Nb、Si、B含量的联动调整对Finemet型薄带结构及性能的影响

本文用V部分替代Nb并适当调整Si与B的含量,通过单辊快淬技术及退火工艺制备了原始成分为Fe73Si15Nb3B8Cu1和优化成分为Fe73Si15.5Nb1.1V2.4B7Cu1的Finemet型非晶纳米晶薄带。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、磁性能测试仪研究了薄带的结构及磁性能。结果表明：两种快淬态薄带主要为非晶结构,合金具有良好的非晶形成能力;采用Luborsky法评价薄带韧性,发现含V的快淬态薄带的断裂应变λt为5.05×10-2,其韧性较差;两种退火态薄带中的纳米晶晶粒大小分别约为14.8 nm与13.2 nm;与原始成分薄带相比,含V薄带的居里温度Tc,晶化起始温度Tx1有少量降低;含V薄带的饱和磁化强度略低于原始薄带,但是其矫顽力较小,其环形磁芯样品静态初始磁导率为1.269×105、静态损耗为1.748 J/m3,动态测试显示,随着频率的增加,含V薄带损耗较原始薄带小的优势更加明显。     

Fe₇₃Si₁₅Nb₃B₈Cu₁铁芯薄带的热处理工艺研究

本文对用Finemet型Fe73Si15Nb3B8Cu1快淬薄带制备的铁芯增加预退火处理,再在540 oC晶化退火处理得到退火铁芯。结果表明,随着预退火温度提高,预退火的薄带及再经晶化退火的薄带的韧性均逐渐降低,预退火后非晶薄带的第一晶化温度变化不大,而第二晶化峰值温度向高温方向偏移,预退火扩大了非晶薄带晶化退火的温度范围,有利于获得性能更加稳定的非晶纳米晶薄带;增加预退火处理的薄带的晶粒尺寸比直接晶化退火薄带的晶粒分布更均匀,其中在450 oC预退火的薄带经晶化退火后,晶粒尺寸在8~15 nm之间。增加预退火的铁芯样品,其振幅磁导率和铁损较直接退火的均有明显改善,其中经450 oC预退火的铁芯具有最大的振幅磁导率（μa=8.6×104, f=10 kHz）和最小的交流铁损（P0.5/10k=8.7 W/kg）,分别较直接退火的铁芯升高了16.0%,下降了17.1%。