元素，各合金元素原子百分比总和为100％，满足以下元素含量：Fe为80.0～89.0at％，Si为1.0～9.0at％，B为3.0～12.0at％，P为0～5.0at％，C为0～5.0at％，Nb为0～3.0at％，Zr为0～3.0at％，Hf为0～3.0at％，Mo为0～3.0at％，Y为0～5.0at％，Cu为0～2.0at％，Co为0～16.0at％；
熔融玻璃净化过程中采用的玻璃净化剂的制备过程包括：称取纯度不低于98％的粉末状Na2B4O7和B2O3分别置于高纯刚玉坩埚中，于400～600℃烧制1～8小时，再于800～1000℃熔融烧制2～16小时，将烧制后的Na2B4O7和B2O3混合得到净化剂，两者质量比=1：1～20。
2.根据权利要求1所述一种制备高Fe含量非晶纳米晶软磁合金的过冷凝固方法，其特征在于，所述熔融玻璃净化结合循环过热的方法包括以下步骤：
第一步，去除合金原料氧化皮后清洗，称量原料，将称量后的原料在真空感应熔炼炉或真空电弧熔炼炉内，抽真空至少达到10-3Pa后，充惰性气体保护进行熔炼，反复熔炼4～6次得到合金锭子；
第二步，将合金锭子放入坩埚中，并在其上下表面覆盖玻璃净化剂，使玻璃净化剂完全包覆合金锭子，玻璃净化剂与合金锭子的质量比为1：1～5；
第三步，抽真空至少达到10-2Pa后，充惰性气体保护并加热合金至熔化，之后升温至1200～1500℃，保温1～10分钟，关闭加热电源，使合金自然冷却；
第四步，进行“加热-保温-凝固”循环处理3～6次，使合金获得所需过冷度；
第五步，将过冷凝固后的合金通过熔体快淬或雾化方式快速凝固成带材或粉体；
第六步，将获得的带材或粉体通过去应力退火获得Fe基非晶合金，或者通过晶化退火获得Fe基纳米晶合金。
3.根据权利要求2所述的一种制备高Fe含量非晶纳米晶软磁合金的过冷凝固方法，其特征在于，惰性气体为纯度不低于99.9vol％的氩气或氮气。
4.根据权利要求2所述一种制备高Fe含量非晶纳米晶软磁合金的过冷凝固方法，其特征在于，坩埚耐热温度不低于1400℃。
5.根据权利要求2所述的一种制备高Fe含量非晶纳米晶软磁合金的过冷凝固方法，其特征在于，非晶合金退火在晶化温度以下50～100℃温度区间内，纳米晶退火温度在晶化温度以上0～100℃温度区间内。
6.根据权利要求5所述的一种制备高Fe含量非晶纳米晶软磁合金的过冷凝固方法，其特征在于，退火在惰性气体气氛环境中进行。
CN202310255467.XA 2023-03-16 2023-03-16 一种制备高Fe含量非晶纳米晶软磁合金的过冷凝固方法 Active CN116219326B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310255467.XA CN116219326B (zh) 2023-03-16 2023-03-16 一种制备高Fe含量非晶纳米晶软磁合金的过冷凝固方法
US18/446,488 US20240312681A1 (en) 2023-03-16 2023-08-09 Undercooling Solidification Method for Preparing Amorphous OR Nanocrystalline Soft Magnetic Alloy with High Fe Content
EP23198954.2A EP4432315A1 (en) 2023-03-16 2023-09-22 Undercooling solidification method for preparing amorphous or nanocrystalline soft magnetic alloy with high fe content
JP2023201698A JP7704452B2 (ja) 2023-03-16 2023-11-29 高鉄含有量の非晶質ナノ結晶軟磁性合金を調製するための過冷却凝固法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310255467.XA CN116219326B (zh) 2023-03-16 2023-03-16 一种制备高Fe含量非晶纳米晶软磁合金的过冷凝固方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116219326A CN116219326A (zh) 2023-06-06
CN116219326B true CN116219326B (zh) 2025-08-05

Family

ID=86584324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310255467.XA Active CN116219326B (zh) 2023-03-16 2023-03-16 一种制备高Fe含量非晶纳米晶软磁合金的过冷凝固方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20240312681A1 (zh)
EP (1) EP4432315A1 (zh)
JP (1) JP7704452B2 (zh)
CN (1) CN116219326B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117488016A (zh) * 2023-11-28 2024-02-02 浙江大学 一种旋转磁场热处理调控铁基纳米晶软磁合金感生各向异性的方法
CN120340986B (zh) * 2025-06-20 2025-09-09 中国电力科学研究院有限公司 一种高磁导率纳米晶软磁合金、带材及其制备方法和应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104934179A (zh) * 2014-05-27 2015-09-23 安泰科技股份有限公司 强非晶形成能力的铁基纳米晶软磁合金及其制备方法
CN114381668A (zh) * 2022-01-18 2022-04-22 浙江大学 一种过饱和固溶软磁材料及其制备方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2545394B1 (fr) * 1983-05-04 1985-09-06 Air Liquide Procede de fabrication de poudres metalliques a partir d'un materiau metallique en fusion
CA2040741C (en) * 1990-04-24 2000-02-08 Kiyonori Suzuki Fe based soft magnetic alloy, magnetic materials containing same, and magnetic apparatus using the magnetic materials
US5976274A (en) * 1997-01-23 1999-11-02 Akihisa Inoue Soft magnetic amorphous alloy and high hardness amorphous alloy and high hardness tool using the same
JP3983207B2 (ja) * 2003-08-27 2007-09-26 独立行政法人科学技術振興機構 Ｆｅ基軟磁性バルク非晶質・ナノ結晶二相合金の製造方法
JP5288226B2 (ja) * 2005-09-16 2013-09-11 日立金属株式会社 磁性合金、アモルファス合金薄帯、および磁性部品
JP2007270271A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Hitachi Metals Ltd 軟磁性合金、その製造方法ならびに磁性部品
EP2123781A1 (en) * 2008-05-08 2009-11-25 OCAS N.V. - Onderzoekscentrum voor Aanwending van Staal Amorphous alloy and method for producing products made thereof
CN101844219B (zh) * 2010-04-22 2014-05-14 宁波大学 一种块体纳米复合R-Fe-B-M永磁材料的制备方法
CN103898394B (zh) * 2014-04-09 2015-11-11 西北工业大学 一种Fe-B块体纳米软磁材料的制备方法
CN105088107B (zh) * 2014-05-09 2017-08-25 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 具有高饱和磁感应强度和强非晶形成能力的铁基非晶合金
JP6756179B2 (ja) * 2016-07-26 2020-09-16 大同特殊鋼株式会社 Ｆｅ基合金組成物
CN108611542A (zh) * 2018-06-04 2018-10-02 西北工业大学 一种块体Fe-B定向纳米软磁材料的制备方法
JP6964837B2 (ja) * 2018-08-03 2021-11-10 彰宏 牧野 合金組成物、および、Ｆｅ基ナノ結晶合金の製造方法
JP6741108B1 (ja) * 2019-03-26 2020-08-19 Tdk株式会社 軟磁性合金および磁性部品
CN110993239A (zh) * 2019-04-19 2020-04-10 东南大学 一种铁钴基非晶软磁合金及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104934179A (zh) * 2014-05-27 2015-09-23 安泰科技股份有限公司 强非晶形成能力的铁基纳米晶软磁合金及其制备方法
CN114381668A (zh) * 2022-01-18 2022-04-22 浙江大学 一种过饱和固溶软磁材料及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Dynamic analysis of recalescence process and interface growth of eutectic Fe82B17Si1 alloy;Y.Fan, et al.;Journal of Materials Engineering and Performance;20180312;第27卷(第4期);第1784-1791页 *
Y.Fan,et al..Dynamic analysis of recalescence process and interface growth of eutectic Fe82B17Si1 alloy.Journal of Materials Engineering and Performance.2018,第27卷(第4期),第1784-1791页. *

Also Published As

Publication number Publication date
JP7704452B2 (ja) 2025-07-08
CN116219326A (zh) 2023-06-06
JP2024132846A (ja) 2024-10-01
US20240312681A1 (en) 2024-09-19
EP4432315A1 (en) 2024-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104485192B (zh) 一种铁基非晶纳米晶软磁合金及其制备方法
US6053989A (en) Amorphous and amorphous/microcrystalline metal alloys and methods for their production
CN116219326B (zh) 一种制备高Fe含量非晶纳米晶软磁合金的过冷凝固方法
CN104593666B (zh) 一种镧掺杂铁钴基软磁材料的制备方法
CN106868379A (zh) 一种具有大磁致伸缩系数的高熵合金及其制备方法
CN109440023B (zh) 一种高磁感氮耦合铁基非晶纳米晶合金及其制备方法
CN104451465B (zh) 一种用于工业生产的铁基非晶纳米晶软磁合金的制备方法
EP4213166B1 (en) Supersaturated solid solution soft magnetic material and preparation method thereof
CN115478218B (zh) 一种大尺寸高饱和磁感应强度铁基非晶合金及其制备方法
CN107419199B (zh) 一种含锡的软磁性铁基纳米晶-非晶合金及其制备方法
CN112877615B (zh) 一种高磁感应铁基非晶软磁合金及其制备方法
EP4066964B1 (en) Method for preparing a high-performance nd-fe-b isotropic magnetic powder
JPH0335801B2 (zh)
Kumar et al. Magnetic properties of Nd–Fe–Co (Cu)–Al–B amorphous alloys prepared by nonequilibrium techniques
Fan et al. Effects of Nb addition and heat treatment on the crystallization behavior, thermal stability and soft magnetic properties of FeSiBPCuC alloys
CN110468353B (zh) 一种高饱和磁感应强度铁基非晶合金及制备方法
CN107419200B (zh) 一种含锰的软磁性铁基纳米晶-非晶合金及其制备方法
US4604147A (en) Method of manufacturing permanent magnets
US20240379264A1 (en) Castable Ce-Based Magnets and Casting Methods
JPS63115304A (ja) 高性能希土類鋳造磁石
Ozawa et al. Microstructure of Nd–Fe–B Alloys Solidified under Microgravity Conditions
CN116453795A (zh) 一种FeSiM软磁合金及其制备方法
CN113948265B (zh) 一种铁基非晶软磁合金粉末及其制备方法
Shihab et al. Study of crystallization phases and magnetic properties of Fe72. 5Cr1 Nb3 Cu1 Si13. 5B9 nanocrystalline alloy prepared by rapid quenching method
CN102832007B (zh) 一种铁基亚微晶软磁性薄带合金材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant