纳米晶SmCo_(8.9)Si_(0.9)永磁合金相变特征及其磁性能变化研究

首次制备出具有高稳定性的Sm Co_(8.9)Si_(0.9)纳米晶合金,进而系统研究了亚稳相Sm Co_(8.9)Si_(0.9)的相变特征及相应的磁性能变化规律。发现添加元素Si可以有效提高过饱和固溶体亚稳相SmCo_(9.8)的稳定性,随着热处理温度的升高,SmCo_(8.9)Si_(0.9)纳米晶合金由SmCo_(9.8)(H)结构的单相转变为Sm_2Co_(17)(H)和Co(fcc)相,且伴随相变,矫顽力提高。其机理源于析出的细小Co相造成钉扎机制增强。进一步升高热处理温度,Sm_2Co_(17)(H)相转变为Sm_2Co_(17)(R)相,同时晶粒长大明显且晶粒尺寸分布不均匀,导致磁性能下降。     

添加Cr对纳米复合Nd2Fe14B／α-Fe合金晶化行为和磁性能的影响

采用熔体快淬及晶化处理工艺制备Nd11Fe72-xCo8V1.5CrB7.5(x=0，1)纳米晶合金。研究了添加Cr对合金晶化行为和磁性能的影响。结果表明，添加Cr提高了软磁相α-Fe和硬磁相Nd2Fe14B的形成温度，降低了硬磁相Nd2Fe14B的居里温度。同时，添加Cr可细化两相晶粒，提高内禀矫顽力，从而提高最大磁能积。     

SmCo薄膜的不均匀晶化及其磁性能

采用不同的磁控溅射和回火工艺制备了SmCo磁性薄膜.用能谱仪对不同工艺溅射的样品进行了化学成分分析; 用透射电子显微镜和振动样品磁强计(VSM)研究了薄膜的显微结构和磁性能.结果表明: 溅射态的薄膜为非晶态并具有软磁特征; 当回火温度位于400～ 450℃之间时, 薄膜的微观组织均匀细小, 且随着回火温度增加, 矫顽力增大, 并在450℃回火的样品中得到了最大的矫顽力.回火温度500℃后, 薄膜微观组织中晶粒出现了不均匀粗化, 矫顽力明显降低.     

磁场处理时间对铁基纳米晶磁芯磁性能的影响

使用厚度为16～18μm的Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_15.5B₇纳米晶带材,卷绕成47 mm×27 mm×15 mm的纳米晶环形磁芯。除合金成分外,退火工艺也直接影响磁芯性能。退火过程中的磁场时间是影响磁性能的关键因素之一。随着延长施加磁场时间,初始磁导率μ_i和最大磁导率μ_m呈现单调递减的趋势;剩磁B_r和矩形比B_r/B_s也呈现单调递减趋势;矫顽力H_c呈现单调递增的趋势。磁导率μ拐点向高频方向移动,说明在相同磁场处理温度下,延长磁场处理时间,有利于磁芯高频磁导率的提高,而且随着磁场处理时间延长,损耗、抗直流偏置能力以及在ESD试验中的稳定性也有比较明显的提高。     

铁基超微晶合金的磁性,结构及稳定性研究

用Ｘ射线、ＳＥＭ和ＴＲＭ研究了ＦｅＣｕＭＳｉＢ系（Ｍ＝Ｎｂ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｗ，Ｎｉ）合金的表面晶化、磁性、结构和温度稳定性。发现Ｂ含量低，表面晶化严重。Ｂ、Ｓｉ和Ｍ含量影响合金的磁性。在晶化温度（Ｔｘ）附近温度下进行无磁场、纵向磁场或横向磁场退火，可以获得性能优良的高起始磁导率、高矩形比或低剩磁合金。ＦｅＣｕＭＳｉＢ系超微晶合金是由１０～３０ｎｍ的α－Ｆｅ（Ｓｉ）相（或还有少量的Ｆｅ３Ｓｉ相）和非晶相组成。上述三类性能不同的超微晶合金，显示了良好的温度稳定性。     

FeCuNbSiB 非晶合金的纳米晶化及其软磁性能

采用单辊快淬法制备了宽2 mm,厚20 μm的Fe75.5Cu1 Nb3 Si13.5B7非晶薄带,通过等温退火得到了非晶纳米晶双相结构的软磁性材料,纳米晶平均晶粒尺寸为8～11 nm.利用X射线衍射(XRD)和差热分析(DTA)研究了非晶晶化后的组织与性能,发现非晶基体上析出了单一bcc结构的a-Fe(Si)固溶体.研究了Fe基合金在不同退火条件下纳米晶化后的软磁性能,结果表明:在783～865 K退火1 h后,可获得较高的饱和磁感应强度Bs 和较低的矫顽力Hc,并且在823 K退火1 h后,表现出最佳的软磁性能,饱和磁化强度Bs 为135.266 Am2·kg-1,矫顽力Hc最低为1.8 A·m-1.     

表面机械研磨处理中的扩散现象及其对纳米晶Fe-30wt%Ni合金磁性能的影响

应用表面机械研磨处理(SMAT)工艺在Fe-30 wt%Ni合金上制备出纳米晶表层,同时伴随形成了应变诱发马氏体.通过对表层形貌和成分的表征,发现在SMAT过程中钢球的Fe、Cr元素扩散入Fe-30 wt%Ni合金样品的表层,从而导致了表层成分的变化.这种成分的差异使纳米晶Fe-30 wt%Ni合金的磁性能不同于原始合金,如室温饱和磁化强度(Ms)降低和居里温度(Tc)升高.     

Ni-Mn-Ga-Ti铁磁形状记忆合金的相稳定性和磁性能的第一性原理计算

通过第一性原理计算系统地研究了掺杂Ti含量对Ni_8Mn_(4-x)Ga_4Ti_x(x为单胞中掺杂Ti原子的个数,x=0、0.5、1、1.5和2)铁磁形状记忆合金相稳定性和磁性能的影响。根据能量最低原理,掺杂的Ti组元优先占据Ni_2MnGa合金中的Mn阵点。随着Ti含量的增加,顺磁奥氏体与铁磁奥氏体相的总能之差减小,从本质上导致了实验观察到的合金Curie温度(TC)的降低。随着Ti含量的逐渐增加,Fermi面以下自旋向上总电子态密度逐渐降低,而自旋向下的部分几乎不变,导致自旋向上与自旋向下的电子数之差减小,这是Ti含量增加而合金总磁矩降低的本质原因。本工作的计算结果对指导实验中的成分设计和开发新型磁控形状记忆合金具有重要意义。     

Sn对烧结钕铁硼合金磁性能影响的微磁学分析

通过Ｋｒｏｎｍｕｌｌｒ微磁学顽力模型拟合不同温度下测得的矫顽力,分析了Ｓｎ对三元ＮｄＦｅＢ合金和ＮｄＤｙＦｅＢ合金磁性能的影响及与显微的关系。发现掺杂Ｓｎ并未改变合金的矫顽力机制,在１５０℃以下,合金的反磁化过程由形核控制;在１５０℃以上,则由畴壁钉扎控制。然而,掺杂Ｓｎ却使两者的局部有效产因子Ｎｅｆｔ都减小,同时也增大了晶凿表面缺陷对矫顽力的影响。局部退磁因子上,是ＮｄＤｙＦｅＢＳｎ俣金矫顽力提     

脉冲电流对铝基纳米合金相变动力学的影响

研究了超短脉冲电流处理对快凝Al92.3Fe4.3V0.7Si1.7Nd1.0纳米晶合金薄带相稳定性的影响，并与等温时效处理结果进行了比较，基体Al晶粒尺寸和析出相颗粒尺寸减小，亚稳相向稳定相转变速度加快，相转变温度降低约100℃；理论分析表明：外场使相转变激活能、临界核心半径和形核功下降，从而提高形核率，并对新相长大有促进作用。     

Effect of Phase Transformation Conditions on the Microstructure and Shear Performance of TB8 Titanium Alloy

研究了TB8钛合金在不同热处理条件下的组织转变规律,并通过剪切实验分析了显微组织差异对于该合金剪切行为的影响。结果表明,热处理条件会影响TB8钛合金的显微组织,也会影响剪切变形行为。随着固溶处理温度升高,合金的晶粒明显变大,析出物的形貌也发生变化,剪切变形变得困难。固溶处理之后的时效温度对合金的剪切变形行为也有显著影响,在840 ℃固溶处理1 h之后,如果接着进行450 ℃/8 h时效处理,合金剪切变形所需的驱动力会降低;如果把时效热处理的温度提高到550 ℃,甚至更高（保温时间不变）,那么剪切变形就会发生穿晶断裂。根据剪切检测结果可知,合金经过840 ℃/1 h固溶处理接着再进行500 ℃/8 h的时效处理可以获得优异的剪切性能,而且具有合理的显微组织。     

骨科植入用TLM钛合金的相转变与力学性能

研究骨科植入用TLM钛合金的相转变过程及其对合金力学性能的影响.结果表明,TLM钛合金固溶后的显微组织为β相和少量细长的α"相,合金经低温300℃至500℃时效的过程中,α相的形成经历β→ω→α、α"→α 2个过程,微观组织揭示出α"马氏体对亚稳ω-相的形成具有一定的阻碍作用.同时TLM钛合金中相结构对降低弹性模量的程度由大到小的顺序为:ω＞α"＞α;相结构对提高强度的作用由大到小的顺序为:ω＞α＞α";而相结构对延伸率的提高由大到小的顺序为:α"＞α＞ω.     

磁驱动相变材料研究进展

磁驱动相变材料利用外磁控制下铁弹马氏体变体重排或磁诱导一级相变产生的形状记忆效应来捕获应变,兼具铁弹形状记忆与磁致伸缩功效特征。Heusler型Ni—Mn．X（X=Ga或In）系磁驱动相变合金材料具有磁感生应变大、能量密度高、反应速度快等优点,是未来重要磁传感器和磁驱动器研制的关键。主要介绍了国内外Ni-Mn-Ga、Ni-Co-Mn-In、反铁磁体等磁驱动相变材料的研究进展,以及本课题组利用高能Xx射线衍射和中子散射技术对磁驱动相变材料的原位研究。最后,展望了磁驱动相变合金材料的发展趋势。     

FeZrB系纳米晶软磁合金研究

本文主要对FeZrB系合金进行了制备工艺和组织等方面的研究。实验结果发现在FeZrB合金成分基础上降低Fe含量添加Cu和Nb,可以明显改善非晶态形成能力。     

TC21合金时效过程中的相变研究

采用XRD、SEM、TEM及显微硬度测试等手段,系统研究了TC21合金固溶处理后的相变以及合金在550～850℃时а"相在时效过程中的分解机制及组织演变规律,结果表明:1000℃固溶30 min淬火后,TC21合金形成а"马氏体,且合金中存在少量β及O相(Ti2AlNb);随时效温度的升高,а"相逐步发生а"→а+а"_高→а+β_(亚稳)→а+β,а"+а'+β_(亚稳)→а+β,а"→а+β等分解过程;TC21合金的显微硬度依赖于时效温度和时效时间,时效时间延长,合金显微硬度先迅速增大,达到最大值后再逐渐减小.时效温度升高时,合金显微硬度达到最大值的时间缩短,且合金最终的显微硬度随时效温度的升高而降低.     

Fe－Mn－Si合金的磁转变

利用电阻测量、Ｘ射线衍射等方法研究了铁锰基形状记忆合会中γ→ε相变与顺磁—反铁磁转变（ＰＭ－ＡＭ）．对顺磁—反铁磁转变的温度区间和可逆性作了仔细分析。降温时γ→ε转变与顺磁到反铁磁转变的温度区间有重叠，但升温时反铁磁到顺磁的转变出现在－１４０℃到＋５０℃之间，ε→γ在１００～２００℃之间进行，二者截然分开，淬火态合会Ｘ射线谱上的奥氏体线条强于马氏体线条，即奥氏体是主相。结果还表明磁转变表现为降温时电阻由下降转为升高。Ｎｅｅｌ转变点由升温曲线上的最低点给出，其值为－５℃。讨论了Ｓｉ对磁转变影响的可能原因。     

新型铁基纳米晶合金软磁性能的研究

本文研究了(FeCo)73．5Cu1Nb3(SiB)22．5铁基纳米晶合金在不同退火条件下的磁性能。与典型成分的Finemet合金相比，该合金铁损和矫顽力很低，有优良的综合软磁性能且磁场退火效果很好，这种更好的磁场退火效果来源于该合金有大的磁感生各向异性常数Ku。     

（Ti0.7Zr0.2V0.1）Ni贮氢合金的电化学性能及氢致相变研究

研究了（Ｔｉ０．７Ｚｒ０．２Ｖ０．１）Ｎｉ合金的相结构和电化学性能,结果表明：在比较快的冷却条件下,合金铸态组织为具有Ｂ２结构的单一奥氏体相;充氢使唤结构和奥氏体相转变为单斜结构的马氏体相;反复电以放氢使Ｔｉ２Ｎｉ２和Ｚｒ９Ｎｉ相逐渐从母中析出。