магнитомягкий аморфный сплав на основе железа

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. % .

Описание изобретения к патенту

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, _o - магнитная проницаемость в постоянном магнитном поле 0,08 А/м; _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.