纳米晶合金中缺陷总体变化的多普勒湮没能谱初步研究

用正电子湮没多普勒展宽能谱测量和分析了若干急冷淬火制备的薄带，表明软磁Fe基纳米晶合金中的缺陷（自由体积）远多（大）于其晶化前的非晶态；能够晶化成纳米晶的Fe基非晶制备态材料中的缺陷也多（大）于类似成分但又不能晶化成纳米晶的非晶态材料中的缺陷；Fe73.0Cu1.0Nb1.5Mo2.0Si13.5b9.0合金的急冷淬火制备态在热处理过程中，低温退火时缺陷减少，高于200℃的退火导致缺陷增加，纳米晶化后的进一步退火缺陷基本不增加；Fe73.0Cu1.0Nb1.5Mo2.0Si13.5B9.0合金纳米晶化后，在所选定的测量条件下没有发现正电子湮滑参数时间，温度的变化，说明该材料缺陷结构相当稳定。     

铁基纳米晶合金的高频磁性能研究

分析了纳米晶Fe72.5Cu1Nb1.5Mo1.5V1Si13.5B9合金在Bm=0．05T～1．0T、f=20kHz～1000kHz范围内的铁损，以及f=0．5kHz～1000kHz范围内的幅值磁导率行为。主要阐述了铁损与f和Bm的关系，以及在固定的Bmf值情况下，给出铁损大小估算的关系式和合金的频散行为。     

铁基纳米晶合金的高频损耗行为分析

本文报道了新开发的纳米晶Fe73.5Cu1Nb2V1Si13.5B9和Fe72.5Cu1Nb1.5Mo1.5V1Si13.5B9的高频损耗性能。采用三维拟合方法替代了传统的最小二乘法，在f=20-1000kHz和Bm=0．01—1．0T范围内，考查得到高频动态矫顽力Hc、高频铁损P与幅值磁通密度Bm,频率f皆近似为乘方关系；此外。在不同的固定Bmf值情况下高频铁损P与Bmf、f值的关系近似为lnP≈a＋b（Bmf）／ln（Bmf）＋c／lnf。     

基于Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶/纳米晶粉的压磁复合材料研究

研究了基于Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶/纳米晶粉的柔性压磁复合材料制备技术及其性能, 讨论了橡胶种类, 磁粉粒径、含量及工艺因素等对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9/橡胶复合材料压磁性能的影响. 结果表明: 采用粒径为45 μm, 用量约15%的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶/纳米晶粉与高温硫化有规共聚硅氧烷在171 ℃, 15 Mpa条件下, 硫化45 min制备的、厚度约150 μm的压磁复合材料薄膜具有较好的应力敏感特性和压磁稳定性能, 有望作为新一代柔性、薄型接触应力传感器的敏感元件材料.     

纳米晶Fe3Al材料的抗腐蚀性能和高温抗氧化性能

通过铝热反应熔化法制备纯纳米晶Fe3Al材料以及添加质量分数分别为10％Ni,10％Cr,10％ Mn,15％ Mo,5％ Cu和10％Cu合金元素的6种块体纳米晶Fe3Al材料;对含10％ Ni的纳米晶Fe3Al材料分别进行600 ℃、1000℃,8h的等温处理.采用质量损耗法测定不同纳米晶Fe3Al材料在质量分数为5％ H2SO4溶液中的均匀腐蚀速率;并研究各纳米晶Fe3Al材料在1200℃空气中的高温氧化性能.结果表明:添加15％Mo和添加10％Cu的纳米晶Fe3Al材料较纯纳米晶Fe3Al材料抗腐蚀性能提高明显;含10％ Ni的纳米晶Fe3Al材料经过600℃ 等温处理后的腐蚀速率略高于未等温处理的材料,而经1000℃等温处理后腐蚀速率明显下降;随着合金元素Ni、Mn、Cr、Cu的加入,纳米晶Fe3Al材料的氧化速度增大,抗氧化性能降低.     

Fe73.5 Cu1 Nb3 Si13.5 B9非晶合金的激光晶化

用CO2连续激光在不同功率、相同的速度条件下辐照Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶带，然后用穆斯堡尔谱详细研究材料的微观结构。研究发现当扫描速度和散文斑直径一定的情况下，适当选择激光功率，Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9可以实现微量晶化。     

Fe基纳米晶软磁合金的发展

本文把Fe基纳米晶软磁合金分成了不易氧化、原始非晶带制备过程更容易的Fe-M-Si-Cu-B(M=Nb,Mo,V,W,Cr)类和具有更高饱和磁感应强度Bs的Fe-N-B(M=Zr,Hf,Nd,Nb)类两大类别,对Fe-M-Si-Cu-B类合金,主要概括了在早期开发的Fe-Nb--Si-Cu-B的基础上用更廉价的金属如Mo,V,C,Cr代替Nb而开的一系列新型纳米晶软磁合金的综合软磁性能及其应用。同也概括了Fe-M-B类合金的发展情况。对铁基纳米晶软磁合金的种类、组成、各项软磁性能及发展趋势进行了综合评述。横向比较了各种不同合金的优缺点,展望了铁基纳米晶软磁合金的应用前景。     

辉光放电光谱法测定因瓦合金中14种元素

采用11种与因瓦合金成分含量相接近的镍基合金标准样品绘制校准曲线,建立了基本不需要样品处理即可对因瓦合金中14种元素(C、Si、Mn、P、S、Ni、Cr、Mo、Cu、Al、Nb、Ti、Co、Fe)同时测定的辉光放电光谱法。确定辉光光谱仪检测因瓦合金的最佳条件:模块电压和相电压分别为8.22 V和3.82 V;功率为70 W;冲洗时间为80 s;积分时间为60 s。以各元素质量分数为横坐标,其对应的光谱强度为纵坐标绘制校准曲线,各元素校准曲线的相关系数均在0.99以上。采用实验方法对因瓦合金实际样品进行分析,结果显示:Cr、Ni、Mo、Ti、Fe的质量分数均大于0.3%,各元素测定值的相对标准偏差(RSD,n=11)均不大于1%;C、Si、Mn、P、S、Cu、Al、Nb、Co的质量分数均小于0.3%,各元素测定值的RSD(n=11)均小于5%。将实验方法应用于对因瓦合金样品中14种元素的测定,测得结果与滴定法测定Ni和Fe、高频燃烧红外吸收法测定C和S、电感耦合等离子体原子发射光谱法测定Si、Mn、P、Cr、Mo、Cu、Al、Nb、Ti和Co元素的结果基本一致。     

铁基多元纳米晶合金的微组织和软磁性能

研究了新近开发的纳米晶（Fe90Zr3.5Nb3.5B3）95Cu1Si4合金的微组织和软磁性能.采用XRD、TEM和Mssbauer谱仪观察了合金的微组织变化,采用直流软磁测量设备测量了软磁性能.结果显示,合金是纳米晶相、残余非晶相和中间相的混合.软磁性能随着退火温度的变化而变化,且中间相的体积分数会影响软磁性能.当813K退火0.5h后,纳米晶相体积分数为40%,软磁性能最佳,此时BS最大为1.56T,HC达到最小为1.79A/m.     

非晶Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金的纳米晶化动力学研究

根据不同升温速率的DSC曲线,通过非等温DSC方法和TEM方法研究了Fe73.5Cu1 Nb3 Si13.5 B9合金的纳米晶化行为.通过非基于模型的方法,得出了多组激活能Ea和晶化分数α数据,Eα的平均值为368±30kJ/mol.这表明晶化过程不符合JMA模型,而Sestak-Berggren方程适用于该过程.SB方程的动力学参数m和n分别为0.36±0.04和1.52±0.05,揭示了晶相动力学和形核及生长过程中的机制.通过比较实验数据和标准数据验证了动力学参数m和n的准确性.     

Nb含量对机械合金化Cu-Nb合金组织与性能的影响

在金属铜粉中分别加入1.5%和6%的Nb粉(质量分数),通过机械合金化和800℃/2 h/30 MPa条件下真空热压,制备Cu-1.5%Nb和Cu-6%Nb合金,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及电导率与硬度测试,研究Nb含量对合金微观组织结构与性能的影响。结果表明,通过机械合金化得到的Cu-1.5%Nb和Cu-6%Nb复合粉末,Cu相平均晶粒尺寸分别约为17和13 nm。Nb含量增加有助于抑制Cu晶粒长大,热压Cu-6%Nb合金中Cu相的平均晶粒尺寸保持纳米级(65 nm),而Cu-1.5%Nb合金的Cu晶粒平均尺寸为亚微米级,约为110 nm。热压过程中脱溶析出的Nb颗粒尺寸分布为双模态,既有尺寸大于100 nm的粗大Nb粒子,也有尺寸小于10 nm的纳米Nb粒子。与Cu-1.5%Nb合金相比,Cu-6%Nb合金的显微硬度(HV)提高了112,但电导率降低约7.54×10~6 S/m。细晶强化和弥散强化是Cu-Nb合金的主要强化机制。     

逆变焊机用Fe_(73.5)Cu_1Mo_3Si_(15.5)B_7超微晶合金的软磁性能

对比了Fe73.5Cu1Mo3Si15.5B7超微晶合金和目前逆变焊机主变压器普遍采用的Fe73.5Cu1Nb3Si15.5B7铁芯的静态和动态磁性能。重点研究了两种材料铁芯的饱和磁致伸缩系数、10~40kHz范围内的高频性能和脉冲性能、-40~140℃间的损耗及磁导率变化。研究结果表明,Fe73.5Cu1Mo3Si15.5B7铁芯可获得低的高频损耗、高磁导率、较低的饱和磁致伸缩系数及良好的温度稳定性,满足逆变焊机主变压器对铁芯材料的要求,同时,Fe73.5Cu1Mo3Si15.5B7带材韧性更高,可改善材料制备的工艺性能和快淬带材的力学性能,提高成材率。     

各种热处理对FeSiBNbCu纳米晶带材巨磁阻的影响

我们在本文研究了具有不同磁致伸缩系数的Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu13和Fe73.5Si16.5B6Nb3Cu1纳米晶带材在0．1－2MHz范围磁阻和频率的关系。铸态样品分别在施加直流和交流磁场及未施加直流和交流磁场中进行氩气氛560℃退火,在某一固定频率、含13．5％Si的样品加磁场退火和未加磁场退火后相比,可看到性能有了改进,含16．5％Si的样品加磁场退火和未加磁场退火相比,仅观察到磁阻率减小,磁特性分析和X光衍射数据显示,所观察到的磁阻效应改变是由于磁感应各向异性的结果。     

高导磁纳米晶Fe67．9Cu0．5Nb0．6Cr3V1Si14B13合金的高频磁性能

报道了新开发的纳米晶Fe67．9Cu0．5Nb0．6Cr3V1Si14B13合金的综合磁性能。新合金的直流起始磁导率和矫顽力水平分别为7．8×10^4和0．8Am^-1。在Bm=0．3T，f=100kHz和Bm=0．2T，f=200kHz条件下，铁损分别为544kW．m^-3和830kw．m^-3，这可与纳米晶Fe78.5，Cu1Nb3Si13.5B9的相比，但比优良的功率Mn-Zn铁氧体H7.4的低得多。在直到1MHZ的频率范围内考查了弱场磁导率的频散特性。在f=20-10^3KHz和Bm=0．01-1．0T范围内，考查了高频矫顽力和Bm的关系。在f=20-10^3KHz和Bm=0．05-0．9T范围内，描述了铁损和f及Bm的关系。     

铁基多元纳米晶合金的表面研究

采用原子力显微镜(ARM)对新开发的铁基多元纳米晶合金Fe85.2Zr3．3Nb3.5Si3Al1Cu1在淬火态、550℃等温退火处理10min、1h和10h的情况下进行了观察和分析，估算了退火态薄带表面的粗糙度、粗糙度与退火时间的关系以及粗糙度与表面晶粒尺寸的关系，初步探讨了退火态样品表面晶粒生长的方式和机理。     

Fe-M-B的磁性能及应用

介绍了纳米晶软磁合金Fe—M—B的磁畸结构、磁性能及其应用。分析了在不同温度退火后磁畴结构的变化。论述了Fe-Nb-B合金和Fe-Zr-B合金的磁性能。得出结论：当Fe—Nb—B舍金中的B含量≤9at％时，淬态合金具有非晶 α-Fe双重结构，且Bs高达1．6T；加入0．1at％的Cu和1at％的P可减小淬态α-Fe晶粒的大小，且晶化后结构均匀。在760K、退火1h后获得的纳米晶Fe86Zr6B8合金含有60％晶化的α-Fe相，并且具有高达1．58T的饱和磁感应强度和较低的铁损。     

专利信息

<正>一种稀土镍基合金粉末材料其目的是提高材料的耐磨耐蚀性,延长零件的使用寿命,按质量分数计,其组分为,C:1.0%~1.4%;B:3.0%~3.6%;Si:3.8%~4.0%;Cr:16.5%~18.5%;Fe:3.0%~4.0%;Cu:1.0%~2.0%;Mo:1.0%~2.0%;Nb:0.2%~0.3%;Y:0.2%~0.3%,余量为Ni。(专利公开号:CN102851546A;公开日:2013-01-02;申请人:兰州理工合金粉末有限责任公司;发明人:张富邦,胡春莲,张绍斌,等)     

低Br纳米晶Fe73.5Cu1Nb2V1Si13.5B9合金的低频损耗行为

在f=10-1000Hz和Bm=0.4-1.0T范围,是量了低Br纳米晶Fe73.5Cu1Nb2V1S13.5B9合金的总功率损耗。将总损耗分离为三部分后,仔细胞地考查了每周过剩损耗的非线性行为。结果表明,损耗统计理论能很好地描述这一非线性行为,与对高起始磁导率态所得的结果比较表明,导致低Br态的横向场退火使过剩损明显降低,从而明显地降低了总损耗。     

CO2激光辐照工艺对非晶Fe73.5Cu1Nb3S13.5B9合金晶化的影响

在较低激光功率(40～170 W)和两种扫描速度(10mm/s,5mm/s)辐照条件下,研究了CO2激光辐照工艺对非晶Fe73.5Cu1Nb3S13.5B9合金晶化行为的影响.用穆斯堡尔谱(MS)技术对原始态和晶化后样品进行了结构分析.研究发现:非晶Fe73.5Cu1Nb3S13.5B9表面产生了少量晶化,晶化相为Fe-Si结构;晶化量在2.1%～3.57%内,随激光功率的增加而增加.当激光功率较低时,低扫描速度对晶化的促进作用大于激光功率的作用;但是,随激光功率增大,速度的影响变弱.表面微观硬度随激光功率的增加而增加.     

低Br纳米晶Fe73Cu1Nb2V1.5Si13.5B9合金的磁性能

纳米晶Fe73Cu1Nb2V1.5Si13.5B9合金经横向退火后,处于Br=0.05T的低Br的原始磁状态,仍具有高达4．1&#215;10∧4的起始磁导率,本文报道了这种低Br合金的弱场磁导率的频散行为以及Bmf为恒定值时铁损和频率的关系。其高频铁损P／kW&#183;m∧－3达到如下水平：P5／50K＝354,P3／100K＝374,P2／200K＝541,P1／500K＝653及P0．5／1000K＝521,与无磁场退火后的高起始磁导率状态的磁性比较表明,横向磁场退火使高频铁损明显降低。