Магнитомягкий аморфный сплав на основе железа

 

Изобретение относится к металлургии. Для достижения наиболее высоких магнитных свойств в сплав на основе железа, содержащий медь, кремний, бор, необходимо одновременно вводить ниобий и молибден, причем их отношение Nb / ZNb + MO должно находиться в интервале 0,5 - 0,9. Введение 0,05 - 0,15 частей кобальта взамен железа позволяет повысить коэффициент прямоугольности петли магнитного гистерезиса и расширить область применения данного сплава. Сплав содержит компоненты в следующем соотношении, ат. % : медь 0,5 - 2; кремний 12 - 18, бор 7 - 12, ниобий 2 - 4; молибден 0,2 - 2, железо остальное. 2 табл.

Изобретение относится к металлургии.

Известен аморфный сплав на основе железа, содержащий медь, кремний, бор, ниобий и/или молибден, причем последние два элемента вводят отдельно или вместе в количестве 0,001-0,1 от содержания железа.

Сплав после отжига обладает высокой магнитной проницаемостью и низкими магнитными потерями.

Известен сплав на основе железа, в котором один или несколько элементов из группы ниобий, молибден и другие вводят в количестве 0,1-30 ат. % . В эти сплавы предлагается также вводить многочисленные другие добавки, которые не являются обязательными, так как одна из границ интервала их содержания равна нулю.

Наиболее близкими признаками обладает сплав, выбранный в качестве прототипа, имеющий формулу (Fе_1-аМ_а)_100-х-y-z-b Сu_хSi_yВ_zR_b, где М -Со и/или Ni, R - по крайней мере один элемент из группы Nb, W, Та, Zr, Нf, Тi, Мо. Численные значения индексов находятся в интервалах а= 0-0,5, х= 0,1-3, y= 0-30, z= 0-30, (y+z)= 5-30, b= 0,1-30. Из формулы следует, что в этот сплав обязательно входит железо, медь, кремний и/или бор, а также ниобий (один или совместно с молибденом или другими элементами из приведенной группы).

Исследования показали, что для достижения наиболее высоких магнитных свойств в сплав на основе железа, содержащий медь, кpемний, бор, необходимо вводить одновременно ниобий и молибден, причем их отношение должно находиться в интервале 0,5-0,9. Использование полученной закономерности позволит получать в промышленности магнитомягкий аморфный сплав на основе железа с более высокими магнитными свойствами.

Рассмотренные сплавы на основе железа недостаточно чувствительны к термомагнитной обработке. После отжига в магнитном поле коэффициент прямоугольности петли магнитного гистерезиса не превышает 0,85. Введение 0,05-0,15 частей кобальта взамен железа позволяет повысить коэффициент прямоугольности и расширить область применения сплава.

П р и м е р 1. В индукционной вакуумной печи выплавляли сплавы, состав которых соответствует формуле Fе_73,5Cu₁(Nb_хМо_1-х)₃ Si_13,5В₉. Разливку расплава производили на установке типа "Сириус". Толщина аморфной ленты составляла 25 ± 3 мкм. В табл. 1 представлены результаты измерения свойств аморфной ленты после отжига 530^оС, 1 ч в вакууме при давлении менее 0,1 Н/м², где х - отношение содержания ниобия к содержанию молибдена, μ_o - магнитная проницаемость в постоянном магнитном поле 0,08 А/м; μ_м - максимальная магнитная проницаемость, Н_с - коэрцитивная сила, Р_0,2/20 - магнитные потери при амплитуде индукции 0,2 Тл и частоте 20 кГц, В₈₀₀ - магнитная индукция в поле 800 А/м, Т_кр - температура кристаллизации, Т_с - температура Кюри. Образцы 3,4,5 находятся в пределах заявляемого сплава. Из табл. 1 следует, что эти образцы имеют наиболее высокие магнитные свойства. Оптимальным является отношение содержания ниобия к молибдену 0,75.

П р и м е р 2. В индукционной вакуумной печи выплавляли сплавы, состав которых соответствует формуле (Fе_1-4Со₄)_73,5Сu₁ Nb_2,2Мо_0,8Si_13,5В₉. Разливку расплава производили на установке типа "Сириус". Толщина аморфной ленты составляла 25 ± 3 мкм. В табл. 2 представлены результаты измерения коэффициента прямоугольности петли магнитного гистерезиса (К_п= В_r/В_s, где В_r - остаточная индукция, В_s - индукция насыщения) аморфной ленты после отжига при 530^оС, 1 ч и охлаждения в продольном магнитном поле. Образцы 7-9 находятся в пределах заявляемого сплава. Из табл. 2 следует, что эти образцы имеют коэффициент прямоугольности более 0,90. Оптимальным является отношение кобальта к железу 0,1. (56) Заявка Японии N 61-288048, кл. С 22 С 38/00, 1986.

Заявка Японии N 62-167851, кл. С 22 С 38/00, 1987.

Заявка Японии N 62-196651, кл. С 22 С 38/00, 1987.

Заявка Японии N 64-31922, кл. С 22 С 38/00, 1989.

Заявка Японии N 64-139347, кл. С 22 С 38/00, 1989.

Патент ЕПВ N 0271657, кл. Н 01 F 1/14, 1987.

Патент США N 4881989, кл. С 22 С 38/16, 1988.

Заявка Японии N 64-79342, кл. С 22 С 38/00, 1989.

Формула изобретения

1. МАГНИТОМЯГКИЙ АМОРФНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА, содержащий медь, кремний, бор, ниобий, молибден, отличающийся тем, что он содержит компоненты при следующем соотношении, ат. % : Медь 0,5 - 2,0 Кремний 12 - 18 Бор 7 - 12 Ниобий 2 - 4 Молибден 0,2 - 2,0 Железо Остальное причем отношение ниобия к сумме ниобия и молибдена составляет 0,5 - 0,9.

2. Сплав по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кобальт в количестве 3,2 - 13,3 ат. % .

РИСУНКИ

Рисунок 1