一種無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金制造技術

本發明專利技術公開了一種無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金的各種元素質量百分比為：鈷Co：20.0％～40.0％；鎳Ni:5.0％～10.0％；銅Cu：2.0％～5.0％；鈮Nb:0.5％～1.50％；鈦Ti：5.0％～8.0％；硅Si：0.2％～1.5％：鋁Al：7.0％～8.0％；硫S?：0.15％～?0.50％；其余為鐵Fe和少量的其它雜質。該方法生產出的無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金有著較好的磁性和機械性能，具有較強的實際應用前景。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于永磁合金
，尤其涉及一種無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金。
技術介紹
永磁合金是利用合金材料的磁性特點，在一定空間中建立磁場或者改變磁場分布狀態的一類重要的功能材料，被廣泛的應用于醫療設備，輸電線路，儀器儀表，高速鐵路，雷達通訊等等方面。傳統的永磁合金材料大多依賴稀土材料制備而成，也被稱為稀土永磁材料。傳統的稀土永磁合金材料有著較大的局限性，主要表現在：1隨著稀土資源的日益匱乏，使得稀土永磁合金材料所需的稀土元素來源變得困難；2稀土資源價格較高，使得稀土永磁合金材料的成本也相應提高；3稀土永磁合金材料的耐腐蝕性和加工性較差，無法滿足各個行業日益增加的需求。無稀土永磁合金材料由于不含有稀土材料可以克服以上的缺點，并且由于其具有較好的耐腐蝕性和機械加工性能，近年來得到了研究人員的廣泛關注。中國專利201310076526.3，專利技術名稱為一種柱狀晶鋁鎳鈷鈦永磁合金的制造工藝，本專利技術公開了一種柱狀晶鋁鎳鈷鈦永磁合金的制造工藝和配方，其制備工藝為：步驟：1)原料配制，按如下重量百分比配制：鋁Al：7％～8％，鎳Ni：13.5％～15％，鈷Co：36％～38％，銅Cu：3％～3.5％，鈦Ti：5.5％～7％，鈮Nb：0.5％～1％，鈥Ho：0.5％～1.5％，鉭Ta：0.3％～0.9％，鉍Bi：0.3％～0.6％，硫S：0.15％～0.5％，硒Se：0.2％～0.6％，鐵Fe：余量；2)熔煉與澆注；3)熱處理。其不足是該永磁合金的飽和磁化強度不夠。中國專利201510005943.8，專利技術名稱為一種無稀土MnAl永磁合金的制備方法，本專利技術公開了一種無稀土MnAl永磁合金的制備方法，制備方法包括以下步驟：(1)配比母合金樣品成分：按原子百分比配置成名義成分為Mn60-xAl40+x的母合金原料，其中x＝0～10；(2)母合金熔煉：采用非自耗真空電弧爐，將配比好的母合金原料放入水冷銅坩鍋中，將合金反復熔煉3～5遍，得到成分均勻的MnAl合金鑄錠；(3)將MnAl合金鑄錠采用單輥快淬法制備MnAl合金薄帶；(4)真空熱處理：將步驟(4)得到的MnAl合金薄帶進行真空熱處理，得到τ相MnAl合金；(5)機械球磨：將步驟(5)得到的τ相MnAl合金，進行球磨處理，獲得τ相MnAl合金粉末，即高矯頑力無稀土MnAl永磁合金。其不足是由于其制備工藝復雜，大大提高了經濟成本。
技術實現思路
針對現有技術存在的不足，本專利技術目的是給出一種具有較強磁性，良好的耐腐蝕性和較強機械性能的無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金。為實現本專利技術的上述目的，本專利技術采用如下技術方案。無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金在高溫區內會形成相單相固溶體，在600-1000范圍內可能會存在兩個相區相和相，在650以下存在相的混合狀態。相是正方晶系，具有較高的硬度，因此我們需要適當的生成相提高材料硬度。各個合金元素對永磁材料的作用并不相同。鈷、銅、鈦是無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金中主要的構成元素。根據其各自的作用來確定其在無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金中的質量分數。鈷：Fe-Ni-Al合金中加入鈷后，能夠顯著的提高材料的磁性。鈷分配于相和相中。以鐵為主的相增加了鈷后（不超過30%時），飽和磁化強度會得到很大的提升。從而加強的合金各個方面的磁性。同時由于增加了鈷元素之后，使得其材料內部矯頑力下降，這樣可以大大的簡化加工工藝。若鈷超過40%，即容易在無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金中導致相的析出，從而對磁性能力產生極為不利的影響。因此鈷的質量分數一般選取為5%-40%。銅：在無稀土Fe-Cu-Ti永磁材料中可以部分取代鎳的作用。銅主要影響合金獲得最佳磁性能的臨界冷卻速率以及磁性能力對成分的敏感性，有利于提高產品的合格率，降低產品的生產成本。因此銅的質量分數一般選取為2%-5%。鈦：可顯著提高無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金的矯頑力，是較高矯頑力無稀土Fe-Cu-Ti永磁材料的必要組成元素。鈦元素進入相，使得相與相的點陣常數差別增大，相粒子的形狀各向異性增大。含鈦合金的相比例比較接近0.5，導致無稀土Fe-Cu-Ti永磁材料的矯頑力提升。因此鈦元素的質量分數一般選取為5%-8%。硅：硅元素在無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金可以充分的擴大相，降低固溶處理后的臨界冷卻速率。硅是一種有益的合金元素，當無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金中鈷的含量為10%-25%范圍內是添加硅元素對該合金都是有益的，但對于低鈷合金來說則明顯不同。若鈷含量在10%以下，一般情況下很難形成相，因此加入硅元素也不會對磁性產生較大影響。因此在所述無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金硅元素的含量需和鈷元素的含量相互協調，一般選擇硅的含量為0.2%-1.5%。添加鈷、銅、鈦等合金元素后，同時要考慮三種元素在無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金的互相配合作用需要根據具體情況對其質量分數進行小范圍的調整，以保證獲得較佳磁性能。所述一種無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金的各種元素質量百分比為：鈷Co：20.0％～40.0％；鎳Ni:5.0％～10.0％；銅Cu：2.0％～5.0％；鈮Nb:0.5％～1.50％；鈦Ti：5.0％～8.0％；硅Si：0.2％～1.5％：鋁Al：7.0％～8.0％；硫S：0.15％～0.50％；其余為鐵Fe和少量的其它雜質。具體實施方式實施例1：鈷Co：30.0％；鎳Ni:5.0％；銅Cu：3.0％；鈮Nb:0.5％；鈦Ti：6％；硅Si：0.3％：鋁Al：7.0％；硫S：0.25％；其余為鐵Fe和少量的其它雜質。實施例2：鈷Co：25.0％；鎳Ni:6.0％；銅Cu：3.0％；鈮Nb:0.6％；鈦Ti：5.5％；硅Si：1.2％；鋁Al：7.5％％；硫S：0.25％；其余為鐵Fe和少量的其它雜質。實施例3：鈷Co：35.0％；鎳Ni:10.0％；銅Cu：2.5％；鈮Nb:1.2％；鈦Ti：5.0％；硅Si：0.5％；鋁Al：7.0％；硫S：0.50％；其余為鐵Fe和少量的其它雜質。實施例4：鈷Co：40.0％；鎳Ni:5.0％；銅Cu：5.0％；鈮Nb:1.0％；鈦Ti：5.0％；硅Si：1.5％：鋁Al：8.0％；硫S：0.50％；其余為鐵Fe和少量的其它雜質。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無稀土Fe?Cu?Ti永磁合金，其特征在于是由如下的質量分數配比而成：鈷Co?：20.0％～40.0％；鎳Ni:?5.0％～10.0％；銅Cu：2.0％～5.0％；鈮Nb:?0.5％～?1.50％；鈦Ti：5.0％～8.0％；硅Si：0.2％～1.5％：鋁Al?：7.0％～8.0％；硫S?：0.15％～?0.50％；其余為鐵Fe和少量的其它雜質。

【技術特征摘要】
1.一種無稀土Fe-Cu-Ti永磁合金，其特征在于是由如下的質量分數配比而成：鈷Co：20.0％～40.0％；鎳Ni:5.0％～10.0％；銅Cu：2.0％～5.0％；鈮...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫仁，
申請(專利權)人：孫仁，
類型：發明
國別省市：遼寧;21