專利名稱：超微晶軟磁磁芯的分段式晶化處理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超微晶軟磁磁芯的新型制備方法，具體地說，是指一種采用多段 式控溫的方法，從而可以在較寬的成分范圍生產(chǎn)同一規(guī)格的產(chǎn)品或在同一成分下生產(chǎn)不同 規(guī)格的產(chǎn)品，屬超微晶軟磁磁芯薄膜制備新技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著電力、電子行業(yè)的發(fā)展，節(jié)能和可靠性越來越受到重視。如電磁式漏電斷路器 廣泛應(yīng)用于工礦業(yè)、高層建筑及家庭。主要用作在電力系統(tǒng)中，人身觸電保護之用，它通過 采用純電磁式電流漏電保護裝置，能快速的分斷線路，從而避免事故的發(fā)生。而這種斷路器 的關(guān)鍵組件磁芯對于控制斷路器的靈敏性和穩(wěn)定性具有很重要的作用。Fe-Si-M-B系列超 微晶軟磁磁芯已廣泛應(yīng)用于這類斷路器。非晶晶化處理是影響合金性能的關(guān)鍵因素之一，非晶晶化處理是影響合金性能的 關(guān)鍵因素之一，晶化處理的溫度、時間、過程和環(huán)境對于控制合金晶化后的微觀結(jié)構(gòu)有很大 的作用，因此，要獲得性能穩(wěn)定的磁芯，必須從這種非晶磁芯的晶化規(guī)律出發(fā)，制定出相應(yīng) 的工藝方法，從而指導(dǎo)生產(chǎn)。而生產(chǎn)中由于各方面原因，原料到產(chǎn)品不斷回爐，造成能源的 浪費、效率的降低和材料的損耗。因此，本方法以理論研究為指導(dǎo)，通過一定的方式的升溫 調(diào)節(jié)，可以提高產(chǎn)品的合格率，降低生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出制備超微晶磁芯的制備方法，對現(xiàn)有的技術(shù)進行改進，特 別是調(diào)節(jié)升溫制度，提供更加寬的條件下獲得一定性能產(chǎn)品的制備方法，使得一種成分的 合金制備出多種類型的產(chǎn)品，和多種成分的合金制備出一種類型的產(chǎn)品，從而提高成品率。本發(fā)明的多段式控溫制備超微晶軟磁磁芯的新型制備方法，包括下列步驟(1)、按一定的比例配置 Fe-Si-B-M(M = Cu、Nb、Zr、Co 和 Hf 等)合金；(2)、采用真空熔煉技術(shù)熔煉母合金鑄錠；(3)、將母合金鑄錠重熔，并通過中間保溫包下的細窄縫(縫的尺寸根據(jù)帶的尺寸 變化)噴射到以約一定的輥面速度(10 30m/s)的旋轉(zhuǎn)銅輥上快速凝固，形成一定寬度和 厚度的快淬薄帶；(4)、根據(jù)DSC和XRD等分析結(jié)果和性能的要求，確定多段式控溫的程序；(5)、快淬薄帶按尺寸要求卷繞成一定內(nèi)徑和外徑的磁芯；(6)、根據(jù)第(4)步確定的控溫程序，將磁芯在真空度為0. IPa的管式爐中進行晶 化處理(保溫時間30 150分鐘)，獲得納米晶組織；(7)、磁芯經(jīng)過表面處理、繞銅線、封裝、檢測等工序，裝配到不同電子、電路器件 上。本發(fā)明的一種多段式控溫制備超微晶軟磁磁芯的新型制備方法，它是對非晶快淬 磁芯的一種熱處理方式，其所述的方法可以提高制備超微晶軟磁磁芯的成品率，在較寬的處理范圍制備出一定規(guī)格的磁芯。所制備的超微晶磁芯，可用于斷路器、變壓器等電子、電路的軟磁磁芯。
具體實施例方式下面將以F360型Fe73Si13.5CUlNb3B9.5磁芯為例，來說明本發(fā)明提出的多段式控溫制 備超微晶軟磁磁芯的新型制備方法。1、以純度大于99%的工業(yè)純鐵、Nb-Fe合金(含Nb量為66. 5wt% )、Si、電解Cu、 和Fe-B合金(含B量為20. 05wt%)為原材料，在高純氬氣保護下，采用真空感應(yīng)熔煉爐熔 煉名義成分為Fe73Si13.5CUlNb3B9.5的母合金鑄錠；2、在空氣狀態(tài)下，用感應(yīng)熔煉法將母合金鑄錠重熔，重熔后的鋼液通過中間保溫 包下的細窄縫噴射到以約15m/s的輥面速度旋轉(zhuǎn)銅輥上快速凝固，形成快淬薄帶。薄帶厚 度約30 μ m，寬約18mm3、將快淬薄帶進行DSC分析，確定晶化溫度；4、對快淬薄帶在配有高溫臺XRD設(shè)備上進行動態(tài)加熱，分析加熱過程薄帶中的相 變；5、快淬薄帶卷繞成內(nèi)徑和外徑分別為14mm和20mm的磁芯；6、以10°C /min的升溫速率將磁芯加熱至450°C保溫30min，然后再以10°C /min 加熱至熱處理溫度保溫60分鐘后停止加熱，隨爐冷卻樣品；7、采用磁芯特性測試儀對磁芯的伏安特性進行測試。
權(quán)利要求
一種Fe、Si、B和其它元素組成的超微晶軟磁磁芯的新型制備方法，它是根據(jù)材料升溫過程中不同階段的組織狀態(tài)變化，通過控制升溫的方式調(diào)節(jié)產(chǎn)品的組織特點，達到一種成分生產(chǎn)多種產(chǎn)品、多種成分生產(chǎn)一種產(chǎn)品的效果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超微晶軟磁磁芯產(chǎn)品制備方法，其特征在于制備過程中不 同升溫階段選取的準則和判定方法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超微晶軟磁磁芯產(chǎn)品制備方法，其特征在于一種成分生產(chǎn) 多種產(chǎn)品的制備方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超微晶軟磁磁芯產(chǎn)品制備方法，其特征在于多種成分生產(chǎn) 一種產(chǎn)品的制備方法。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超微晶軟磁磁芯產(chǎn)品制備方法，其特征在于具有這種制備 特點的高精度熱處理設(shè)備的設(shè)計，要求具備升溫速度控制精確，可在0 30°C /分鐘范圍調(diào)節(jié)；升溫溫度精確，不超過士 1°C;保溫 時間精確。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超微晶軟磁磁芯產(chǎn)品，其特征在于可用于制作斷路器、電感 器、變壓器等。
全文摘要
本發(fā)明公開了制備超微晶軟磁磁芯一種熱處理方法。將Fe(65～80％)，Si(10～17％)，B(5～15％)和M(0～10％)，其中M＝Cu、Nb、Zr和Co等，經(jīng)熔煉、重熔后，通過中間保溫包噴射到旋轉(zhuǎn)銅輥(輥速10～30m/s)上，形成快淬薄帶。薄帶卷繞成磁芯，磁芯在真空管式爐(0.1Pa)中經(jīng)過多段式控溫晶化處理獲得納米晶組織。多段式控溫是指升溫過程根據(jù)晶化相析出的特點，在初生相形成時提高形核密度、減小初生晶核尺寸，為后續(xù)的處理提供基礎(chǔ)。該制備方法的特點是可根據(jù)不同成分和最終性能要求，通過控制升溫設(shè)置，調(diào)節(jié)非晶晶化過程中晶粒尺寸和分布，獲得一定性能的磁芯。該方法對合金成分范圍要求較寬，一種成分的合金通過段數(shù)的變化可獲得不同的性能，有利于簡化工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號H01F41/02GK101894665SQ20091014178
公開日2010年11月24日 申請日期2009年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月19日
發(fā)明者倪永偉 申請人:南通海源機電設(shè)備有限公司