EFFECT OF INITIAL CRYSTALLIZATION ON MAGNETIZATION OF METALLIC GLASSES(Fe_(1-x)Co_x)_(78)Si_(10)B_(12)

<正> 文献[1]曾对金属玻璃(Fe_(1-x)Co_x),_(78)Si_(10)B_(12)的晶化,作过X射线衍射和透射电镜研究,指出初期晶化相为相应晶态Fe_(1-x)Co_x的室温平衡相.本工作将在验证这一结论的基础上,研究初期晶化对一定磁场强度下磁化强度(定场磁化)的影响。 一、样品和实验方法 成分为(Fe_(1-x)Co_x)_(78)Si_(10)B_(12)(x=0.1,0.5,0.7,1)的合金用单辊快淬法制成截面为～1×0.3mm的金属玻璃窄带,用示差扫描热分析法测定其晶化温度T_(cr)(升温速率10℃/min)分别为505,490,440和420℃.磁性试样在石英管式炉中依次进行退火,退火温度T_a=350-500℃,除了x=0.7的样品在T_a≥450℃退火10min外,T_a≤450℃退火20min,     

具有高磁感低矫顽力的Fe-Co-B合金

正F.Wang和A.Inoue等人研制了(Fe_(1-x)Co_x)_(83)B_(16)Si_1(x=0.1~0.3)非晶带,经T_(x1)~120K和T_(x1)~40K温区退火处理,T_(x1)是第一次放热晶化峰的起始温度。研究结果表明,当x=0.2时,得到最佳软磁特性,即     

非晶合金Fe_(80-x)Cu_xSi_5B_(15)和(Fe_(1-y)Co_y)_(82)Cu_(0.4)Si_(4.4)B_(13.2)的晶化行为

用X射线衍射、吸收和内转换电子发射Mossbauer谱技术,研究了Fe_(80-x)Cu_xSi_5B_(15)和(Fe_(1-y)Co_y)_(82)Cu_(0.4)Si_(4.4)B_(13.2)两系列非晶合金的晶化行为.单辊急冷法制备的非晶带,晶化首先从贴辊面开始,晶化产物为α-Fe相.在Fe_(80)Si_5B_(15)非晶合金中以少量Cu替代Fe可以提高晶化温度.我们的结果表明,过渡金属的含量超过80at.-%,如增加到82at.-%,晶化温度就明显降低.所研究两系列含Si的铁基非晶合金在400—450℃范围内退火2h,都出现α-Fe,Fe_3B和Fe_2B三种晶态相共存状态.退火温度再升高,亚稳相Fe_3B逐渐转变为Fe_2B和α-Fe.     

Cr,Cu,Co对Fe—Si—B非晶合金磁致伸缩系数的影响

本文报道了Fe_(80-x)Cr_xSi_5B_(15),Fe_(80-x)Cr_xC_5B_(15),Fe_(80-x)Cu_xSi_5B_(15)和(Fe_(1-x)Co_x)_(32)Cu_(0.4)Si_(4.4)B_(13.2)四系列非晶合金在室温下的饱和磁致伸缩系数λs随成分x的变化关系,讨论了C,Si,Cr,Cu,Co原子对磁致伸缩系数的影响。发现少量Cu,Co的加入大大提高了非晶合金的λs。特别是(Fe_(1-x)Co_x)_(82)Cu_(0.4)Si_(4.4)B_(13.2)系列中当x=0.02时峰值λs=70×10~(-6)。     

EFFECT OF Cr,Cu AND Co ON MAGNETOSTRICTION OF Fe-Si-B AMORPHOUS ALLOYS

The dependence of composition varied,especially C,Si,Cr,Cu and Co in four amorphousalloy systems Fe_(80-x)Cr_xSi_5B_(15).Fe_(80-x)Cr_xC_5B_(15).Fe_(80-x)Cu_xSi_5B_(15)and(Fe_(1-x)Co_x)_(82)Cu_(0.4)Si_(4.4)B_(13.2)upon their saturation magnetostriction at room temperature hasbeen studied.It was observed that the saturation magnetostriction of the alloys may be re-markably improved by small addition of Cu and Co.the peak value being up to 70×10~(-6)asx=0.02 in alloys(Fe_(1-x)Co_x)_(82)Cu_(0.4)Si_(4.4)B_(13.2).     

非晶态(Fe_(1-x)Co_x)_(78)Si_(9.5)B_(12.5)合金的低温电阻率反常

用四端引线法测量了4.2K到室温的非晶态(Fe_(1-x)Co_x)_(18)Si_(9.5)B_(12.5)(x=0—1.0)合金的电阻率。结果表明,x=0—1.0的所有样品都出现了电阻率与温度关系的极小值。电阻率极小值温度T_(min)随Co含量x的增加而增加,在x=0.9时出现极大值。在T_(min)温度以下,电阻率与温度关系符合-lnT规律。x=0.5—1.0的样品,电阻率与-lnT关系出现两个斜率。在T_(min)温度以上,约100K以下电阻率符合T~2规律,在约100K以上电阻率则按T~(3/2)规律变化。实验结果表明,约在9.5K和100K温区,电阻率与温度关系可近似表达为:ρ/ρ_(min)=ρ_0 AlnT BT~2。显现类Kondo型电阻极小。电阻率的T~2关系来源于电子-声子散射。     

球磨制备的La(Fe_(1-x)Co_x)_(11.2)Si_(1.8)化合物的相形成和磁热效应（英文）

将LaSi母合金和元素粉末混合,利用球磨工艺制备了La(Fe_(1-x)Co_x)_(11.2)Si_(1.8)(x=0,0.02,0.04,0.06)样品。在1423 K的温度下烧结30min,然后放入水中快速冷却,就可以获得几乎为NaZn_(13)型结构的单相化合物。磁性质的研究表明,样品的居里温度随着Co含量从x=0到x=0.06而提高,但是磁熵变减小。在0~1.5 T的外加磁场下,LaFe_(11.2)Si_(1.8)合金在其居里温度附近的最大磁熵变达到的6.5 J/kg,而x=0.06的样品的最大磁熵变约为2.1 J/(kg·K)。另外,球磨制备的样品还呈现了二级磁相变的特点,这对于磁热效应的应用非常有意义。     

磁场和张力退火对金属玻璃Fe_(78)Si_(10)B_(12)磁性的影响

通过磁场和张力退火对金属玻璃Fe_(78)Si_(10)B_(12)磁导率影响的研究,发现存在磁化感生和应变感生的两种磁各向异性,二者分别具有正值和负值的各向异性常数。     

FeMB(M=Mn,Mo)非晶态合金的电阻率与温度(4.2—300K)的关系

本文研究了(Fe_(1-x)Mn_x)_(80)B_(20)(x=0—0.25)和(Fe_(1-x)Mo_x)_(80)B_(20)(x=0.05—0.18)非晶态合金的电阻率与温度(4.2—300K)的关系。结果表明,所有样品都显示出电阻率与温度关系的极小值。在TT_(mim)的温区,电阻率的T~2关系认为是电子-声子散射和局部自旋涨落散射的共同结果。     

退火工艺对Fe_(91.63)B_(1.27)Si_(7.09)非晶带材腐蚀性能的影响

采用真空电弧炉铜模铸造法制备出Fe_(91.63)B_(1.27)Si_(7.09)非晶带材,并用失重法对比研究了非晶带材在HCl、H_2SO_4溶液里的腐蚀行为;采用X射线衍射仪和光学显微镜对该非晶带材的相组成、晶化过程及试样的腐蚀形貌进行了研究,并综合分析了退火工艺对Fe_(91.63)B_(1.27)Si_(7.09)非晶带材耐腐蚀性能的影响。结果表明:Fe_(91.63)B_(1.27)Si_(7.09)非晶带材在20%H2SO_4溶液中的耐蚀性比45钢高300倍。非晶合金晶化程度随退火温度升高而提高,带材的腐蚀速率取决于退火温度。在500℃以下退火时,Fe_(91.63)B_(1.27)Si_(7.09)非晶带材腐蚀速率变化不大;在500℃以上退火时,Fe_3Si相和Si_4Cu_(15)相析出,腐蚀速率明显增大;当退火温度上升到700℃时,已由非晶态完全转变成晶态,腐蚀速率大幅度提高。     

RESISTIVITY ANOMALY IN METALLIC GLASSES(Fe_(1-x)Co_x)_(78)Si_(9.5)B_(12.5)

用四端引线法测量了4.2K到室温的非晶态(Fe_(1-x)Co_x)_(18)Si_(9.5)B_(12.5)(x=0—1.0)合金的电阻率。结果表明,x=0—1.0的所有样品都出现了电阻率与温度关系的极小值。电阻率极小值温度T_(min)随Co含量x的增加而增加,在x=0.9时出现极大值。在T_(min)温度以下,电阻率与温度关系符合-lnT规律。x=0.5—1.0的样品,电阻率与-lnT关系出现两个斜率。在T_(min)温度以上,约100K以下电阻率符合T~2规律,在约100K以上电阻率则按T~(3/2)规律变化。实验结果表明,约在9.5K和100K温区,电阻率与温度关系可近似表达为:ρ/ρ_(min)=ρ_0+AlnT+BT~2。显现类Kondo型电阻极小。电阻率的T~2关系来源于电子-声子散射。     

零磁伸非晶合金的λ_s与退火温度的关系

非晶合金没有磁晶各向异性,其磁伸应力各向异性在磁化过程中起重要作用.在发现(Fe_(1-x)Co_x)_(75)Si_(15)B_(10)系列的λ_s在x=0.94处过0以后,已对不少零磁伸合金进行了研究,但关于热处理对λ_s大小的影响尚未见报道.最近,作者提出了一种用冲击法通过张应力感生各向异性测量软磁薄带λ_s的方法,建立了相应的装置,测量了几种零磁伸非晶合金在不同温度退火后的λ_s,得到一组初步结果.     

TEMPERATURE (4.2—300K) DEPENDENCE OF ELECTRICAL RESISTIVITY OF FeMB (M=Mn, Mo) AMORPHOUS ALLOYS

本文研究了(Fe_(1-x)Mn_x)_(80)B_(20)(x=0—0.25)和(Fe_(1-x)Mo_x)_(80)B_(20)(x=0.05—0.18)非晶态合金的电阻率与温度(4.2—300K)的关系。结果表明,所有样品都显示出电阻率与温度关系的极小值。在TT_(mim)的温区,电阻率的T~2关系认为是电子-声子散射和局部自旋涨落散射的共同结果。     

磁场退火对纳米晶合金软磁性能的影响

利用真空退火,将非晶合金纳米晶化,并通过XRD试验手段验证了其纳米晶结构,研究了磁场退火对纳米晶合金软磁性能的影响。研究表明,在外加磁场条件下,对Fe_(74.5)Cu_1Nb_2Si_(13.5)B_9、(Fe_(0.5)Co_(0.5))_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9和Ni_(25)(Fe_(0.5)Co_(0.5))_(48.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9纳米晶合金进行二次热处理,可以不同程度地减小合金的饱和磁致伸缩程度。然而,磁场退火后纳米晶合金在较低温度下的初始磁导率出现了不同程度的降低,原因可以归结为:在磁场退火的过程中,感生出的单轴各向异性增加了合金总的各项异性。     

非晶态(Fe_(1-x)Co_x)_(78)Si_(9.5)B_(12.5)合金的磁性和M()ssbauer谱的研究

本文研究了非晶态(Fe_(1-x)Co_x)_(78)Si_(9.5)B_(12.5)合金的饱和磁化强度与温度的关系以及室温下的M()ssbauer谱。得到每个过渡金属原子的磁矩从x=0时的2.1μ_B下降到x=1.0时1.2μ_B。Curie温度T_C与成分的关系可用分子场近似来描述。平均超精细场从x=0时的250kOe增加到x=0.7时的278.5kOe,然后在x=0.9时下降到262kOe。假定每个Co原子的磁矩不随成分而变化(1.2μ_B),得出每个Fe原子的磁矩μ_(Fe)随x的增加而增加并逐渐趋近饱和值2.6μ_B(x=0.9)。平均超精细场(h)_f和平均磁矩(■)可表示为:(h)_f/(■)=h_0 h_1μ_(Fe)/(■),用最小二乘法得到系数h_0和h_1的数值分别为42.5kOe和80kOe。从M()ssbauer谱得到该非晶态合金系列的磁化强度与带面夹角随Co含量的增加而减小,表明了应力-磁致伸缩各向异性能随x增加而减小的变化规律。     

MAGNETIC PROPERTIES AND M()SSBAUER SPECTRA OF AMORPHOUS (Fe_(1-x)Co_x)_(78)Si_(9.5)B_(12.5) ALLOYS

本文研究了非晶态(Fe_(1-x)Co_x)_(78)Si_(9.5)B_(12.5)合金的饱和磁化强度与温度的关系以及室温下的M()ssbauer谱。得到每个过渡金属原子的磁矩从x=0时的2.1μ_B下降到x=1.0时1.2μ_B。Curie温度T_C与成分的关系可用分子场近似来描述。平均超精细场从x=0时的250kOe增加到x=0.7时的278.5kOe,然后在x=0.9时下降到262kOe。假定每个Co原子的磁矩不随成分而变化(1.2μ_B),得出每个Fe原子的磁矩μ_(Fe)随x的增加而增加并逐渐趋近饱和值2.6μ_B(x=0.9)。平均超精细场(h)_f和平均磁矩(■)可表示为:(h)_f/(■)=h_0+h_1μ_(Fe)/(■),用最小二乘法得到系数h_0和h_1的数值分别为42.5kOe和80kOe。从M()ssbauer谱得到该非晶态合金系列的磁化强度与带面夹角随Co含量的增加而减小,表明了应力-磁致伸缩各向异性能随x增加而减小的变化规律。     

金属玻璃Fe_(78)Si_(10)B_(12)的感生磁各向异性

研究了金属玻璃Fe_(78)Si_(10)B_(12)的磁化惑生各向异性常数K_(um)和应变感生各向异性常数K_(us)的350℃等温退火动力学行为和随测量温度T的变化,具有正值的K_(um)以lgta的线性函数随退火时间ta变化,而正比于M_s~(4.6)(T)随T变化,具有负值的K_(us)对于退火时张力的施加和去除作可逆的弛豫变化,而正比于M_s~(7.5)(T)随T变化,用一种畸变方向有序模型对结果作了定性解释。     

Mo含量对Fe_(40)Co_(40)Zr_((10-x))Mo_xB_9Cu_1(x=0,2,4)合金的微观结构,热性能和磁性能的影响

采用单辊快淬法制备Fe_(40)Co_(40)Zr_((10-x))Mo_xB_9Cu_1(x=0,2,4)系非晶合金,并对3种合金进行不同温度热处理。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、差热分析仪(DTA)和振动样品磁强计(VSM)对合金的微观结构、热性能和磁性能进行测试分析。结果表明:Fe_(40)Co_(40)Zr_((10-x))Mo_xB_9Cu_1(x=0,2,4)3种合金第1个晶化峰的激活能随Mo含量的增加而减小,Mo的添加不利于合金的热稳定性。Mo含量的增加抑制了ZrCo_3B_2等化合物的析出,细化了结晶相的晶粒尺寸。Fe_(40)Co_(40)Zr_((10-x))Mo_xB_9Cu_1(x=0,2,4)3种非晶合金的矫顽力Hc均随退火温度的升高而逐渐增大。Mo的添加明显降低了合金的矫顽力。     

退火变脆Fe75Si10B15金属玻璃的脆韧性转变

研究了机械研磨对退火变脆Fe_(75)Si_(10)B_(15)金属玻璃的弛豫过程,晶化行为及脆韧性转变的影响。发现退火变脆的Fe_(75)Si_(10)B_(15)金属玻璃,经不同时间机械研磨,Curie温度T_C逐渐回落,总的弛像焓ΔH_?逐渐回升。在DSC曲线上观察到明显的玻璃转变温度T_(g_1)和一个附加的宽放热峰T_(x_1),随着研磨时间的增加,T_(x_1),T_(x_1),T_C同步降低,与T_(x_1)对应的放热面积ΔH_(x_1)逐渐增大,并在片状粒子表面形成切变带以及与其对应的剪切带,玻璃在退火过程中失掉的韧性逐渐得到恢复。     

APPROACH TO TRANSITION OF NON-CRYSTALLINE METAL GLASSES WITH AID OF METHOD OF POLYMER TRANSITION RESEARCH

对某些金属和类金属按一定比例在高温下熔融混合,并急速冷却,可以得到性能极为特殊的非晶态金属。我们根据高聚物转变理论,用研究高聚物的扭辫仪、线膨胀仪,再结合DSC和X射线衍射仪,对非晶态金属[Fe_(0.1)Ni_(0.35)Co_(0.55)]_(78)Si_8B_(14),[Fle_(0.1)Ni_(0.30)Co_(0.55)Mo_(0.05)]_(78)Si_8B_(14)和[Fe_(0.1)Ni_(0.30)Co_(0.55)Nb_(0.05)]_(78)Si_8B_(14)的玻璃化转变及晶化转变的自由体积、激活能、内耗与热效应等进行了研究,观测到玻璃化温度及晶化温度、玻璃化转变激活能及晶化激活能均与合金元素原子半径有关,转变时的热效应与内耗峰值有一定的对应关系。讨论了玻璃化转变及晶化转变的机理,可供设计非晶态金属时参考。