專利名稱：：取向金屬軟磁合金材料及其制備方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于具有取向要求的金屬軟磁合金材料技術，特別是一種取向金屬軟磁合金材料及其制備方法。
背景技術：
：軟磁材料是電力、電子和軍事工業(yè)不可缺少的重要材料。尤其是在電力工業(yè)中，從電能的產(chǎn)生、傳輸?shù)嚼玫倪^程，軟磁材料起著重要的能量轉換作用。金屬軟磁材料是指以鐵、鈷、鎳三種主要的鐵磁性元素為主要成分，或是他們的單一金屬，或是他們中的二者乃至三者的適當組分配合，或是在此基礎上再添加一種.或多種別的元素，如鉬、硅、鋁、釩等組合而成。其中鐵硅合金(硅鋼片)是使用量最大的金屬軟磁合金材料。低的剩磁、矯頑力和鐵損以及強磁場下高的磁感應強度以及高的磁導率是軟磁材料非常重要的技術指標。由于金屬軟磁合金材料存在磁晶各向異性，即磁單晶材料存在易磁化和難磁化方向，因此，從晶體學上看具有改進磁性能的潛力。這種潛力長期以來一直為人們所重視。例如硅鋼性能的幾次大突進都是通過技術發(fā)明制備出如戈斯織構、立方織構和高取向材料。這幾次大突進都是從取向控制上取得的。金屬軟磁合金材料在能量轉換和信息處理等領域具有舉足輕重的地位，制備技術的開發(fā)具有重要的工程意義和商業(yè)價值。因此，國際上對該類合金的研究和開發(fā)工作一直都十分活躍。但是，金屬軟磁合金材料的取向控制技術復雜，因此相繼開發(fā)的各種控制金屬軟磁合金材料尤其是硅鋼晶體學取向的方法都得到了專利保護。一般控制硅鋼取向的方法是利用控制軋制工藝和退火工藝實現(xiàn)。如美國專利(專利號4371405)給出通過控制熱軋的終軋溫度在700°C到IOOO'C之間，可以省略熱軋后的中間退火。一般在制備取向硅鋼的過程中MnS，A1N等晶粒長大抑制劑在材料二次再結晶過程中具有重要作用。因此傳統(tǒng)的制備取向硅鋼過程中，控制這些晶粒長大抑制劑的固溶和沉淀工藝是研究的熱點問題。例如，美國專利(專利號3151005)給出了利用控制碳化物和沉淀相的形態(tài)和分布來提高含硅3.25%硅鋼板戈斯織構的含量進而來改善磁性能。美國專利(專利號4319936)也提供了一種在3.25%硅鋼中制備戈斯織構的方法。該方法根據(jù)材料中的A1和N含量，通過控制初始退火溫度和起始淬火的溫度來改善晶體學織構和磁性能。由于上述因素使取向硅鋼的制備工藝復雜，同時，長大抑制劑的加入也不利于硅鋼本身磁性能的發(fā)揮。在取向硅鋼的制備過程中要經(jīng)歷冷軋過程，一次取向硅鋼的Si含量一般都在3.25%左右。因為含硅量達到4%以上，由于加工性能急劇下降，已經(jīng)不能利用傳統(tǒng)的冷軋工藝制備。然而，隨著硅含量的增加，硅鋼的電阻率增大，渦流損耗減小，從而在較高頻率下表現(xiàn)出良好的磁性。當硅含量達到6.5%左右時，磁致伸縮系數(shù)趨近于零，磁導率增加到最大，鐵損降到最小。由于電子器件的多樣化，尤其是在高頻領域的應用，提高硅含量是進一步提高硅鋼磁性能的有效途徑，受到了廣泛的關注。由于含硅4%以上的硅鋼不能利用傳統(tǒng)的冷軋工藝制備。目前，各國相繼研究用CVD滲硅法、快速凝固法、粉末冶金法、特殊軋制法、粉末涂層等方法來制備這種高硅鋼薄板或薄帶。例如日本專利(專利號S56—3625)開發(fā)了利用單錕或雙錕直接鑄造法。日本專利(專利號S62—103321)開發(fā)了溫軋法。日本專利(專利號H5—171281)開發(fā)了疊軋法，即將高硅板夾在低硅板中間進行軋制。專利號為Wo2004/044252Al的專利開發(fā)了利用涂層法制備取向高硅鋼的工藝，該工藝首先采用傳統(tǒng)的熱軋加冷軋法制備3.3%Si的硅鋼材料，然后在最后的二次再結晶退火之前在材料表面涂Fe-Si基燒結粉并用MgO作為退火分離劑(annealingseparator),在高溫退火的條件下實現(xiàn)滲硅和取向控制。目前，這些方法因其工藝復雜都沒有實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。日本專利(專利號S62—227—078)和美國專利(專利號3423253)等開發(fā)了SiC14滲硅法，即化學汽相沉積(CVD)法在冷軋后的3%無取向硅鋼表面滲硅，并通過均勻化退火手段制備含硅6.5wtY。高硅鋼。這種方法盡管實現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn)。然而，同普通的3%硅鋼相比，由于采用了CVD工藝使其成本提高了5倍。另外，這些方法都是僅僅利用提高硅含量來改善磁性能，而難以實現(xiàn)通過控制高硅鋼的織構來進一步提高其磁性能。目前，在不^用CVD工藝的情況下，還不能實現(xiàn)高硅鋼的商業(yè)化生產(chǎn)。張中武等人曾嘗試對純鐵材料的顯微結構進行控制(ActaMater.,2007,55:5988，Mater.Sci.Eng.,A434(2006)58，Mater,Sci.Eng.,A435-436(2006)573，Mater.Sci.andEng.,A422(2006)241)。目前，盡管在純鐵中可以制備出柱狀晶顯微結構，但是還不能有效控制其取向。同時，由于取向軟磁合金材料的軟磁性能對材料的取向具有嚴格要求，其工藝控制機理和參數(shù)完全不同于上述純金屬材料。同時取向軟磁合金材料中合金元素的存在嚴重阻礙了對其顯微結構和取向的控制。因此要提高金屬軟磁合金材料的性能，尤其是在硅含量達到4%以上的高硅鋼中進一步提高其磁性能必須要找到可以直接控制這種材料晶粒形態(tài)和晶體學織構的有效途徑。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種具有明顯晶體學擇優(yōu)的取向，并使其軟磁性能得到大幅度提高的金屬軟磁合金材料及其制備方法。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術解決方案為一種取向金屬軟磁合金材料，在金屬軟磁合金材料經(jīng)鑄錠、鍛造開坯、軋制后利用定向退火而得到，在定向退火過程中，對金屬軟磁合金材料進行區(qū)域加熱，同時在該材料加熱的相鄰區(qū)域利用冷卻液進行冷卻以達到使材料中的溫度場產(chǎn)生一個溫度梯度分布，同時使材料相對熱區(qū)以恒定速度移動而形成定向退火，利用定向退火使材料發(fā)生定向再結晶和晶粒定向長大，最后得到具有柱狀晶顯微結構和明顯晶體學織構的取向金屬軟磁合金材料。一種制備取向金屬軟磁合金材料的方法，在金屬軟磁合金材料經(jīng)鑄錠、鍛造開坯、軋制后進行定向退火，在定向退火過程中，對金屬軟磁合金材料進行區(qū)域加熱，同時在該材料加熱的相鄰區(qū)域利用冷卻液進行冷卻以達到使材料中的溫度場產(chǎn)生一個溫度梯度分布，同時使材料相對熱區(qū)以恒定速度移動而形成定向退火，利用定向退火使材料發(fā)生定向再結晶和晶粒定向長大，最后得到具有柱狀晶顯微結構和明顯晶體學織構的取向金屬軟磁合金材料。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其顯著優(yōu)點(1)通過控制取向金屬軟磁合金材料的晶體學取向/織構來提高其軟磁性能。對金屬軟磁合金材料的晶體學取向控制是利用定向再結晶過程中的晶粒選擇性長大和晶界的競爭遷移機制來控制定向長大晶粒的取向，從而控制材料的晶體學織構和軟磁性能。因此，在金屬軟磁合金材料的制備過程中不需要晶粒抑制劑控制材料的二次再結晶過程。同時，不需要對材料進行冷軋。從而突破了對取向金屬軟磁合金材料必須利用冷軋來實現(xiàn)晶體學取向控制的技術難題，為解決難變形的金屬軟磁合金材料的取向控制提供了新方法。(2)提供的控制晶體學取向并進而提高其軟磁性能的方法可以廣泛地適用于所要具有取向要求的金屬軟磁合金材料。尤其對于高硅鋼材料，由于其在工業(yè)應用上的巨大潛在價值，」直得到廣泛的研究。但是，由于其脆性問題一直沒有得到解決，目前的高硅鋼制備技術還停留在首先對低硅鋼進行冷軋，然后再對其進行CVD滲硅或涂覆等方法來制備。因此，現(xiàn)有技術還無法直接對其進行取向控制，使得其軟磁性能無法發(fā)揮。本發(fā)明突破了該技術瓶頸，在不需要對材料進行冷軋的條件下，直接利用定向再結晶技術控制晶粒的選擇性長大和晶界的競爭遷移從而實現(xiàn)對材料的晶體學取向的控制來提高其軟磁性能。(3)在材料經(jīng)傳統(tǒng)的鑄錠、開坯的基礎上利用定向退火實現(xiàn)，因此該方法簡單易行，適用于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。.圖1是本發(fā)明取向金屬軟磁合金材料的制備方法使用定向退火裝置的示意圖。圖2是本發(fā)明高硅鋼材料鑄錠在經(jīng)鍛造開坯和熱軋后再對其進行850°C等溫退火30min后的顯微結構圖。圖3是實施例1制備的高硅鋼材料的顯微結構及晶體學取向分布圖，由圖可以看出，柱狀晶間的晶界由小角度晶界和低S值的重合點陣晶界構成。圖4是高硅鋼材料在熱區(qū)溫度為120(TC的條件下不同抽拉速率定向再結晶后的典型顯微結構圖。圖5是不同熱區(qū)溫度和不同抽拉速率條件下制備的高硅鋼材料晶粒的長徑比曲線圖。.圖6是高硅鋼材料的晶體學取向分布函數(shù)圖，(a)為利用對比例1方法制備高硅鋼材料的取向密度，(b)為利用對比例2方法制備高硅鋼材料的取向密度(c)為利用對實施例1方法制備高硅鋼材料的取向密度。圖7是高硅鋼材料的軟磁性能曲線圖，即試樣中不同方向的矯頑力。具體實施例方式本發(fā)明取向金屬軟磁合金材料是在金屬軟磁合金材料經(jīng)鑄錠、鍛造開坯、軋制后進行定向退火，在定向退火過程中，對金屬軟磁合金材料進行區(qū)域加熱，同時在該材料加熱的相鄰區(qū)域利用冷卻液進行冷卻以達到使材料中的溫度場產(chǎn)生一個溫度梯度分布，同時使材料相對熱區(qū)以恒定速度移動而形成定向退火，利用定向退火使材料發(fā)生定向再結晶和晶粒定向長大，最后得到取向金屬軟磁合金材料，該金屬軟磁合金材料具有柱狀晶定向顯微結構，柱狀晶具有擇優(yōu)取向，柱狀晶間為低能晶界。在定向再結晶和晶粒定向長大過程中利用晶粒的選擇性生長和晶界的競爭遷移來控制定向長大晶粒的取向，從而實現(xiàn)對材料晶體學織構的控制并進而改善金屬軟磁合金材料的軟磁性能。上述定向退火中的區(qū)域加熱的溫度在600。C一1500。C之間，區(qū)域加熱的熱區(qū)寬度在5mm-50mm之間。金屬軟磁合金材料相對熱區(qū)的移動速度在0.5pm/s-lOOpm/s之間。溫度梯度分布在5°C/mm-100°C/mm之間。其中，金屬軟磁合金材料是以鐵、鈷、鎳三種鐵磁性元素中的二者乃至三者的適當組分配合，或者是在鐵、鈷、鎳三種鐵磁性元素的基礎上再添加一種或兩種以上的鉬、硅、鋁或釩組合而成。而含硅重量百分比為3.5%~7.5%的高硅鋼材料是金屬軟磁合金材料中的最重要的一種。對于高硅鋼材料，區(qū)域加熱的溫度在1100。C一1200。C之間，區(qū)域加熱的熱區(qū)寬度在5mm-10mm之間；相對熱區(qū)的移動速度在0.6nm/s—^m/s之間。本發(fā)明是根據(jù)金屬軟磁合金材料存在的磁晶各向異性，即磁單晶材料存在易磁化和難磁化方向的特性來通過對材料晶體學織構的控制來改進其軟磁性能。晶體學織構的控制是利用退火過程中材料中熱流的定向分布實現(xiàn)定向再結晶過程。同時對定向再結晶過程中晶粒的選擇性長大和晶界競爭遷移進行控制。定向再結晶和晶粒的選擇性長大的實現(xiàn)是通過對材料在定向退火過程中的熱區(qū)溫度，試樣中的溫度分布和試樣的運動速率進行控制來實現(xiàn)?；诖?，本發(fā)明控制取向金屬軟磁合金材料取向并進而提高其軟磁性能的控制是材料在傳統(tǒng)的冶煉、開坯后利用退火過程中控制材料中熱流的定向分布實現(xiàn)，即通過定向退火實現(xiàn)。因此，控制定向退火工藝從而實現(xiàn)定向再結晶和晶粒的選擇性長大是本發(fā)明的關鍵。本發(fā)明的定向退火是在真空定向退火爐內(nèi)完成。定向退火必須同時滿足下面幾個工藝條件定向退火爐必須有一個穩(wěn)定可控的熱源。同時，熱源的溫度和熱區(qū)寬度必須能夠自由調(diào)節(jié)，即能夠形成較窄的熱區(qū)，從而實現(xiàn)區(qū)域退火。必須能夠保證在試樣區(qū)域退火過程中在試樣中形成較大的溫度梯度分布。因此必須在定向退火爐中配備相應的冷卻介質(zhì)，在退火過程中能夠同熱區(qū)共同作用從而在試樣中產(chǎn)生一個較大的溫度梯度。在退火過程中，試樣必須能夠相對熱區(qū)移動，即保證一個抽拉速率，并且該抽拉速率可控。從而使試樣可以在一定的溫度梯度和一定的熱區(qū)溫度條件下沿熱流方向運動，從而實現(xiàn)連續(xù)的晶界定向遷移。結合圖l，實現(xiàn)本發(fā)明定向退火主要由以下幾部分構成a.熱源l，本發(fā)明利用高頻感應電源作為熱源，利用單匝感應線圈對金屬軟磁合金材料進行區(qū)域加熱形成較窄的熱區(qū)。.b.溫度探測器8，本發(fā)明利用紅外溫度探測器測量溫度并通過對高頻感應電源的控制實現(xiàn)熱區(qū)溫度控制。c.冷卻液3，本發(fā)明利用Ga-In液態(tài)合金作為冷卻液，使金屬軟磁合金材料在定向退火過程中可以保持較大范圍可控的溫度梯度。溫度梯度通過調(diào)整感應圈同金屬冷卻液面的距離來調(diào)整，金屬冷卻液由循環(huán)冷卻水冷卻。d.抽拉系統(tǒng)5，本發(fā)明利用伺服電機作為抽拉系統(tǒng)的動力。金屬軟磁合金材料在退火過程中在伺服電機的帶動下可以上，下移動完成定向退火。移動速率和方向通過伺服電機控制。e.循環(huán)冷卻水出口4，循環(huán)冷卻水用來冷卻金屬冷卻液。循環(huán)冷卻水入口6，同循環(huán)冷卻水出口4構成環(huán)路。f.真空室7，定向退火在真空室內(nèi)完成，真空度大于10—3Pa。下面通過實施例和對比例進一步說明本
發(fā)明內(nèi)容，用晶粒的長徑比表征顯微結構，長徑比越大表明柱狀晶顯微結構越好；用矯頑力表征金屬軟磁合金材料的軟磁性能，矯頑力越小說明軟磁性能越好。實施例1(O原材料的選用本案例所選含硼Fe-6.5wt%Si高硅鋼材料為熱軋退火態(tài)。材料成分如表1。表1含硼Fe-6.5wt%Si高硅鋼的化學成分(wt。/。)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>(2)定向退火前處理材料按成分熔煉后澆成鑄錠，對鑄錠在1000。C左右鍛造開坯得到板坯，然后對板坯在1050。C一850。C進行熱軋得到1.5mm厚的板材。對該熱軋板在850°C等溫退火30min。等溫退火后高硅鋼的顯微結構如圖2所示。由圖2可以看出等溫退火后的顯微結構等軸多晶結構，晶粒度約為77pm。(3)定向退火試樣預處理在定向退火前首先對材料進行機械拋光。為了去掉表面變形層，拋光后的試樣在10%的稀硫酸中浸蝕10min，然后用丙酮清洗。(4)定向退火過程具體定向退火過程如下將預處理好的試樣安裝在定向退火爐內(nèi)連接伺服電機的抽拉桿上。使試樣的上端同感應圈上端保持一致。'感應圈厚度10mm，感應圈同金屬冷卻液面距離為13mm。關閉定向退火爐蓋抽真空至10—3Pa.啟動感應電源加熱，設定熱區(qū)溫度為1150°C，當熱區(qū)溫度達到設定溫度后，啟動伺服電機，使試樣由下向上移動，移動速率為3pm/s制備出的試樣具有柱狀晶顯微結構，如圖3所示。圖3中同時標出了晶粒的取向及晶界的取向差。圖3表明，高硅鋼材料在本實施例的工藝條件下獲得了柱狀晶顯微結構。柱狀晶的平均長度約為1.2mm，寬度約為0.38mm。柱狀晶間的晶界由小角度晶界和低S值的重合點陣晶界構成。實施例2采用與實施例1完全相同的材料成分和方法獲得鍛造板坯。在鍛造板坯上直接切割出定向退火試樣。然后按實施例1的第3條方法對試樣進行預處理。對預處理后的試樣進行定向退火。定向退火過程同實施例1的第4條相同。定向退火的具體工藝參數(shù)如下；感應圈厚度10mm，感應圈同金屬冷卻液面距離為13mm。退火爐真空度10^Pa。熱區(qū)溫度為1100。C-1200°C，抽拉速率為0.6nm/s-8nm/s。在上述工藝范圍內(nèi)均制備出柱狀晶顯微結構。圖4為高硅鋼經(jīng)1200'C不同抽拉速率條件下定向再結晶后的顯微結構。抽拉速率分別為(a)0.6^m/s,(b)0.8pm/s,(c)1|nm/s，(d)3pm/s(e)8pm/s的典型顯微結構。圖4(a)顯示柱狀晶的長度約為3.6mm，寬度約為l.lmm;圖4(b)顯示柱狀晶的長度約為4.1mm，寬度約為0.8mm左右；圖4(c)顯示柱狀晶長度為10mm左右，寬度約為1.3mm;圖4(d)顯示柱狀晶長度約為23mm，寬度約為2.3mn;圖4(e)顯示柱狀晶長度約為1.2mm,寬度約為0.44mm。其中，不同定向退火工藝獲得的長徑比如圖5所示。圖5表明在本實施例的工藝條件范圍內(nèi)均能獲得柱狀晶顯微結構，即柱狀晶的長徑比大于l。實施例3金屬軟磁合金材料的晶體學取向。將實施例1制備的金屬軟磁合金材料利用X射線衍射測定{110}，{200}和{211}三個極圖，并根據(jù)極圖計算取向分布函數(shù)來分析材料的取向分布。實驗測得的結果見圖6。為了對比說明，采用相同的實驗方法和條件測定了與實施例1金屬軟磁合金材料成分相同的經(jīng)850°C等溫退火30min后材料(對比例1)的取向分布函數(shù)，和與實施例1金屬軟磁合金材料成分相同的熱軋板并經(jīng)850。C等溫退火30min后再經(jīng)過U50。C等溫退火30min的材料(對比例2)的取向分布函數(shù)。對比例1和對比例2的結果分別見圖6和圖6。圖6是高硅鋼材料的晶體學取向分布函數(shù)圖，(a)為利用對比例1方法制備高硅鋼材料的取向密度，(b)為利用對比例2方法制備高硅鋼材料的取向密度(c)為利用對實施例1方法制備高硅鋼材料的取向密度。由圖6可見，對比例1和對比例2材料的晶體學織構不明顯；而本發(fā)明的實施例1金屬軟磁合金材料具有明顯的晶體學擇優(yōu)取向。近{111}<110>和近{110}<111>取向密度明顯增強。表明本發(fā)明改善金屬軟磁合金材料晶體學取向的效果非常顯著。實施例4金屬軟磁合金材料的軟磁性能。對實施例1制備的高硅鋼材料進行磁性能表征，測定其沿與定向退火方向成不同角度的矯頑力，以表征晶體學取向對軟磁性能的影響。測試的材料的矯頑力如圖7所示。為了對比說明，對對比例1和對比例2中材料的矯頑力也分別進行了表征，結果見圖7。圖7是高硅鋼材料的軟磁性能曲線圖，即試樣中不同方向的矯頑力。由圖7可見，對比例1和對比例2材料中由于晶體學織構不明顯，因此材料在0。，45°，60°，卯。方向的矯頑力差別不明顯，同時矯頑力較高，軟磁性能較差；而本發(fā)明的實施例1制備的金屬軟磁合金材料由于具有明顯的晶體學擇優(yōu)取向，因此沿與定向退火方向成不同角度的矯頑力具有明顯差異，沿60。方向的矯頑力最小，比該材料矯頑力的最大值小5倍多，同時也遠遠小于對比例1和對比例2制備的高硅鋼材料的矯頑力值。表明本發(fā)明由于改善金屬軟磁合金材料晶體學取向而使軟磁性能得到顯著提高。對比例1采用相同的實驗方法和條件測定與實施例1金屬軟磁合金材料成分相同的經(jīng)850。C等溫退火30min后材料的取向分布函數(shù)結果見圖6(a)。對比例2取與實施例1金屬軟磁合金材料成分相同的熱軋板并經(jīng)850°C等溫退火30min后的材料。對該材料在1150。C等溫退火30min，并測定其取向分布函數(shù)。測定結果見圖6(b)。針對除6.5。/。的高硅鋼材料的金屬軟磁合金材料以外，以鐵、鈷、鎳三種鐵磁性元素中的二者乃至三者的適當組分配合，或者是在鐵、鈷、鎳三種鐵磁性元素的基礎上再添加一種或兩種以上的鉬、硅、鋁或釩組合而成的金屬軟磁合金材料，按照上述實施例和實施例2的步驟也可以得到具有柱狀晶定向顯微結構，柱狀,晶具有擇優(yōu)取向，柱狀晶間為低能晶界，并使其軟磁性能得到大幅度提高的金屬軟磁合金材料。它們的定向退火中的區(qū)域加熱的溫度在600。C一1500。C之間，區(qū)域加熱的熱區(qū)寬度在5mm-50mm之間；金屬軟磁合金材料相對熱區(qū)的移動速度在0.5(im/s—100|im/S之間；溫度梯度分布在5°C/mm-100。C/mm之間。權利要求1、一種取向金屬軟磁合金材料，其特征在于在金屬軟磁合金材料經(jīng)鑄錠、鍛造開坯、軋制后利用定向退火而得到，在定向退火過程中，對金屬軟磁合金材料進行區(qū)域加熱，同時在該材料加熱的相鄰區(qū)域利用冷卻液進行冷卻以達到使材料中的溫度場產(chǎn)生一個溫度梯度分布，同時使材料相對熱區(qū)以恒定速度移動而形成定向退火，利用定向退火使材料發(fā)生定向再結晶和晶粒定向長大，最后得到具有柱狀晶顯微結構和明顯晶體學織構的取向金屬軟磁合金材料。2、一種制備取向金屬軟磁合金材料的方法，其特征在于在金屬軟磁合金材料經(jīng)鑄錠、鍛造開坯、軋制后進行定向退火，在定向退火過程中，對金屬軟磁合金材料進行區(qū)域加熱，同時在該材料加熱的相鄰區(qū)域利用冷卻液進行冷卻以達到使材料中的溫度場產(chǎn)生一個溫度梯度分布，同時使材料相對熱區(qū)以恒定速度移動而形成定向退火，利用定向退火使材料發(fā)生定向再結晶和晶粒定向長大，最后得到具有柱狀晶顯微結構和明顯晶體學織構的取向金屬軟磁合金材料。3、根據(jù)權利要求2所述的取向金屬軟磁合金材料的制備方法，其特征在于金屬軟磁合金材料是以鐵、鈷、鎳三種鐵磁性元素中的二者乃至三者的適當組分配合，或者是在鐵、鈷、鎳三種鐵磁性元素的基礎上再添加一種或兩種以上的鉬、硅、鋁或釩組合而成。4、根據(jù)權利要求3所述的取向金屬軟磁合金材料的制備方法，其特征在于金屬軟磁合金材料是含硅重量百分比為3.5%~7.5%的高硅鋼材料。5、根據(jù)權利要求2所述的取向金屬軟磁合金材料的制備方法，其特征在于定向退火中的區(qū)域加熱的溫度在600°C_1500°C之間，區(qū)域加熱的熱區(qū)寫度在5mm-50mm之間。6、根據(jù)權利要求2所述的取向金屬軟磁合金材料的制備方法，其特征在于金屬軟磁合金材料相對熱區(qū)的移動速度在0.5nm/s-10(Vm/s之間。7、根據(jù)權利要求5或6所述的取向金屬軟磁合金材料的制備方法，其特征在于對于高硅鋼材料，區(qū)域加熱的溫度在1100。C一1200。C之間，區(qū)域加熱的熱區(qū)寬度在5mm-10mm之間；相對熱區(qū)的移動速度在0.6|im/s—8(am/s之間。8、根據(jù)權利要求2所述的取向金屬軟磁合金材料的制備方法，其特征在于溫度梯度分布在5°C/mm-100°C/mm之間。9、根據(jù)權利要求2所述的取向金屬軟磁合金材料的制備方法，其特征在于在定向再結晶和晶粒定向長大過程中利用晶粒的選擇性生長和晶界的競爭遷移來控制定向長大晶粒的取向，從而實現(xiàn)對材料晶體學織構的控制并進而改善金屬軟磁合金材料的軟磁性能。全文摘要本發(fā)明公開了一種取向金屬軟磁合金材料及其制備方法。本發(fā)明在金屬軟磁合金材料經(jīng)鑄錠、鍛造開坯、軋制后利用定向退火而得到，在定向退火過程中，對金屬軟磁合金材料進行區(qū)域加熱，同時在該材料加熱的相鄰區(qū)域利用冷卻液進行冷卻以達到使材料中的溫度場產(chǎn)生一個溫度梯度分布，同時使材料相對熱區(qū)以恒定速度移動而形成定向退火，利用定向退火使材料發(fā)生定向再結晶和晶粒定向長大，最后得到具有柱狀晶顯微結構和明顯晶體學織構的取向金屬軟磁合金材料。本發(fā)明通過控制取向金屬軟磁合金材料的晶體學取向/織構來提高其軟磁性能；提供的控制晶體學取向并進而提高其軟磁性能的方法可以廣泛地適用于所要具有取向要求的金屬軟磁合金材料。文檔編號H01F1/147GK101620905SQ200810122839公開日2010年1月6日申請日期2008年7月1日優(yōu)先權日2008年7月1日發(fā)明者張中武,光陳申請人:南京理工大學