C对Gd5SiGe3磁致冷材料组织结构和磁相变的影响

主要研究C对Gd5SiGe3磁致冷合金组织结构与居里温度的影响.使用商业蒸馏Gd为原料,采用非自耗电弧炉熔炼了Gd5SiGe3Cx(x=0、0.1、0.3、1.0)系列合金.粉末XRD结果表明,少量C(x=0.1、0.3)加入合金后,样品主相具有单斜的Gd5Si2Ge2型结构,当x=1.0时,合金中出现了CSi相和GdGe相.采用光学显微镜观察了了合金纵截面的微观形貌,纵截面的柱状晶和晶粒内的线条组织是Gd5SiGe3Cx合金显微组织的两大显著特征.用样品振动磁强计测定了样品在低场下(7960A/m)的M-T曲线,结果表明,Gd5SiGe3Cx系列合金的居里温度随C含量的增加而逐渐降低,x=1.0时居里温度达到最低值108K.     

永磁材料的磁取向原理与工艺

本文综述了永磁材料在磁场、磁场热处理、定向凝固、冷轧加工、热压和热轧,电解等条件下的磁取向原理与工艺,并介绍了面向和径向磁取向技术。     

C对Gd5Si4磁致冷材料结构和性能的影响

以商业蒸馏Gd为原料,采用非自耗电弧炉在氩气保护下熔炼了Gd5Si4Cx(x=0、0.24、0.35、0.5)系列合金,研究了C对Gd5Si4磁致冷合金组织结构与磁热性能的影响.粉末XRD结果表明,Gd5Si4Cx系列合金主相均为正交的Gd5Si4型结构,此外C(x=0.24、0.35、0.5)加入后合金中出现了少量的GdSi相.利用振动样品磁强计测量的合金的磁性能的结果表明,Gd5Si4Cx(x=0、0.24、0.35、0.5)系列合金的居里温度Tc在344～297K连续可调.在1.5T外加磁场变化时居里温度附近的最大磁熵变分别是2.79、2.47、2.03、1.65J/(kg·K).     

热处理对Gd5Si4Cx组织结构与磁热性能的影响

以商业蒸馏Gd为原料,采用非自耗电弧炉在氩气保护下熔炼了Gd5Si4Cx(x=0.35、0.5、0.7)系列合金,随后将合金在钼丝炉进行1300℃,1h热处理.研究了高温热处理对Gd5Si4Cx磁致冷合金组织结构与磁热性能的影响.粉末XRD结果表明,热处理后的Gd5Si4Cx系列合金主相均为正交的Gd5Si4型结构,并含有少量的GdSi相.利用振动样品磁强计测量的合金的磁性能的结果表明,Gd5Si4Cx(x=0.35、0.5、0.7)系列合金的居里温度分别为302、294、217K.相对于铸态合金分别下降了5、3、25K.在1.5T外加磁场变化时居里温度附近的最大磁熵变分别是2.36、1.87、0.72J/(kg·K).相对于铸态合金分别提高了16%、13%、24%.     

高稳定性2:17型SmCo永磁材料的制备、表征及应用

在永磁材料的实际应用中,使用者最为关注的问题之一是其温度特性,即随着环境温度的变化,该材料的磁性能的变化情况。2:17型SmCo永磁材料具有温度稳定性好、饱和磁化强度大、耐腐蚀等诸多优点,是多种精密仪器、仪表及装备的首选材料,在国防军工领域有着重要的应用,是其它永磁材料所无法替代的。本报告将从4个方面:(1)超高使用温度Sm(Co,Fe,Cu,Zr)_z永磁材料;(2)低温度系数2:17型SmCo永磁材料;(3)Sm(Co,Fe,Cu,Zr)_z永磁材料的磁畴结构研究;(4)磁性器件的磁路设计,介绍近年来钢铁研究总院在2:17型SmCo永磁材料的研究、开发及应用方面的进展。     

永磁材料温度系数测量不确定度的评定

基于法拉第电磁感应原理,建立永磁材料温度系数测量数学模型,根据实际测量数据,对引起永磁材料温度系数测量结果不确定度的各个因素进行逐项评定,最后得到永磁材料磁矩温度系数完整测量结果.     

一次回火温度对烧结NdFeB永磁材料组织和性能的影响

探讨了880~900℃、910~930℃、940~960℃温度区间下1h回火处理对Nd30Dy3.5Al0.2B1合金显微组织和磁性能的影响。研究表明,温度低于910℃时,晶界富Nd带过厚且积聚,主相体积分数小,矫顽力、磁能积低;温度高于930℃时,晶粒尺寸过大,晶界面积变小,晶界富Nd带加厚,矫顽力、磁能积均下降;910~930℃时晶粒尺寸趋向均匀,晶界富Nd带呈薄层状分布,磁性能最佳。     

纳米晶复合Nd9.5Fe76Co5Zr3-xNbxB6.5（x=0～3.0）粘结磁体的磁性能和温度系数的研究

采用熔体快淬法及真空退火工艺制备了Nd9.5Fe76Co5Zr3-xNbxB6.5(x=0～3.0)粘结磁体,研究了其磁性能及温度系数。结果表明,随着Nb含量的增加,合金剩磁逐渐提高,磁能积和矫顽力呈现先增大后减小的趋势。Zr元素与Nb元素复合添加,能够有效地改善矫顽力温度系数β。经最佳条件退火处理后制备的Nd9.5Fe76Co5Zr1.5Nb1.5B6.5的粘结磁体,具有最优的综合磁性能:Br=0.717T,Hcj=773kA/m,(BH)max=82kJ/m3,α20～150℃=-0.111%/℃,β20～150℃=-0.356%/℃。     

高性能Nd-Fe-B复合永磁材料微磁结构与矫顽力机制

概述了近年来有关高性能Nd-Fe-B复合永磁材料矫顽力机制的研究进展,研究了工艺过程对矫顽力的影响机制和所适应的理论模型,重点探讨了双主相合金技术制备的高性能永磁材料的微结构特征与矫顽力的关系,尝试解释了双主相合金技术制备的高性能永磁材料的矫顽力机制 由传统的单合金或双合金工艺制备磁体的矫顽力机制可用发动场理论解释,且与实际相符较好.探讨了热压/热流变磁体各向异性的形成,展示了热退磁过程中烧结和热压/热流变磁体畴结构的演变规律.制备出最大磁能积约为424 kJ/m3的各向异性纳米品Nd-Fe-B磁体,研究表明,各向异性的产生主要源于再结晶过程中晶粒的择优生长和通过边界液相所促进的晶粒滑移和旋转.揭示出高性能各向异性纳米晶Nd-Fe-B磁体的典型磁畴结构是一种交换耦合畴.交换耦合畴的温度依赖关系是影响磁体使用温度的主要因素.     

温度对V-5Cr-5Ti合金拉伸性能及组织结构的影响

对真空自耗重熔制备的V-5Cr-5Ti合金进行了室温到1150℃温度范围的拉伸性能测试,获得了不同温度下的拉伸应力应变曲线,用SEM和光学显微镜对断口形貌和金相组织进行了观察,分析了温度对断口形貌和组织的影响。结果表明:V-5Cr-5Ti合金的屈服强度和极限强度总体上随温度升高而降低,但在300℃到700℃之间出现应变失效效应,断裂伸长率随温度升高而降低,断面收缩率随温度升高先增大再而降低,在400℃时断面收缩率最大;温度较低时塑性变形以滑移为主,温度较高时以晶界开裂为主,并伴随有晶界熔化的现象,高温断口表现为韧性断裂为主,具有韧性与脆性共存的现象。     

放电等离子烧结制备块状纳米晶SmCo5烧结磁体

采用放电等离子烧结（SPS）技术制备了致密纳米晶SmCo5烧结磁体，研究了磁体的结构和磁性能。X衍射结果表明，烧结磁体具有CaCu5结构，说明SPS过程可以获得稳定的1：5相。TEM观察显示，磁体由平均晶粒尺寸约为30nm的1：5相构成。室温时磁体的矫顽力高达2208kA/m，而剩磁比高达0，7，说明在纳米晶之间存在强烈的晶间交换耦合作用。烧结磁体具有良好的高温性能，773K时的矫顽力为456kA/m，矫顽力温度系数β为-0．212％/K。     

SmCo5和FeCo两种快淬薄带混合物机械研磨的研究

在钼辊表面线速度±=35m/s条件下制备SmCo5和FeCo快淬薄带,对70(SmC05)/30(FeCo)%(质量分数)的薄带混合物进行15～240min的短时闻机械研磨实验,研究了该过程中研磨磁粉的微观组织演化和磁性能变化.XRD分析表明,机械研磨后的磁粉由SmCo5与α-(Fe,Co)两相构成;经过15min研磨后,SmCo5达到约6.5nm,而α-(Fe,Co)达到约23.9nm,而经过120min研磨的磁粉中两相的尺寸都<10nm.VSM分析表明,经过60min机械研磨的磁粉的磁滞回线已呈现单一硬磁性相磁化的特征;在15～240min的机械研磨时间范围内,磁粉的饱和磁化强度随研磨时间延长而不断增大,从研磨15min的0.92T到研磨240min后达到1.3T,而磁粉的剩磁和矫顽力都在研磨90min时达到极大值,分别为0.32T和9.6×104A/m.     

航空航天用永磁材料磁性温度稳定性研究

通过-70～300℃高低温试验对航空航天用永磁材料进行了老化处理以稳定其磁性能;此外还运用AMT-4高温硬磁测试系统对其在20～180℃范围内磁性能变化进行了研究。结果表明,老化试验可提高AlNiCo8永磁合金的磁性能的稳定性,且随着高低温处理温差的增加,磁性能越来越稳定。在20～180℃范围内,随着温度的升高,AlNiCo8永磁合金的磁能积、剩磁和矫顽力都有所变小。     

SmCo6.6Nb0．4块状纳米晶烧结磁体的结构和磁性能

采用SPS技术制备了纳米晶SmCo6．6Nb0.4烧结磁体，研究了磁体的结构和磁性能．X衍射结果表．4明烧结磁体具有TbCu7结构，说明SPS过程可以获得稳定的1：7相．TEM观察显示，磁体由平均晶粒尺寸约为30nm的1：7相构成．室温时磁体的矫顽力高达2．8T，而剩磁比高达0．74，说明在纳米晶之间存在强烈的晶间交换耦合作用．烧结磁体具有良好的高温性能，矫顽力温度系数β为-0.169％/K。     

The magnetic and mechanical hardness of the intermetallic compounds SmCo5 and LaCo5

The magnetisation, coercivity, H _C, and remanence coercivity, H _R, have been measured for the intermetallic compounds SmCo₅ and LaCo₅. The coercivities H _C and H _R for SmCo₅ are very much greater than those for LaCo₅. The differences in these parameters are much greater than would be expected from a simple theoretical model, so that they cannot be accounted for in terms of differences in the magnetocrystalline anisotropy constants. Since the specimens used for the magnetic measurements were produced by mechanical comminution, Knoop hardness measurements were made in an attempt to account for the magnetic behaviour in terms of the crystallographic damage and plastic deformation produced during the grinding process. The hardness results show that, within experimental error, the SmCo₅ is very nearly isotropic, whereas the LaCo₅ is very anisotropic on the {10¯10} planes with a Knoop hardness of 138 in the 0001 directions and 511 in the 12¯10. It is concluded that plastic deformation will occur more easily in LaCo₅ and that this could, to some extent, explain the comparatively low coercivities.     

磁粉粒度对2:17型Sm-Co烧结磁体性能及微结构的影响

通过粉末冶金工艺制备了高剩磁2:17型Sm-Co永磁材料,系统地研究了磁粉平均粒度对磁体性能和微结构的影响。随着球磨时间的延长,磁粉的平均粒度D由6.2μm逐渐减小到4.3μm,烧结磁体的平均晶粒尺寸从约80μm减小到约30μm,磁体中的氧含量明显增加。当D在5.0～6.0μm范围时,烧结磁体的综合性能较好,特别是在D=5.7μm时,磁体具有最佳的磁性能:Br=1.16T,Hcj>2069.6kA/m和(BH)m=231.6kJ/m3。     

SmCo7块状纳米晶烧结磁体的制备和性能

采用放电等离子烧结技术制备了致密纳米晶SmCo6.6Nb0.4烧结磁体,研究了磁体的结构和磁性能.结果表明,烧结磁体具有TbCu7结构,说明通过SPS过程可以获得稳定的1:7相;磁体由平均晶粒尺寸约为30 nm的1:7相构成,磁体的室温矫顽力高达2.8 T,而剩磁比高达0.74,说明在纳米晶之间存在强烈的晶间交换耦合作用.烧结磁体具有良好的高温性能,773K时的矫顽力为0.48 T,矫顽力温度系数β为-0.169%/K.     

Structure of an alloy based on SmCo5 after disproportionation-recombination

By using the X-ray phase diffraction, metallographic, and micro-X-ray spectral analyses, we study the procedure of solid hydrogenation, disproportionation, desorption, and recombination in KS37 alloy formed by the SmCo₅ and SmCo₃ phases for ≈ 4 MPa at 1158°K. The alloy disproportionates in hydrogen into a mixture of samarium hydride and cobalt with grain sizes ≤ 1 μm. The process of recombination ends by the restoration of the original phases accompanied by the formation of a fine-grained structure of the SmCo₃ phase. As a result, the amount of this phase decreases. The procedure of holding of the alloy for 55 min in the course of recombination leads to the formation of a structure with elongated grains. __________ Translated from Fizyko-Khimichna Mekhanika Materialiv, Vol. 42, No. 5, pp. 65–68, September–October, 2006.