一种铁硅软磁合金粉体的制备方法技术领域
本发明涉及金属粉末制备技术领域，尤其是一种铁硅软磁合金粉体的制备方法，
特别适合制备一体成型电感的软磁合金粉体。
背景技术
铁硅合金粉体是一类性能优异的软磁材料，具有磁性能良好、原材料资源丰富和
价格较低的优势，其领域应用广泛，可以应用到逆变电源、电力有源功率因数补偿电路、太
阳光伏系统电源滤波等，包括制备一体成型电感。
目前铁硅合金粉体主要生产方式有三种:1) 气雾化法；2) 水雾化法；3) 机械破
碎法。气雾化法生产的铁硅合金粉为球形粉，纯度高，但成型性差，难压制；水雾化法生产的
铁硅合金粉为不规则形貌，氧含量高，杂质多，产品损耗高，性能差； 机械破碎法生产的粉
成型性好，性能较好，但因铁硅合金难破碎，常规机械制粉困难，生产效率低，难大批量生
产。由于制备一体成型电感的软磁合金粉体要求具有粒度小、形貌规则、易压制成型、防锈
能力好等特点。由此可见，现有技术的三种铁硅合金粉体的制备方法是难以实现上述要求
的。
发明内容
本发明的目的在于解决现有铁硅软磁合金粉体存在的上述问题，提供一种铁硅软
磁合金粉体的制备方法。采用该方法制备的铁硅软磁合金粉体可满足制备一体成型电感产
品的要求。
本发明的铁硅软磁合金粉体制备方法包括以下步骤：
（1）本发明的铁硅软磁合金由重量百分比的Si5.0～6.2%、Cr2.0～4.0%、P0.05～
0.15%、余量为Fe组成；
（2）将原料装入坩埚内，用真空感应炉冶炼，合金熔液采用快速凝固方式冷却成薄片；
（3）合金薄片破碎后，经液氮浸泡，用环锤磨制成并筛分出合金细颗粒粉末；环锤磨粉
时采用气氛保护干磨，保护气氛可选氮气、氩气；
（4）再用低速搅拌磨机研磨整形细颗粒粉料形貌；
（5）将粉料在还原气氛下进行热处理，加热到780～900oC，保温2～5小时；
（6）最后经筛分制备出合符用户粒度要求的细颗粒铁硅软磁合金粉体。
上述的铁硅合金粉体制备方法还可以采取如下措施进一步完善：
所述的快速凝固方式，是将合金溶液浇注至水冷辊上快速冷却凝固成薄片，其水冷辊
的材质为铜或铜合金，水冷辊转速为5.5-7.0米/分；薄片厚度为0.4-0.7毫米。
所述的液氮浸泡，是将破碎后的料浸泡温度-190℃以下的液氮。
所述的环锤磨粉时采用湿磨或气氛保护干磨，优选是气氛保护干磨，保护气氛优
选是氩气。
所述的细粉料在还原气氛下进行热处理所采用的气体为纯氢气、液氨裂解的氢
气。
本发明的铁硅合金由于添加了Cr和P元素，有效地提高了铁硅合金的防锈耐蚀性
能，并容易破碎制粉。此外，通过快速凝固冷却方法制成的铁硅合金薄片具有成分均匀、偏
析少和易于破碎制粉等优点，再通过液氮浸泡、环锤磨和低速搅拌磨研整形等工艺的复合
制粉方法能高效地获得形貌良好的细铁硅软磁合金粉体。因此，本铁硅软磁粉体的制备方
法具有制备生产工艺简化、粉体质量高和能量消耗低等的有益效果，可满足一体成型电感
制备的需求。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步对本发明做进一步说明。
实施例1
1.本发明实施例 1 的铁硅合金成分（重量百分比）为 ： Si5.1%、Cr4.0%、 P0.05%、余
量为 Fe。
2.采用 45kg 真空感应熔炼炉冶炼，将工业纯铁、铬、结晶硅、磷铁按照冶炼顺序
分别装入坩埚内，真空下熔化、精炼；合金熔液浇注至转速为7米/秒的水冷辊上快速冷却凝
固成厚度为0.4-0.7毫米的合金薄片；
3.合金薄片经鄂式破碎机破碎至＜3毫米颗粒，用液氮浸泡15分钟；放入环锤磨机制
粉；环锤磨粉时采用氩气保护气氛干法研磨，筛分出细颗粒粉末；
4.用低速搅拌磨机采用氮气保护气氛研磨整形细粉料形貌；
5.将细粉料在纯氢气还原气氛下加热到900oC，保温2小时热处理；
6.最后经筛分，制备出合符用户粒度要求的细颗粒铁硅软磁合金粉体。
实施例2
1.本发明实施例 2 的铁硅合金成分（重量百分比）为 ： Si6.1%、Cr2.0%、 P0.15%、 余
量为 Fe。
2.采用 45kg 真空感应熔炼炉冶炼，将工业纯铁、铬、结晶硅、磷铁按照冶炼顺序
分别装入坩埚内，真空下熔化、精炼；合金熔液浇注至转速为5.5米/秒的水冷辊上快速冷却
凝固成厚度为0.4-0.7毫米 的合金薄片
3.合金薄片经鄂式破碎机破碎至＜3毫米颗粒，用液氮浸泡10分钟；放入环锤磨机制
粉；环锤磨粉时采用氩气保护气氛干法研磨，筛分出细颗粒粉末；
4.用低速搅拌磨机采用氮气保护气氛研磨整形细粉料形貌；
5.将细粉料在纯氢气还原气氛下加热到780oC，保温5小时热处理；
6.最后经筛分，制备出合符用户粒度要求的细颗粒铁硅软磁合金粉体。
实施例3
1.本发明实施例 3 的铁硅合金成分（重量百分比）为 ： Si5.5%、Cr3.0%、 P0.11%、余
量为 Fe。
2.采用 45kg 真空感应熔炼炉冶炼，将工业纯铁、铬、、结晶硅、磷铁、硫铁按照冶
炼顺序分别装入坩埚内，真空下熔化、精炼；合金熔液浇注至转速为6.3米/秒的水冷辊上快
速冷却凝固成厚度为0.4-0.7毫米 的合金薄片
3.合金薄片经鄂式破碎机破碎至＜3毫米颗粒，用液氮浸泡10分钟；放入环锤磨机制
粉；环锤磨粉时采用氮气保护气氛干法研磨，筛分出细颗粒粉末；
4.用低速搅拌磨机采用氮气保护气氛研磨整形细粉料形貌；
5.将细粉料在纯氢气还原气氛下加热到860oC，保温5小时热处理；
6.最后经筛分，制备出合符用户粒度要求的细颗粒铁硅软磁合金粉体。