高磁致伸缩铁基非晶合金及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高磁致伸缩铁基非晶合金及其制备方法。高磁致伸缩铁基非晶合金的化学分子式为Fe100-x-y-zDyxBySiz，其中x、y和z分别为Dy元素、B元素和Si元素的原子百分数，100-x-y-z为Fe元素的原子百分数，5≤x≤25，20≤y≤25，0≤z≤10。其制备方法是将工业纯金属原料以及FeB合金按合金配方配料，采用磁悬浮感应熔炼成母合金，然后用单辊甩带法制得非晶薄带。本发明铁基非晶合金材料具有228ppm的高磁致伸缩系数，软磁性能优良，热稳定性高，并拥有良好非晶形成能力，同时合金材料制备方法简单，可以广泛应用于信息、通讯、计算机等领域的软磁材料和结构材料等方面。

主权项

一种高磁致伸缩铁基非晶合金的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：将工业纯金属原料Fe、Dy、Si和FeB合金，按Fe100-x-y-zDyxBySiz非晶合金成分以原子百分含量称量并配料，将称得的目标成分原料放入真空感应磁悬浮熔炼炉中，抽真空后利用电磁场和涡流的作用使合金悬浮加热并熔化，将合金反复熔炼3～5次以获得成分均匀的Fe100-x-y-zDyxBySiz母合金锭子；步骤二：把步骤一获得的Fe100-x-y-zDyxBySiz母合金锭子去除氧化皮后破碎成小块Fe100-x-y-zDyxBySiz合金，并置于酒精中超声波清洗；步骤三：用步骤二得到的小块Fe100-x-y-zDyxBySiz合金装入下端开口且尺寸为(0.3～0.7)mm×5.0mm矩形口的石英管中，抽取真空至4.0×10-3Pa后，在甩带炉腔体内充入高纯氩气保护，采用高频感应线圈加热使其熔化，调节电流为10～25A，感应温度为1000～1600℃，熔炼2～3min后用高纯氩气把熔融的合金液喷射到高速旋转的铜辊上，迅速凝固并借助离心力抛离辊面，得到连续的Fe100-x-y-zDyxBySiz合金薄带；步骤四：将获得的Fe100-x-y-zDyxBySiz合金薄带在石英管中真空封装后，在箱式退火炉中加热至773～853K，升温速率为5～10℃/min，保温5～30min，随炉冷却；所述高磁致伸缩铁基非晶合金的化学分子式为Fe100-x-y-zDyxBySiz，其中x、y和z分别为Dy元素、B元素和Si元素的原子百分数，100-x-y-z为Fe元素的原子百分数，5≤x≤25，20≤y≤25，0≤z≤10；所述高磁致伸缩铁基非晶合金的组成元素Fe、Dy、B或Si的原料纯度是99.5％～99.9％；所述高磁致伸缩铁基非晶合金具有228ppm的高磁致伸缩系数；所述的铜辊线速度为25～40m/s，腔体气压为0.05MPa，喷射压力差为0.05～0.09MPa。