專利名稱：具有增強(qiáng)的交流磁性和可控性的非晶形鐵硼硅合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及主要由鐵、硼和硅組成的非晶形金屬合金。與現(xiàn)有技術(shù)中的一些合金相比，這些合金具有高的飽和磁感應(yīng)、高的結(jié)晶溫度以及低鐵損、低激磁功率和在退火狀態(tài)下良好塑性的綜合性能，結(jié)果在制造配電變壓器和電源變壓器中所用的磁鐵芯生產(chǎn)中提高了該合金的實(shí)用性和可控制性。
非晶形金屬合金基本上缺少任何長(zhǎng)程原子序，其特征在于X射線衍射圖由漫射(寬的)強(qiáng)度最大值組成，定量上相似于對(duì)液體或無(wú)機(jī)氧化物玻璃所觀察到的衍射圖。然而，當(dāng)加熱到足夠高的溫度時(shí)，這些合金因放出結(jié)晶熱而開(kāi)始結(jié)晶;此時(shí)，X射線衍射圖相應(yīng)地開(kāi)始由非晶形變成結(jié)晶材料型。因此，非晶形金屬合金呈介穩(wěn)狀態(tài)。合金的這種介穩(wěn)狀態(tài)比合金的結(jié)晶形態(tài)具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，特別是在合金的機(jī)械性能和磁性能方面。
在過(guò)去20年中，對(duì)于了解經(jīng)濟(jì)地和大量地生產(chǎn)非晶形合金以及它們的性能已是一個(gè)重要的研究課題。已轉(zhuǎn)讓給Allied-Signal Inc的H.S.Chen和D.E.Polk的美國(guó)專利第Re32，925號(hào)是最熟知的揭示，它指出一個(gè)問(wèn)題，什么合金可較容易地以非晶形生產(chǎn)。其中揭示的是一類以一般式MaXbZc表示的非晶形金屬合金，其中M為一種金屬，主要由選自鐵、鎳、鈷、鉻及釩的組中的一種金屬組成，Y為選自磷、硼及碳的組中的至少一種元素，Z為選自由鋁、銻、鈹、鍺、銦、錫及硅組成的組中的至少一種元素，“a”的范圍大約為60-90%(原子)，“b”的范圍大約為10-30%(原子)，“c”的范圍大約為0.1-15%(原子)。目前，絕大多數(shù)市售非晶形金屬合金均在上述的一般式的范圍內(nèi)。
隨著非晶形金屬合金領(lǐng)域的不斷研究和發(fā)展，業(yè)已明白，某些合金和合金系具有磁性能和物理性能，這些性能在世界上某些重要應(yīng)用中，特別是在電氣上用作配電和電源變壓器、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的鐵芯材料上可增強(qiáng)合金的實(shí)用性。
非晶形金屬合金領(lǐng)域中的早期研究和發(fā)展把二元合金Fe80B20作為制作變壓器，特別是配電變壓器和發(fā)電機(jī)所用磁鐵芯中所使用的選擇合金，因?yàn)樵摵辖鹁哂懈叩娘柡痛呕?大約178meu/g)。然而，眾所周知，F(xiàn)e80B20難以澆注成非晶形態(tài)。而且，由于結(jié)晶溫度低而使熱不穩(wěn)定，并且難以得到延性的帶狀物。另外，業(yè)已明確，其鐵損和激磁功率要求僅僅是最小值才能接受。這樣，必須研制具有優(yōu)良可鑄性和穩(wěn)定性以及優(yōu)良磁性的合金，以便使非晶形金屬合金在制作磁鐵芯，尤其是配電變壓器的磁鐵芯中得到實(shí)際應(yīng)用。
在這些方面應(yīng)用中，Luborsky等人在美國(guó)專利第4，217，135號(hào)和第4，300，950號(hào)中認(rèn)為Fe-B-Si三元合金優(yōu)于Fe80B20。這些專利揭示了一類以一般式Fe80-84B12-19Si1-8表示的合金，但附帶條件是合金必須具有在30℃下至少大約174emu/g的飽和磁化值(目前認(rèn)為該值是最佳值)、矯頑磁性小于大約0.03奧斯特以及至少大約320℃結(jié)晶溫度。
Luborsky等人之后，已轉(zhuǎn)讓給Allied-Signal Inc的Freilich等人的專利申請(qǐng)第220，602號(hào)中揭示了一類以一般式Fe≈75～78.5B≈11≈12Si≈4≈10.5表示的Fe-B-Si合金，它們具有高的結(jié)晶溫度以及低的鐵損和低的激磁功率要求，其條件接近于配電變壓器中磁鐵芯的通常工作條件(即60Hz，100℃下1.4T)，而保持可接受的高飽和磁化值。
美國(guó)專利申請(qǐng)第235，064號(hào)揭示了一類以一般式Fe77-80B12-16Si5-10表示的Fe-B-Si合金，并且揭示了這些合金具有低鐵損和在時(shí)效后室溫下低矯頑磁性以及高飽和磁化值。
近來(lái)，美國(guó)專利第4，437，907號(hào)揭示了一類以一般式Fe74-80B6-13Si8-19表示的Fe-B-Si合金，它任意地含有高達(dá)3.5%(原子)的碳，在時(shí)效之后，合金呈現(xiàn)高度保持合金的原磁通密度(在1奧斯特和室溫下測(cè)定)。
此外，在1986年7月14日申請(qǐng)的轉(zhuǎn)讓給Allied-Signal Inc的Nathasingh等人的美國(guó)專利申請(qǐng)第883，870號(hào)揭示了一類用于制作配電變壓器的磁鐵芯的合金，它以一般式Fe79.4-79.8B12-14Si6-8表示，且具有時(shí)效前后意想不到低的鐵損和激磁功率要求以及可接受的高飽和磁化值。
從上述討論容易明顯地看到，研究者都致力于不同的性能，因?yàn)樗鼈兪谴_定最適合于制作配電和電源變壓器中磁鐵芯的合金的關(guān)鍵，但是沒(méi)有人認(rèn)識(shí)到綜合性能對(duì)在磁鐵芯的生產(chǎn)和使用的所有方面取得明顯的好效果是必需的。因此，發(fā)現(xiàn)了種種不同的合金，每種合金集中在僅僅部分總的綜合性能。更具體地說(shuō)，上述的揭示中明顯缺少的是對(duì)一類合金的評(píng)價(jià)，其中這些合金具有高的結(jié)晶溫度和高的飽和磁化值，以及在寬的退火溫度和時(shí)間范圍內(nèi)退火以后低鐵損和低激磁功率要求，此外，在退火條件范圍內(nèi)保持其延性。呈現(xiàn)這種綜合特征的合金在變壓器制造工業(yè)中應(yīng)當(dāng)完全可以接受，因?yàn)樗鼈兙哂幸环N磁特性，它對(duì)于提高變壓器的工作是必需的，并且更容易適應(yīng)在不同變壓器鐵芯制造廠使用的設(shè)備，方法和處理技術(shù)的變換。
本發(fā)明涉及新型金屬合金，它們主要由鐵、硼和硅組成，并且具有在

圖1中所示的A，B，C，D，E，F(xiàn)，A區(qū)域內(nèi)的一種組合物。所說(shuō)的合金具有至少約490℃的結(jié)晶溫度，在25℃下至少大約174emu/g的飽和磁化值，鐵損不大于約0.3W/Kg，激磁功率值不大于大約1VA/Kg(在360℃下退火大約兩千秒鐘之后，在25℃、60Hz和1.4T下測(cè)定)，鐵損不大于大約0.3W/Kg，激磁功率值不大于大約1VA/Kg(在大約380℃下退火大約一千秒鐘到大約兩千秒鐘之后，在25℃、60Hz和1.4T測(cè)定)以及至少大約0.03的斷裂應(yīng)變(在大約360℃下退火大約1.5小時(shí)或者在大約380℃下退火大約1.5小時(shí)之后，在20℃下對(duì)合金的測(cè)定)。
更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及主要由鐵、硼和硅組成的非晶形金屬合金，其中硼含量為大約10.5到大約11.5%(原子)，硅含量為大約8.5到大約9.5%(原子)，鐵含量為至少80%(原子)，并且具有上述的性能。
本發(fā)明還涉及包括這些非晶形合金的改進(jìn)的磁鐵芯、改進(jìn)的磁鐵芯包括上述的非晶形金屬合金的主體(例如，線繞的、切繞的或?qū)盈B的)，所說(shuō)的主體在磁場(chǎng)中經(jīng)退火。
圖1為三元相圖，它表明本發(fā)明的基本合金、擇優(yōu)合金以及最佳合金。
圖2為說(shuō)明在硼含量范圍內(nèi)提高鐵含量和在鐵含量不變的合金中提高硼含量對(duì)結(jié)晶溫度的影響的圖。
圖3為說(shuō)明在硼含量范圍內(nèi)提高鐵含量和在鐵含量不變的合金中提高硼含量對(duì)居里溫度的影響的圖。
圖4為說(shuō)明在本發(fā)明范圍內(nèi)外的種種合金的飽和磁化值，更具體地說(shuō)，為說(shuō)明提高鐵含量對(duì)飽和磁化值的影響的圖。
圖5為說(shuō)明在60Hz、1.4T和25℃下，經(jīng)兩種不同退火溫度，各溫度下的退火時(shí)間均為1000秒的種種合金的鐵損測(cè)定結(jié)果的圖。
圖6為說(shuō)明在60Hz、1.4T和25℃下，經(jīng)兩種不同退火溫度，各溫度下的退火時(shí)間均為2000秒的種種合金的鐵損測(cè)定結(jié)果的圖。
圖7為說(shuō)明在60Hz、1.4T和25℃下，經(jīng)兩種不同退火溫度，各溫度下的退火時(shí)間均為1000秒測(cè)定的種種合金的激磁功率值的圖。
圖8為說(shuō)明在60Hz、1.4T和25℃下，經(jīng)兩種不同退火溫度，各溫度下的退火時(shí)間均為2000秒測(cè)定的種種合金的激磁功率值的圖。
圖9所示為在比較基礎(chǔ)上，當(dāng)退火溫度從360℃(1.5小時(shí))變成380℃(1.5小時(shí))時(shí)，種種合金的延性的變化。
本發(fā)明涉及主要由鐵、硼和硅組成的且具有由圖1三元相圖所示A、B、C、D、E、F、A區(qū)域中的組合物的金屬合金。更具體地說(shuō)，參照?qǐng)D1，本發(fā)明的合金由具有以下組合物，F(xiàn)e80.15B9.8Si10.05、Fe79.8B9.8Si10.4、Fe79.8B11.5Si8.7、Fe80B11.5Si8.5、Fe80.5B11Si8.5及Fe80.5B10.5Si9的合金〔以%(原子)表示〕在其角上限定的多邊形確定。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為，確定多邊形邊界的組合物的任何組分可以有高達(dá)±0.1%(原子)的波動(dòng)。本發(fā)明的擇優(yōu)的合金具有圖1中4，C，D，E，F(xiàn)，4區(qū)域內(nèi)的組合物。再又，確定擇優(yōu)合金的區(qū)域邊界的合金的任何組分可在±0.1%(原子)內(nèi)波動(dòng)。本發(fā)明的最佳合金具有圖1中1，C，2，F(xiàn)，3，1區(qū)域的組合物。確定最佳合金邊界的合金僅硼或硅含量中任何一個(gè)以不大于±0.1%(原子)波動(dòng)。最后，本發(fā)明的最佳合金主要由Fe大約80%(原子)、B大約11%(原子)和Si大約9%(原子)組成。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為，本發(fā)明的合金的純度是取決于生產(chǎn)合金所使用的材料的純度。因此，本發(fā)明的合金可以含有多達(dá)0.5%(原子)的雜質(zhì)，但雜質(zhì)最好不大于0.3%(原子)。
眾所周知，鑄成介穩(wěn)態(tài)的合金的磁性能一般以提高非晶形相的體積百分比得以改善。因此，本發(fā)明的合金這樣澆鑄，以使非晶形相為至少大約90%(體積)，擇優(yōu)的為至少大約97%(體積)，最佳的基本上為100%(體積)。合金中非晶形相的體積百分比由X射線衍射方便地確定。
本發(fā)明的金屬合金一般通過(guò)使熔體以至少大約105到106℃/秒的速度冷卻來(lái)生產(chǎn)。制作非晶形金屬合金的各種技術(shù)均可采用，本發(fā)明范圍內(nèi)有例如噴濺沉積在激冷底板上、噴射澆鑄、平面流動(dòng)澆鑄等。一般，選擇具體的組分，然后以要求的比例熔化必要的元素的粉末或顆粒(或者可分解形成元素的材料的粉末或顆粒例如，硼鐵、硅鐵等)并且均勻化，之后把熔化的合金供給可使合金以至少大約105-106℃/秒速度冷卻的激冷表面。
由本發(fā)明合金構(gòu)成的連續(xù)金屬帶的最佳制造方法是稱之平面流動(dòng)澆鑄的方法，該方法已在本文作為參考文獻(xiàn)的轉(zhuǎn)讓給Allied-Signal Inc的Narasimhan的美國(guó)專利第4，142，571號(hào)中敘述。平面流動(dòng)澆鑄方法包括以下步驟(a)使激冷體的表面沿縱向以每分鐘大約100到大約2000米的預(yù)定速度移動(dòng)經(jīng)過(guò)由一對(duì)通常平行的嘴限定的噴口，嘴限定一位于靠近激冷體表面的槽孔，以致使嘴與表面之間的間隙為大約0.03到大約1毫米，噴口一般以與激冷體的運(yùn)動(dòng)方向垂直來(lái)設(shè)置，(b)通過(guò)噴口迫使熔化合金流與運(yùn)動(dòng)激冷體的表面接觸，使合金在其上凝固，形成一連續(xù)帶。噴嘴槽的寬度優(yōu)先采用為大約0.3-1毫米，第一個(gè)嘴的寬度至少等于槽的寬度，第二個(gè)嘴的寬度為大約1.5-3倍的槽寬度。按照Narasimhan方法生產(chǎn)的金屬帶的寬度可以為7毫米或7毫米以下到150-200毫米或150-200毫米以上。由本發(fā)明合金構(gòu)成的非晶形金屬帶的厚度一般為大約0.025毫米，但是美國(guó)專利第4，142，571號(hào)中所述的平面流動(dòng)澆鑄法是能夠生產(chǎn)非晶形金屬帶的，厚度為小于0.025毫米到大約0.14毫米或大于0.14毫米，這取決于所用合金的組分、熔點(diǎn)、凝固和結(jié)晶特性。
本發(fā)明的合金的獨(dú)特性在于它提供了制造磁鐵芯中的良好可控性和寬范圍退火條件下的良好磁性的意想不到的綜合性能。
在制造用于配電和電源變壓器由非晶形金屬合金帶(金屬玻璃)組成的磁鐵芯中，在纏繞到鐵芯上之前或者之后，金屬玻璃均要經(jīng)退火。通常，在施加的磁場(chǎng)下，在金屬玻璃將顯示其良好的軟磁性之前，必需進(jìn)行退火(或者同義地稱熱處理)，因?yàn)殍T態(tài)金屬玻璃呈現(xiàn)高度的淬冷應(yīng)力，它會(huì)引起很大的由應(yīng)力造成的磁各向異性。這種各向異性掩蓋了產(chǎn)品的真軟磁性能，而且要通過(guò)使產(chǎn)品在經(jīng)合適選擇的能消除產(chǎn)生的淬冷應(yīng)力的溫度下退火來(lái)消除。很顯然，退火溫度必須低于結(jié)晶溫度。由于退火是一種動(dòng)態(tài)過(guò)程，故而退火溫度越高，退火產(chǎn)品所需的時(shí)間越短。根據(jù)這些和以下將說(shuō)明的其他理由，最佳的退火溫度范圍是很窄的，大約低于金屬玻璃的結(jié)晶溫度120K到100K，最佳退火時(shí)間為大約1.5-2.0小時(shí)。
金屬玻璃沒(méi)有磁晶各向異性，這一事實(shí)可認(rèn)為是其非晶形性質(zhì)所造成的。然而，在生產(chǎn)磁鐵芯中，尤其是用于配電變化器的磁鐵芯，最好是使合金沿與帶的長(zhǎng)度成一直線的擇優(yōu)軸的磁各向異性達(dá)到最大。實(shí)事上，目前認(rèn)為，把磁場(chǎng)施加于退火步驟中的金屬玻璃以產(chǎn)生磁化擇優(yōu)軸是變壓器鐵芯制造廠的優(yōu)先采用的方法。
在退火時(shí)通常施加的磁場(chǎng)強(qiáng)度是足以使材料飽和，以便使產(chǎn)生的各向異性達(dá)到最大?？紤]到飽和磁化值在達(dá)到居里點(diǎn)溫度之前隨溫度的提高而降低，超過(guò)居里點(diǎn)溫度不可能進(jìn)一步改變磁各向異性，故而退火優(yōu)先在接近金屬玻璃的居里點(diǎn)的溫度下進(jìn)行，以便使外部磁場(chǎng)的作用達(dá)到最大。當(dāng)然，退火溫度越低，消除各向異性鑄件和產(chǎn)生各向異性擇優(yōu)軸所需的時(shí)間越長(zhǎng)(并且施加的磁場(chǎng)強(qiáng)度越高)。
由上述的討論可以明顯地看到，退火溫度和時(shí)間的選擇在很大程度上取決于材料的結(jié)晶溫度和居里點(diǎn)溫度。除了這些因素之外，在選擇退火溫度和時(shí)間上的一個(gè)重要考慮是退火對(duì)產(chǎn)品延性的影響。在制造配電和電源變壓器的磁鐵芯中，金屬玻璃必須是足夠延性的，以便繞成鐵芯形狀并且能使其在退火之后，尤其是在接著的變壓器制造步驟中，例如在變壓器線圈上系縛退火金屬玻璃的步驟(對(duì)于變壓器鐵芯和線圈組合件的制造方法的詳細(xì)討論，參見(jiàn)例如美國(guó)專利第4，734，975號(hào))得到處理。
富鐵金屬玻璃的退火會(huì)導(dǎo)致合金的延性降低。雖然在結(jié)晶之前出現(xiàn)降低的機(jī)理尚不清楚，但一般認(rèn)為它與冷卻成鑄態(tài)金屬玻璃的“自由體積”的分散有關(guān)。玻璃原子結(jié)構(gòu)中的“自由體積”與晶體原子結(jié)構(gòu)中的空位相似。當(dāng)退火金屬玻璃時(shí)，由于非晶形結(jié)構(gòu)趨于減弱成由非晶態(tài)中一種較有效的原子“填充”所表示的低能量狀態(tài)，這種“自由體積”被分散。在沒(méi)有希望由任何理論確定的情況下，可認(rèn)為，由于非晶態(tài)鐵基合金的填充較接近地類似面心立方結(jié)構(gòu)(密排晶體結(jié)構(gòu))的填充，而不是鐵的體心立方結(jié)構(gòu)，所以鐵基金屬玻璃越減弱，則其越脆(即使其更少能夠耐外部應(yīng)變)。故而，當(dāng)退火溫度和/或時(shí)間增大時(shí)，金屬玻璃的延性則降低。因此，除了合金組分的基本問(wèn)題之外，人們必須考慮退火溫度和時(shí)間的影響，以進(jìn)一步使產(chǎn)品保持在生產(chǎn)變壓器鐵芯中所用的足夠的延性。
斷裂應(yīng)變是確定金屬玻璃相對(duì)延性的測(cè)定參數(shù)。其測(cè)定相當(dāng)簡(jiǎn)單，使兩個(gè)壓板之間的金屬玻璃試樣彎曲，一般為1毫米的壓板，直至試樣斷裂。記錄斷裂時(shí)兩板之間的間距(d)，測(cè)定帶的厚度(t)，再計(jì)算斷裂應(yīng)變〔εf＝t/(d-t)〕。目前，變壓器鐵芯制造廠使用一種金屬玻璃，其退火后斷裂應(yīng)變大約0.03或小于0.03，相當(dāng)于這樣的延性，以致于帶可僅彎曲到不小于其厚度大約17倍的圓半徑而不斷裂。
當(dāng)給退火金屬玻璃的磁鐵芯以能量(即施加磁場(chǎng)磁化)時(shí)，鐵芯消耗一定數(shù)量的輸入能量，并最后以熱形式損失掉。這種能耗主要由使該磁場(chǎng)方向上金屬玻璃中的所有磁疇成一直線所需的能量引起的。這種能量損耗稱之為鐵損，數(shù)量上以由在材料完成一個(gè)周期磁化過(guò)程中所產(chǎn)生的B-H環(huán)限定的面積表示。鐵損通常以W/Kg單位記錄，實(shí)際上，它表示在頻率、鐵芯感應(yīng)水平和溫度的記錄條件下，每公斤材料一秒鐘內(nèi)的能耗。
金屬玻璃的退火情況會(huì)影響鐵損。簡(jiǎn)單地說(shuō)，鐵損取決于是否玻璃退火不足，最佳地退火或者退火過(guò)度。退火不足的玻璃具有殘余的淬冷應(yīng)力和有關(guān)的磁各向異性，這要求在產(chǎn)品的磁化中增添能量并導(dǎo)致在磁循環(huán)中增加鐵損。退火過(guò)度的合金被認(rèn)為呈現(xiàn)最大“填充”和/或可含有晶體相，其結(jié)果是失去延性和/或低的磁性，例如增加鐵損是由于增大對(duì)磁疇運(yùn)動(dòng)的阻力而引起的。最佳退火的合金在延性和磁性之間具有良好的平衡。變壓器制造廠目前使用的非晶形合金，其鐵損值小于0.37W/Kg(25℃下60Hz和1.4T)以及斷裂應(yīng)變大約為0.03或小于0.03。
激磁功率是產(chǎn)生強(qiáng)度足以在金屬玻璃中達(dá)到一定磁化水平的磁場(chǎng)所需的電能。鑄態(tài)富鐵非晶形金屬合金呈現(xiàn)一個(gè)略微被剪的B-H環(huán)。在退火過(guò)程中，鑄態(tài)各向異性和澆鑄應(yīng)力被消除，B-H環(huán)相對(duì)于鑄態(tài)環(huán)形直至最佳退火會(huì)變得更方和更狹。在過(guò)度退火時(shí)，B-H環(huán)由于對(duì)應(yīng)變?nèi)萑探档投呌诩訉?，它取決于過(guò)度退火的程度、晶體相的存在。這樣，作為某一合金從退火不足到最佳退火直到過(guò)度退火的進(jìn)展的退火過(guò)程，在一定磁化水平下的H值開(kāi)始是降低的，然后達(dá)到最佳(最低)值，之后又升高。所以，對(duì)于最佳退火合金來(lái)說(shuō)，能使達(dá)到一定磁化(激磁功率)所需的電能減到最小值。目前，變壓器鐵芯制造廠使用的非晶形合金在60Hz和1.4T(25℃)下的激磁功率大約為1VA/Kg或小于1VA/Kg。
很顯然，對(duì)于不同組分的非晶形合金和對(duì)于所要求的每一性能，最佳退火條件是不同的。因此，“最佳”退火一般被認(rèn)為是這樣的退火方法，它在一定應(yīng)用所需的特性的結(jié)合之間獲得最好的平衡。在變壓器鐵芯制造的情況下，制造廠確定對(duì)所使用合金來(lái)說(shuō)是“最佳”的具體退火溫度和時(shí)間，而不使溫度和時(shí)間背離最佳值。
然而，在實(shí)際中，退火爐和爐子控制設(shè)備并不能精確到足以完全地保持所選擇的最佳退火條件。此外，因?yàn)殍F芯的尺寸(一般為200Kg)和爐子的形狀，鐵芯不可能均勻地加熱，這樣會(huì)引起部分鐵芯過(guò)度退火和退火不足。故而，這不僅對(duì)提供一種在最佳條件下具有最好綜合性能的合金極為重要，而且對(duì)提供一種在退火條件內(nèi)具有“最好結(jié)合”的合金也是極其重要的?？墒挂环N有用產(chǎn)品生產(chǎn)的退火條件范圍稱之“退火窗口”(“annealing window”)。
如上所述，目前在變壓器制造中所用的金屬玻璃的最佳退火溫度為低于合金的結(jié)晶溫度20-110K的溫度(目前使用的合金為643-653K)，最佳退火時(shí)間為1.5-2.0小時(shí)。
本發(fā)明的合金對(duì)于相同的最佳退火時(shí)間可提供約40K的退火窗口。這樣，本發(fā)明的合金可經(jīng)受自最佳退火溫度起大約±20K的退火溫度的波動(dòng)，并且仍保持經(jīng)濟(jì)上生產(chǎn)變壓器鐵芯所必需的綜合性能。此外，本發(fā)明的合金表明，在退火窗口的范圍內(nèi)在每種綜合性能下均意想不到地增強(qiáng)了穩(wěn)定性;并證明它有一種特性，可使變壓器制造廠能較可靠地生產(chǎn)工作均勻的鐵芯。
下文表1所示為22種合金，其成分范圍鐵大約79-82，硼8-12.5，硅6-12。
表1合金編號(hào) 標(biāo)稱成分〔%(原子)〕 實(shí)測(cè)成分〔%(原子)〕Fe B Si Fe B Si1 82 8 10 81.9 8.2 9.92 82 9 9 81.9 9.1 9.03 82 10 8 81.8 10.2 7.94 82 11 7 81.7 11.2 7.15 81.5 9.5 9 81.3 9.7 9.06 81 8 11 - - -7 81 9 10 81.0 9.1 9.98 81 10 9 80.8 10.2 9.0
9 81 11 8 80.8 11.2 7.910 81 12.5 6.5 81.3 12.6 6.111 80.5 9.5 10 80.4 9.7 9.912 80 8 12 79.9 8.2 11.913 80 9 11 79.8 9.1 11.114 80 9.5 10.5 80.0 9.6 10.415 80 10 10 80.0 10.2 9.816 80 11 9 79.8 11.2 9.017 80 11.5 8.5 80.1 11.5 8.418 79.5 10 10.5 79.5 10.1 10.419 79.5 11 9.5 79.3 11.3 9.420 79.5 12.2 8.3 79.5 12.3 8.221 79 10 11 78.8 10.3 10.922 79 11 10 78.9 11.2 9.9表1所示的合金成分確實(shí)是經(jīng)澆鑄的、退火的以及具有特性的。圖2-9所示為由這些合金獲得的試驗(yàn)結(jié)果。表1中右一半所列的合金成分代表實(shí)際試驗(yàn)的每種合金中Fe、B和Si的實(shí)測(cè)原子百分比為了較容易地確定試驗(yàn)的合金，圖2-9中采用表1中左一半所列的合金成分。
表1中所列的每種合金均按以下工藝澆鑄合金均在中空且其一端開(kāi)口的旋轉(zhuǎn)圓筒上澆鑄。圓筒外徑為25.4cm，澆鑄表面厚度為0.25英寸(0.635cm)，寬度為2英寸(5.08cm)。圓筒由Brush-Well-man生產(chǎn)的Cu-Be合金(稱之Brush-Wellman合金10)制造。以合適的比例，用高純度原材料(B＝99.9%，F(xiàn)e和Si純度至少為99.99%)，使試驗(yàn)合金的組成元素混合，在直徑為2.54cm石英坩堝中熔化，獲得均勻的預(yù)合金化的鑄錠。把這些鑄錠裝入第二只石英坩堝(直徑為2.54cm)中，坩堝底呈平狀，包括一條尺寸為0.25英寸×0.02英寸(0，635cm×0.051cm)的矩形槽，放置在距圓筒的澆鑄表面0.008英寸(≈0.02cm)處。圓筒以大約每分鐘9，000英尺(45.72m/s)圓周速度旋轉(zhuǎn)。第二坩堝和轉(zhuǎn)輪密封在抽真空到大約10μm Hg的小室中。坩堝頂部加蓋，坩堝中保持低真空(大約10μmHg的壓力)。每支鑄錠采用以大約70%峰值功率工作的電源(Pillar Corporation 10kw)感應(yīng)熔化。當(dāng)鑄錠完全熔化時(shí)，破壞坩堝中真空，使熔體與輪表面接觸并接著按美國(guó)專利第4，142，6、571號(hào)所述的平面流動(dòng)澆鑄的原理淬冷成寬大約6mm帶材。
參照?qǐng)D2-9，報(bào)導(dǎo)了表1中所列的每種合金的有關(guān)特性。此外，還包括合金所要求的性能，合金的成分為Fe80.5B10.5Si9，F(xiàn)e80.5B10.75Si8.75，F(xiàn)e80.5B11Si8.5，F(xiàn)e79.8B9.8Si10.4，F(xiàn)e79.8B11Si9.2，F(xiàn)e79.8B11.5Si8.7，F(xiàn)e80.3B10.5Si9.2和Fe80.15B9.8Si10.05。本發(fā)明范圍內(nèi)的合金用實(shí)心黑方塊或菱形和實(shí)心或空心圓表示，合金用與圖1中所用的相同的參考數(shù)字代表。本發(fā)明范圍以外的合金作空心方塊或菱形表示。
圖2中所示為各種合金的第一結(jié)晶溫度，合金的鐵含量為大約79-大約82%(原子)(標(biāo)稱)、硼含量為大約8-大約12%(原子)，其余基本上為硅。
由所列的結(jié)果可明顯地看到，結(jié)晶溫度隨鐵增加而降低。另外，對(duì)于一定的鐵含量，結(jié)晶一般在硼含量為10-12達(dá)到峰值，結(jié)晶最高值對(duì)于一定鐵量(79-82)一般在硼含量為11時(shí)出現(xiàn)。如上所述，生產(chǎn)變壓器鐵芯中所用的合金的結(jié)晶溫度應(yīng)當(dāng)至少大約為490℃(763K)。至少大約490℃的結(jié)晶溫度對(duì)確保在退火過(guò)程中或在變壓器使用中(特別是在電流超載的情況下)，使引起合金結(jié)晶的危險(xiǎn)降至最小是必需的。這些合金的結(jié)晶溫度由差示掃描量熱法(Difleren-tial Scanning Calorimetry)測(cè)定。采用的掃描速度為20K/min，把結(jié)晶溫度定義為結(jié)晶反應(yīng)開(kāi)始的溫度。
圖3是圖2中的所列所有合金的居里溫度(加熱時(shí))的圖。如上所述，合金的居里溫度應(yīng)當(dāng)接近于和最好略高于退火時(shí)所用的溫度。退火溫度越接近居里溫度，則其越容易使磁疇在擇優(yōu)軸中排成直線，當(dāng)以相同方向測(cè)定時(shí)使合金呈現(xiàn)的損耗減到最小。從圖3中所列的數(shù)據(jù)來(lái)看，本發(fā)明合金的居里溫度至少大約為360℃，一般至少為大約370℃或大于370℃。
居里溫度采用電感技術(shù)測(cè)定。把所有方面(長(zhǎng)度、數(shù)目和間距)相同的在玻璃纖維套管上的多螺旋銅繞線繞到兩個(gè)端頭開(kāi)口的石英管上。由此制作的兩組繞組具有相同的電感。將二只石英管置于管式爐中，把交流激磁信號(hào)(固定的頻率范圍為大約2KHz-10KHz)施加到制成的電感器中，監(jiān)控來(lái)自電感器的平衡(或不同)的信號(hào)。將待測(cè)定的合金帶試樣插入到其中一個(gè)管中，它對(duì)電感器來(lái)說(shuō)起到“芯”材料的作用。鐵磁芯材料的高導(dǎo)磁率引起電感值的不平衡，故而引起了一個(gè)大的信號(hào)。附在合金帶上的熱電偶用作溫度監(jiān)控器。當(dāng)在烘箱中使二只電感器加熱時(shí)，鐵磁金屬玻璃經(jīng)過(guò)其居里溫度而變成順磁體(低的導(dǎo)磁率)之際，不平衡信號(hào)基本上下降至零。然后，二只電感器輸出幾乎相同的信號(hào)。轉(zhuǎn)變一般是寬的，這反映了鑄態(tài)玻璃合金中的應(yīng)力削弱。把轉(zhuǎn)變區(qū)的中點(diǎn)定義為居里溫度。
以相同的方式，當(dāng)使烘箱冷卻時(shí)，可測(cè)定順磁到鐵磁的轉(zhuǎn)變。從至少部分松弛的玻璃合金來(lái)看，這種轉(zhuǎn)變一般是較明顯的。對(duì)于一定試樣來(lái)說(shuō)，順磁-鐵磁的轉(zhuǎn)變溫度高于鐵磁-順磁的轉(zhuǎn)變溫度。引用的居里溫度值代表鐵磁-順磁的轉(zhuǎn)變。
圖4為飽和磁化值隨合金成分變化的圖。如上所述，擇優(yōu)用于變壓器鐵芯的合金的飽和磁化值至少為大約174emu/g。從圖4的數(shù)據(jù)來(lái)看，一般，提高鐵含量以及提高硼含量可提高飽和磁化值。更具體地說(shuō)，鐵含量小于大約79.8%(原子)和硼含量小于大約9.8%(原子)的合金不會(huì)具有擇優(yōu)用于生產(chǎn)變壓器鐵芯的飽和磁化值。
所引用的飽和磁化值均由鑄態(tài)帶材獲得。本技術(shù)領(lǐng)域中十分清楚，退火金屬玻璃合金的飽和磁化一般高于相同的鑄態(tài)合金的飽和磁化，根據(jù)如上所述的相同理由，退火狀態(tài)下玻璃被松弛。
使用一種市售振動(dòng)試樣磁力儀測(cè)定這些合金的飽和磁矩(或這里稱之飽和磁化)，把某一合金的鑄態(tài)帶材切成一些小方塊(大約2mm×2mm)，隨意地使其按垂直于它們的平面的方向排列，它們的平面平行于最大大約為755KA/m的施加場(chǎng)。采用測(cè)定的物質(zhì)密度，然后可以計(jì)算出飽和磁感應(yīng)Bs。許多這些合金的密度采用基于阿基米德原理的標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定。
圖5是在360℃經(jīng)1，000秒鐘(或在380℃，1，000秒鐘)退火的合金帶的在60Hz和1.4T(在室溫下，25℃)下的鐵損與合金成分的關(guān)系圖。以大約0.30W/Kg畫出的平行線表示本發(fā)明合金的最大鐵損值。鐵損最好應(yīng)當(dāng)是這樣，以致于在上述二組中任何一組條件下退火之后鐵損保持在0.25W/Kg或其以下。每種合金360℃和380℃之間分布的值表示該合金的潛在的退火窗口。在圖上的某些數(shù)據(jù)點(diǎn)(例如，合金Fe81B8，F(xiàn)e81B10，F(xiàn)e82B9和Fe82B8)表示在某些退火條件下鐵損為零值。鐵損為零值表示在所列條件下退火之后在60Hz和1.4T下合金不產(chǎn)生鐵損值。本發(fā)明的最佳合金的鐵損值小于或者等于大約0.25W/Kg。
圖6是在360℃經(jīng)2，000秒鐘(或在380℃，2，000秒鐘)退火的合金帶的在60Hz和1.4T(25℃)下的鐵損與合金成分的關(guān)系圖。如圖6所示，在上述二組中任何一組條件下，本發(fā)明合金的鐵損值小于或者等于大約0.3W/Kg。當(dāng)與圖5的結(jié)果聯(lián)系起來(lái)時(shí)，這些結(jié)果說(shuō)明了與本發(fā)明合金所得的鐵損值有關(guān)的一個(gè)重要的退火窗口。如圖5中所示，鐵損值列為零值表示在所列條件下退火之后在60Hz和1.4T下合金帶不產(chǎn)生鐵損。
圖7和圖8是激磁功率與合金成分的關(guān)系圖，退火條件與測(cè)定分別列于圖5和6的合金鐵損值時(shí)采用的退火條件相同。從圖7和8所列的數(shù)據(jù)來(lái)看，很顯然，本發(fā)明合金在所有四組退火條件下均呈現(xiàn)低的激磁功率值，而且與本發(fā)明范圍之外的合金相比，還說(shuō)明激磁功率值比較穩(wěn)定。
鐵損和激磁功率數(shù)據(jù)匯集如下把鑄態(tài)帶材纏繞在陶瓷管上，帶芯的平均通道長(zhǎng)度大約為126mm，這樣制備了退火及隨后作磁性測(cè)定的螺旋管形試樣。為了測(cè)定鐵損，把絕緣的一次和二次繞組，每組用100標(biāo)記，施加于螺旋管上。由此制備的螺旋管試樣含有2-5g帶材。在有沿帶材長(zhǎng)度(螺旋管圓周)施加的大約為795A/m施加場(chǎng)的存在下，在613-653K，1-5.4千秒內(nèi)對(duì)這些螺旋管試樣進(jìn)行退火。保持這種場(chǎng)，而使試樣在退火之后冷卻。除非另有說(shuō)明，所有的退火均在真空下進(jìn)行。
采用標(biāo)準(zhǔn)的方法，在正弦磁通條件下，在這些閉合磁通道的試樣上測(cè)定總鐵損。激磁頻率(f)為60Hz，激磁鐵芯的最大磁感應(yīng)水平(Bm)為1.4T。
雖然在一些情況下本發(fā)明范圍以外的某些合金的鐵損值或激磁功率值幾乎可與本發(fā)明范圍內(nèi)的合金相等，但是本發(fā)明范圍之外的合金并沒(méi)有相等于本發(fā)明合金的綜合的低鐵損值和激磁功率值。這種激磁功率和鐵損的結(jié)合還要與上述討論的特性和延性(以下將較充分地討論)以及作為本發(fā)明合金特征(但由此意想不到的)的在所有列出的退火條件下的性能相對(duì)一致性和均勻性結(jié)合在一起。
參照?qǐng)D9，這是在360℃經(jīng)1.5小時(shí)退火的合金和在380℃經(jīng)1.5小時(shí)退火的合金的斷裂應(yīng)變與合金成分的關(guān)系圖。圖中的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)是每種合金成分至少五次測(cè)定的平均值。如上所述，目前采用的非晶形合金呈現(xiàn)的斷裂應(yīng)變值大約為0.03或小于0.03，轉(zhuǎn)換成圓半徑則大約為斷裂開(kāi)始之前帶厚度的17倍或小于17倍。本發(fā)明合金的斷裂應(yīng)變值在每一組退火條件下至少為0.03，在許多情況下，斷裂應(yīng)變值至少為大約0.05(近似等于帶的20倍厚度的彎曲直徑，即在沒(méi)有斷裂情況下，10倍帶厚度的圓半徑)。如由所列的結(jié)果可清楚地看到那樣，本發(fā)明的大多數(shù)合金的斷裂應(yīng)變值至少大約為0.05或者在一組條件下大于0.05，這表示與現(xiàn)有技術(shù)的材料相比延性有驚人的提高，對(duì)于許多合金，兩組退火條件下的斷裂應(yīng)變值至少大約為0.05。
斷裂應(yīng)變性測(cè)定由直的帶材試樣上進(jìn)行，試樣經(jīng)所述條件下退火，其長(zhǎng)度為25-100mm。在測(cè)微儀的壓板之間使退火試樣彎曲直到斷裂，記錄壓板之間的間距d。然后，如上所述，計(jì)算斷裂應(yīng)變。在具有一定標(biāo)稱成分的至少三個(gè)不同帶材的試樣上最少選擇不同的三個(gè)點(diǎn)來(lái)測(cè)定間距d。
我們發(fā)現(xiàn)，一類對(duì)生產(chǎn)變壓器鐵芯必需的具有綜合性能的合金。這類合金在退火條件的范圍內(nèi)具有良好的性能，從而保證變壓器制造廠生產(chǎn)出質(zhì)量較一致的產(chǎn)品。這些優(yōu)點(diǎn)用現(xiàn)有技術(shù)的材料是不可能得到的，至今也無(wú)法想象這樣一些優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種金屬合金，其特征在于它主要由鐵、硼和硅組成，并且具有圖1中的A、B、C、D、E、F、A區(qū)的成分，所說(shuō)的合金的結(jié)晶溫度至少大約為490℃，25℃飽和磁化值至少大約為174emu/g，在360℃經(jīng)大約2，000秒退火之后在25℃、60Hz和1.4T下測(cè)定，鐵損不大于約0.3W/Kg，在380℃經(jīng)大約1，000秒到大約2，000秒退火之后在25℃、60Hz和1.4T測(cè)定，鐵損不大于大約0.3W/Kg，在360℃經(jīng)大約2，000秒退火之后在25℃、60Hz和1.4T下測(cè)定，激磁功率要求不大于大約1VA/Kg，在380℃經(jīng)大約1，000秒退火之后在25℃、60Hz和1.4T下測(cè)定，激磁功率要求不大于大約1VA/Kg，對(duì)在大約360℃經(jīng)大約1.5小時(shí)退火之后的合金在25℃下測(cè)定，斷裂應(yīng)變至少大約為0.03，對(duì)在大約380℃以大約1.5小時(shí)退火之后的合金在25℃下測(cè)定，斷裂應(yīng)變至少大約為0.03。
2.一種金屬合金，其特征在于它主要由鐵、硼和硅組成并且具有圖1中的4，C，D，E，F(xiàn)，4區(qū)的成分，所說(shuō)的合金的結(jié)晶溫度至少大約為490℃，25℃下飽和磁化值至少大約為174emu/g，在360℃經(jīng)大約2，000秒退火之后在25℃、60Hz和1.4T下測(cè)定，鐵損不大于大約0.3W/Kg，在380經(jīng)在約1，000秒到大約2，000秒退火之后在25℃、60Hz和1.4T下測(cè)定，鐵損不大于大約0.3W/kg，在360℃經(jīng)大約2000秒退火之后在25℃，60Hz和1.4T下測(cè)定，激磁功率要求不大于大約1VA/Kg，在380℃經(jīng)大約1，000秒退火之后在25℃、60Hz和1.4T下測(cè)定，激磁功率要求不大于大約1VA/Kg，對(duì)在大約360℃經(jīng)大約1.5小時(shí)退火之后的合金在25℃下測(cè)定，斷裂應(yīng)變至少大約為0.03，對(duì)在大約380℃經(jīng)大約1.5小時(shí)退火之后的合金在25℃下測(cè)定，斷裂應(yīng)變至少大約為0.03。
3.一種一種金屬合金，其特征在于它主要由鐵、硼和硅組成，并且具有圖1中的1，C，2，F(xiàn)，3，1區(qū)的成份，所說(shuō)的合金的結(jié)晶溫度至少大約為490℃，25℃飽磁化值至少大約為174emu/g，在360℃經(jīng)大約2，000秒退火之后在250℃、60Hz和1.4T下測(cè)定，鐵損不大于大約0.3W/Kg，在380℃經(jīng)大約1，000秒到大約2，000秒退火之后在25℃、60Hz和1.4T測(cè)定，鐵損不大于大約0.3W/Kg，在360℃經(jīng)大約2，000秒退火之后在25℃、60Hz和1.4T下測(cè)定，激磁功率要求不大于大約1VA/Kg，在380℃經(jīng)大約1，000秒退火之后在25℃、60Hz和1.4T下測(cè)定，激磁功率要求不大于大約1VA/Kg，對(duì)在大約360℃經(jīng)大約1.5小時(shí)退火之后的合金在25℃下測(cè)定，斷裂應(yīng)變至少大約為0.03，對(duì)在大約380℃以大約1.5小時(shí)退火之后的合金在25℃下測(cè)定，斷裂應(yīng)變至少大約為0.03。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金，其特征在于所說(shuō)的合金至少90%為非晶形。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的合金，其特征在于所說(shuō)的合金至少90%為非晶形。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的合金，其特征在于所說(shuō)的合金至少90%為非晶形。
7.一種金屬合金，其特征在于它主要由以一般式FeaBbSic表示的成分組成的，式中“a”、“b”、“c”為原子百分比，“a”為79.8-80.5，“b”為9.8-11.5，“c”為8.5-10.4，所說(shuō)的合金的結(jié)晶溫度至少大約為490℃，25℃飽磁化值至少大約為174emu/g，在360℃經(jīng)大約2，000秒退火之后在250℃、60Hz和1.4T下測(cè)定，鐵損不大于大約0.3W/Kg，在380℃經(jīng)大約1，000秒到大約2，000秒退火之后在25℃、60Hz和1.4T測(cè)定，鐵損不大于大約0.3W/Kg，在360℃經(jīng)大約2，000秒退火之后在25℃、60Hz和1.4T下測(cè)定，激磁功率要求不大于大約1VA/Kg，在380℃經(jīng)大約1，000秒退火之后在25℃、60Hz和1.4T下測(cè)定，激磁功率要求不大于大約1VA/Kg，對(duì)在大約360℃經(jīng)大約1.5小時(shí)退火之后的合金在25℃下測(cè)定，斷裂應(yīng)變至少大約為0.03，對(duì)在大約380℃經(jīng)大約1.5小時(shí)退火之后的合金在25℃下測(cè)定，斷裂應(yīng)變至少大約為0.03。
8.一種金屬合金，其特征在于它主要由鐵、硼和硅組成，其中含硼量大約為10.5%到大約11.5%(原子)，硅含量大約為8.5到大約9.5%(原子)，鐵含量大約為至少80到大約80.5%(原子)，所說(shuō)的合金的結(jié)晶溫度至少大約為490℃，25℃飽磁化值至少大約為174emu/g，在360℃經(jīng)大約2，000秒退火之后在250℃、60Hz和1.4T下測(cè)定，鐵損不大于大約0.3W/Kg，在380℃經(jīng)大約1，000秒到大約2，000秒退火之后在25℃、60Hz和1.4T測(cè)定，鐵損不大于大約0.3W/Kg，在360℃經(jīng)大約2，000秒退火之后在25℃、60Hz和1.4T下測(cè)定，激磁功率要求不大于大約1VA/Kg，在380℃經(jīng)大約1，000秒退火之后在25℃、60Hz和1.4T下測(cè)定，激磁功率要求不大于大約1VA/Kg，對(duì)在大約360℃經(jīng)大約1.5小時(shí)退火之后的合金在25℃下測(cè)定，斷裂應(yīng)變至少大約為0.03，對(duì)在大約380℃以大約1.5小時(shí)退火之后的合金在25℃下測(cè)定，斷裂應(yīng)變至少大約為0.03。
9.一種非晶形金屬合金，其特征在于它主要由鐵大約80%(原子)、硼大約11%(原子)和硅大約9%(原子)組成，所說(shuō)的合金的結(jié)晶溫度至少大約為490℃，25℃飽磁化值至少大約為174emu/g，在360℃經(jīng)大約2，000秒退火之后在250℃、60Hz和1.4T下測(cè)定，鐵損不大于大約0.3W/Kg，在380℃經(jīng)大約1，000秒到大約2，000秒退火之后在25℃、60Hz和1.4T下測(cè)定，鐵損不大于大約0.3W/Kg，在360℃經(jīng)大約2，000秒退火之后在25℃、60Hz和1.4T下測(cè)定，激磁功率要求不大于大約1VA/Kg，在380℃經(jīng)大約1，000秒退火之后在25℃、60Hz和1.4T下測(cè)定，激磁功率要求不大于大約1VA/Kg，對(duì)在大約360℃經(jīng)大約1.5小時(shí)退火之后的合金在25℃下測(cè)定，斷裂應(yīng)變至少大約為0.03，對(duì)在大約380℃以大約1.5小時(shí)退火之后的合金在25℃下測(cè)定，斷裂應(yīng)變至少大約為0.03。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的合金，其特征在于鐵損不大于大約0.25W/Kg。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的合金，其特征在于激磁功率要求不大于大約0.75VA/Kg。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的合金，其特征在于斷裂應(yīng)變至少大約為0.05。
13.一種非晶形金屬合金，其特征在于它主要由鐵大約80%(原子)、硼大約10%(原子)和硅大約10%(原子)組成，所說(shuō)的合金的結(jié)晶溫度至少大約為490℃，25℃飽磁化值至少大約為174emu/g，在360℃經(jīng)大約2，000秒退火之后在25℃、60Hz和1.4T下測(cè)定，鐵損不大于大約0.3W/Kg，在380℃經(jīng)大約1，000秒到大約2，000秒退火之后在25℃、60Hz和1.4T測(cè)定，鐵損不大于大約0.3W/Kg，在360℃經(jīng)大約2，000秒退火之后在25℃、60Hz和1.4T下測(cè)定，激磁功率要求不大于大約1VA/Kg，在380℃經(jīng)大約1，000秒退火之后在25℃、60Hz和1.4T下測(cè)定，激磁功率要求不大于大約1VA/Kg，對(duì)在大約360℃經(jīng)大約1.5小時(shí)退火之后的合金在25℃下測(cè)定，斷裂應(yīng)變至少大約為0.03，對(duì)在大約380℃以大約1.5小時(shí)退火之后的合金在25℃下測(cè)定，斷裂應(yīng)變至少大約為0.03。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的合金，其特征在于在360℃經(jīng)1.5小時(shí)退火之后測(cè)定，所說(shuō)合金的斷裂應(yīng)變至少大約為0.05。
15.一種含有權(quán)利要求1的合金的制品。
16.一種磁鐵芯，其特征在于它包括由權(quán)利要求1的一種合金形成的金屬帶，其中合金至少具有大約90%非晶形。
全文摘要
本發(fā)明涉及金屬合金，主要由鐵、硼和硅組成且具有圖1的A，B，C，D，E，F(xiàn)，A區(qū)的成分，該合金結(jié)晶溫度約為490℃，25℃下飽和磁化值約為174emu/g，在兩種條件下退火后在25℃、60Hz和1.4T下測(cè)定，鐵損均不大于0.3W/kg，激磁功率要求均不大于1VA/kg，對(duì)在兩種條件下退火后的合金在25℃下測(cè)定，斷裂應(yīng)變均為0.03。這些合金在生產(chǎn)用于制造配電變壓器和電源變壓器的磁鐵芯中提高了實(shí)用性和可控制性。
文檔編號(hào)H01F1/153GK1054101SQ91101029
公開(kāi)日1991年8月28日 申請(qǐng)日期1991年2月13日 優(yōu)先權(quán)日1990年2月13日
發(fā)明者V·R·V·拉馬南, 霍華德·H·利伯曼 申請(qǐng)人:聯(lián)合信號(hào)股份有限公司