專(zhuān)利名稱(chēng)：軟磁不銹鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁性材料，尤其涉及 一種電磁閥用軟磁不銹鋼。
技術(shù)背景軟磁材料是電力工業(yè)和電子工業(yè)中廣泛應(yīng)用的重要材料。在電 力工業(yè)中，從電能的產(chǎn)生(發(fā)電機(jī))、傳輸(變壓器)到利用(電動(dòng) 機(jī))的過(guò)程中，軟磁材料起著能量轉(zhuǎn)換的作用。在電子工業(yè)中，從通 訊、自動(dòng)控制、廣播、電視和電影、電子計(jì)算技術(shù)到微波技術(shù)，軟磁 材料起著信息的變換、傳遞及存儲(chǔ)等作用。軟磁材料的性能常因應(yīng)用而異，但通常希望材料的磁導(dǎo)率M要高，而矯頑力Hc和損耗Pc要低。 軟磁材料主要有以金屬軟磁材料和鐵氧體軟磁材料為代表的晶 體材料，非晶態(tài)軟磁合金以及近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的納米晶軟磁合金等。 金屬軟磁材料電子間的的交換作用強(qiáng)，因而飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs高、 居里溫度高。但由于其電阻率低，渦流損耗大和趨膚效應(yīng)，只適于低 頻下使用。鐵氧體軟磁材料是亞鐵磁性的，電子間的交換作用是間接 的，而且兩組近鄰次格子磁矩方向相反，因此飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs低、 居里溫度低。但其電阻率高，特別適合在高頻下應(yīng)用。非晶、納米晶 材料的Bs雖與金屬軟磁材料相差不大，但它的矯頑力Hc要小得多。 與晶態(tài)材料相比，非晶態(tài)材料通常具有高強(qiáng)度、高耐腐蝕性、高磁致 伸縮系數(shù)、極高的機(jī)電耦合系數(shù)和高電阻率的特性。隨著自動(dòng)控制技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)電磁閥用芯鐵不僅要求更高 的動(dòng)態(tài)磁性能，而且要求具有較好的耐腐蝕性能。目前常用的軟磁材料很難滿(mǎn)足上述要求。純鐵雖然具有較高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度(2. IT)和起始磁導(dǎo)率(7500 ),低的矯頑力(56A/m)。但其電阻率(130jaQ .mm)比較低， 高頻應(yīng)用功率損耗高，只適用于低頻。而且還存在易腐蝕的問(wèn)題。硅 鋼雖然電阻率比純鐵高(400/aQ 'mm),但同樣存在易腐蝕的問(wèn)題， 為確保其耐蝕性就必須加以電鍍，這既增加了生產(chǎn)成本又有污染環(huán)境 問(wèn)題。軟磁鐵氧體雖然電阻率高，耐腐蝕，但其飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度太低， 不適合用于電磁閥等控制元件。常用的不銹鋼雖然具有良好的耐腐蝕 性能，但其磁性能不能滿(mǎn)足電磁閥芯鐵的要求，因此開(kāi)發(fā)耐蝕的軟磁 不銹鋼十分重要。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種成分設(shè)計(jì)合理，具有較好的動(dòng)態(tài)磁性能、耐腐 蝕性能、良好的機(jī)械加工性能的軟磁不銹鋼。本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的軟磁不銹鋼，其化學(xué)成份滿(mǎn)足(重量)C含量不大于0. 04%, Si 含量為1. 00-1. 60%， Cr含量為17. 00-18. 00%, Mn含量不大于0. 80%, Mo含量為0. 20-0. 40°/。， S含量為0. 2-0. 40%, Ni含量不大于0. 30%, Cu含量不大于0. 30%，其余為鐵。所述的軟磁不銹鋼，其還包含Nb,含量為0.2-0.8°/。。所述的軟磁不銹鋼，其還包含稀土元素Re,含量小于O. 8%。本發(fā)明為了提高合金的耐腐蝕性能，Cr元素必須被加入。研究 表明當(dāng)Cr含量高于8U乂后，合金的耐腐蝕性能就能得到顯著提高。 但Cr元素的加入降低磁性能，特別是飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs。在保證好的耐腐蝕性能的條件下，Cr含量?jī)?yōu)選17-18%,此時(shí)合金具有良好的軟磁性能。c提高合金的矯頑力，惡化合金的軟磁性能，同時(shí)也會(huì)降低合金的耐腐蝕性能。對(duì)耐腐蝕性能和磁性能而言，c含量越低越好。但從制備成本考慮，C含量低于0. 04%后，合金在具備良好耐腐蝕性能和磁性能的同時(shí)，成本也較便宜。Si元素的加入能顯著提高合金的軟磁性能，但Si加入過(guò)多，將使合金的脆性增加，因此Si含量?jī)?yōu)選1. 0-1. 6%。為了進(jìn)一步提高合金的耐腐蝕性能，加入了少量的Mo，由于Mo的 加入都會(huì)導(dǎo)致磁性能的降低，因此Mo的加入優(yōu)選0. 2-0. 4%。為改善合金的機(jī)加工性能，加入了 一定量的S和Cu， S的加入同樣 惡化合金的磁性能，含量?jī)?yōu)選為0. 2-0. 4%, Cu加入的含量?jī)?yōu)選為不大 于0. 30%。Nb加入主要起穩(wěn)定C元素作用，含量?jī)?yōu)選0. 2-0. 8%。 為凈化鋼液，可以加入少量的稀土元素Re,含量小于O. 1%。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1) 用本發(fā)明制備的軟磁不銹鋼電磁閥芯具有較好的動(dòng)態(tài)磁性能 在磁化場(chǎng)H=0. 625Koe ( 50KA/m )時(shí)，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs > 15KGs(1.5T),內(nèi)稟矯頑力Hcj《50e ( 400A/m)。沖擊后剩余磁感應(yīng) 強(qiáng)度Br《6Gs ( 0. 0006T)。2) 由于含有較高含量的Cr、 Mo等合金元素，合金具有較高的耐 腐蝕性能，鹽霧實(shí)驗(yàn)72小時(shí)后不變色。3) 合金具有良好的機(jī)械加工性能。同時(shí)合金具有良好的力學(xué)性 能，抗拉強(qiáng)度大于400Mpa,硬度為HV160-210。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1: 一種軟磁不銹鋼，其化學(xué)成份滿(mǎn)足(重量)C含量 0.04%, Si含量為1.22%, Cr含量為17.76%, Mn含量為0.80%， Mo 含量為0.28%, S含量為0.32%, Ni含量為0. 21°/。， Cu含量為0. 30%, Nb含量為0. 7。/。，Re含量為0. 06%，其余為鐵。經(jīng)檢測(cè)，合金性能為磁性能在磁化場(chǎng)H=50KA/m時(shí)，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs為 16. 8KGs(1.63T),矯頑力He j為4. 290e ( 342A/m )。沖擊后剩余磁感 應(yīng)強(qiáng)度Br為5. 6Gs ( 0. 00058T),耐腐蝕性能鹽霧實(shí)驗(yàn)72小時(shí)后 不變色。力學(xué)性能抗拉強(qiáng)度430Mpa,硬度為1S0HV。實(shí)施例2: —種軟磁不銹鋼，其化學(xué)成份滿(mǎn)足(重量)C含量 0.03%, Si含量為1.02%, Cr含量為17%， Mn含量為0.60%, Mo含量 為0. 40%, S含量為0. 40°/。， Ni含量為0. 30%, Cu含量為0. 20%， Nb含量為0. 8。/。，Re含量為0. 08%,其余為鐵。經(jīng)檢測(cè)，合金性能為磁性能在磁化場(chǎng)H=50KA/m時(shí)，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs為15. 6KGs(1.63T)，矯頑力Hcj為3. 110e ( 342A/m)。沖擊后剩余磁感 應(yīng)強(qiáng)度Br為4. 8Gs ( 0. 00058T),耐腐蝕性能鹽霧實(shí)驗(yàn)72小時(shí)后 不變色。力學(xué)性能抗拉強(qiáng)度^0Mpa，硬度為1"HV。實(shí)施例3: —種軟磁不銹鋼，其化學(xué)成份滿(mǎn)足(重量)C含量 0.01%, Si含量為1.56%, Cr含量為18。/。， Mn含量為0.40%， Mo含量 為0. 20%， S含量為0. 2%, Ni含量為0. 11%, Cu含量為0. 10°/。, Nb 含量為0.4X，Re含量為0. 04%，其余為鐵。經(jīng)檢測(cè)，合金性能為磁性能在磁化場(chǎng)H-50KA/m時(shí)，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs為16. 3KGs(1.63T),矯頑力He j為3. 920e ( 342A/m )。沖擊后剩余磁感 應(yīng)強(qiáng)度Br為5. lGs ( 0. 00058T),耐腐蝕性能鹽霧實(shí)驗(yàn)72小時(shí)后不變色。力學(xué)性能抗拉強(qiáng)度416Mpa,硬度為173HV。實(shí)施例4: 一種軟磁不銹鋼，其化學(xué)成份滿(mǎn)足(重量)C含量 0.02%, Si含量為1.42%, Cr含量為17.56%, Mn含量為0.35%， Mo 含量為0. 38%, S含量為0. 22%, Ni含量為O. 15%， Cu含量為O, 18%, Nb含量為0. 3。/。，Re含量為0.056%,其余為鐵。經(jīng)檢測(cè)，合金性能為 磁性能在磁化場(chǎng)H-50KA/m時(shí)，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs為 17. lKGs(1.63T)，矯頑力Hcj為4. 560e ( 342A/m)。沖擊后剩余磁感 應(yīng)強(qiáng)度Br為5. 1Gs ( 0. 00058T)，耐腐蝕性能鹽霧實(shí)驗(yàn)72小時(shí)后 不變色。力學(xué)性能抗拉強(qiáng)度435Mpa,硬度為190HV。
權(quán)利要求
1. 軟磁不銹鋼，其特征在于其化學(xué)成份滿(mǎn)足(重量)C含量不大于0.04％，Si含量為1.00-1.60％，Cr含量為17.00-18.00％，Mn含量不大于0.80％，Mo含量為0.20-0.40％，S含量為0.2-0.40％，Ni含量不大于0.30％，Cu含量不大于0.30％，其余為鐵。
1、 軟磁不銹鋼，其特征在于其化學(xué)成份滿(mǎn)足(重量)C含量不 大于0. 04°/。， Si含量為1. 00-1. 60%， Cr含量為17. 00-18. 00%, Mn含 量不大于0. 80%, Mo含量為0. 20-0, 40%, S含量為0. 2-0. 40%， Ni含 量不大于O. 30%， Cu含量不大于0. 30%,其余為鐵。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的軟磁不銹鋼，其特征在于其還包含 Nb,含量為0. 2-0. 8%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軟磁不銹鋼，其特征在于其還 包含稀土元素Re,含量小于0. 8%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種軟磁不銹鋼，其化學(xué)成份滿(mǎn)足(重量)C含量不大于0.04％，Si含量為1.00-1.60％，Cr含量為17.00-18.00％，Mn含量不大于0.80％，Mo含量為0.20-0.40％，S含量為0.2-0.40％，Ni含量不大于0.30％，Cu含量不大于0.30％，其余為鐵。該軟磁不銹鋼具有較好的動(dòng)態(tài)磁性能、耐腐蝕性能、良好的機(jī)械加工性能。
文檔編號(hào)C22C38/22GK101270444SQ20071002071
公開(kāi)日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2007年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月19日
發(fā)明者華 徐, 翟世先, 翟海平, 翟素萍 申請(qǐng)人:江蘇星火特鋼有限公司