热处理条件对FeZrB基非晶合金微观结构及磁性能的影响

采用单辊快淬法制备一系列不同名义成分的FeZrB合金样品,并在第一个晶化峰值温度进行退火。利用同步热分析仪(STA)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)测试分析合金的热曲线、微观结构和磁性能。初始晶化相随着FeZrB系列合金成分比例的改变而不同。在不同成分比例的合金中观察到四组不同的初始晶化相,例如α-Fe, α-Fe+Fe23B6型, α-Fe+α-Mn型和α-Fe+Fe2B+ZrB。通过TEM观察发现具有不同初始晶化产物的合金具有不同的形貌。具有不同初始晶化产物合金的饱和磁化强度(Ms)和矫顽力(Hc)存在以下关系：Ms(α-Fe)>Ms(α-Fe+α-Mn type)>Ms(α-Fe+Fe2B+ZrB)>Ms(α-Fe+Fe23B6-type), Hc (α-Fe+α-Mn type)>Hc(α-Fe+Fe2B+ZrB)>Hc(α-Fe+Fe23B6-type)>Hc(α-Fe).     

非晶（Fe0.99Cu0.01）78Si9B13合金等温晶化动力学

利用DSC,结合XRD,TEM实验,研究了(Fe_(0.99)Cu_(0.01))_(78)Si_9B_(13)非晶合金等温晶化动力学,结果表明:该合金等温晶化按两个阶段进行,分別析出α-Fe(Si)固溶体和Fe_2B化合物利用局域Avrami指数的概念分析了两相的形核长大方式。并作出了出合金晶化的“C”曲线,通过对两相晶化激活能的分析得出:α-Fe(Si)相较Fe_2B相容易晶化析出,同时,Cu元素的添加有助于改善α-Fe(Si)相的形貌。     

Co含量对FeCoZrB合金热性能、晶化过程及磁性能的影响

采用单辊快淬法制备(Fe1-xCox)76Zr9B15(x=0,0.25,0.5)非晶合金薄带,并对3种合金进行不同温度热处理。利用差热分析仪(DTA)、X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究3种合金的晶化行为、微观结构和磁性能。结果表明,Fe76Zr9B15、Fe57Co19Zr9B15和Fe38Co38Zr9B15合金的晶化激活能分别为363.50、434.86和536.33 k J/mol。Fe76Zr9B15非晶合金的初始晶化产物为Fe23B6型相和α-Fe相,Fe57Co19Zr9B15非晶合金的初始晶化产物为α-Mn型相和α-Fe(Co)相,Fe38Co38Zr9B15非晶合金的初始晶化产物为α-Fe(Co)相。随着热处理温度的增加,(Fe1-xCox)76Zr9B15(x=0,0.25,0.5)合金的矫顽力随各自晶化产物的不同而发生改变。     

Fe_(77)Co_4Zr_9B_(10)合金的热稳定性、微观结构和磁性能研究

采用单辊快淬法制备Fe77Co4Zr9B10非晶合金,在不同温度下对该合金进行热处理。利用差热分析仪(DTA)、X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)以及振动样品磁强计(VSM)等手段对Fe77Co4Zr9B10合金薄带的晶化行为、微观结构和磁性能进行研究。结果表明:Fe77Co4Zr9B10非晶合金的晶化峰值温度Tp的晶化激活能Ep为525.19 k J/mol。Fe77Co4Zr9B10非晶合金在晶化初期,观察到α-Fe和α-Mn型晶化物析出;943 K退火,α-Mn型晶化物消失。Fe77Co4Zr9B10合金在晶化初期,α-Mn型晶化物的析出导致矫顽力(Hc)恶化;在943K退火后,Hc的下降与α-Mn型晶化物的消失和α-Fe相体积分数的增加有关。     

Sm5Fe80Cu1Zr3.5Si5B3C2.5非晶合金晶化动力学的研究

利用X射线衍射、透射电镜、振动样品磁强计和差热分析研究了非晶Sm5Fe80Cu1Zr3.5Si5B3C2.5合金中α-Fe/Sm2(Fe,Si)17Cx复合纳米相结构的形成过程、磁性及其晶化动力学.XRD结果表明,随着退火温度的升高,Sm5Fe80Cu1Zr3.5Si5B3C2.5非晶合金先后析出软磁相α-Fe和硬磁相Sm2(Fe,Si)17Cx;当经高温750℃晶化退火后,经Scherrer计算得到合金中α-Fe相和Sm2(Fe,Si)17Cx的晶粒尺寸分别为65.5和22.1nm,其矫顽力增加到58.11kA/m,剩磁为0.967T.晶化动力学分析发现,这种具有较低初始晶化激活能和阶段生长激活能的晶化行为是导致α-Fe相晶粒生长过于粗大和合金中α-Fe和Sm2(Fe,Si)17Cx复合纳米磁体磁耦合性能较差的根本原因.     

Fe74Al4 Sn2(PSiBC)20块体非晶合金的制备与晶化研究

利用铜模吸铸法制备了φ5mm×8mm×1mm的Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2和Fe74Al4Sn2P11 C4B4Si1块体非晶合金圆环.Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2和Fe74Al4Sn2P11C4B4Si1块体非晶合金具有较高的约化玻璃转变温度(Tg/Tm≈0.60).Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2块体非晶合金的晶化过程是二步晶化非晶相→非晶相'+α-Fe→α-Fe+Fe3P+Fe2B+Fe3B+Fe3C,而Fe74Al4Sn2P11C4B4Si1块体非晶合金的晶化过程是一步晶化非晶相→α-Fe+Fe3P+Fe2B+Fe3B+Fe3C.一步晶化的Fe74Al4Sn2P11C4B4Si1块体非晶合金具有更宽的超冷液相区.二步晶化的Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2块体非晶合金的热磁曲线分为四个阶段室温→Tg→Tx→Tp1→高温,而一步晶化的Fe74Al4Sn2P11G4B4Si1块体非晶合金的热磁曲线分为三个阶段室温→Tg→Tx→高温.α-Fe的析出导致铁基块体非晶合金饱和磁化强度值Ms上升,而结晶化合物Fe3P、Fe2B、Fe3B和Fe3C的同时析出导致Ms值的下降.     

Fe_(78)Co_2Zr_8Nb_2B_9M_1(M=Ta、Cu)合金的微观结构和巨磁阻抗效应北大核心CSCD

采用单辊快淬法制备Fe78Co2Zr8Nb2B9M1(M=Ta、Cu)非晶合金薄带,在不同温度下对合金进行等温热处理。利用DTA、XRD、TEM、VSM和阻抗分析仪研究合金的热行为、微观结构、磁性能及巨磁阻抗效应。结果表明,晶化初期,Fe78Co2Zr8Nb2B9Ta1非晶合金析出α-Mn亚稳相和α-Fe(Co)相,Fe78Co2Zr8Nb2B9Cu1非晶合金仅析出α-Fe(Co)相。600℃退火后的Fe78Co2Zr8Nb2B9Cu1合金中晶化相的平均晶粒尺寸小于Fe78Co2Zr8Nb2B9Ta1合金。合金的M s均随退火温度的升高而逐渐增大。Fe78Co2Zr8Nb2B9Ta1合金的H c在600℃退火后明显增大,这与α-Mn型相的析出有关;而Fe78Co2Zr8Nb2B9Cu1合金的H c在600℃退火后达到极小值。合金的GMI max值随退火温度增加先上升后下降。Fe78Co2Zr8Nb2B9Cu1合金具有比Fe78Co2Zr8Nb2B9Ta1合金更显著的GMI效应。     

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.     

Fe79Zr9B12和Fe76Zr9B15合金的晶化行为和磁性能

采用单辊快淬法制备Fe79Zr9B12和Fe76Zr9B15非晶合金薄带,并对两合金进行不同温度下热处理。利用差热分析仪(DTA)、X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究Fe79Zr9B12合金和Fe76Zr9B15合金的晶化行为和磁性能。结果表明,Fe79Zr9B12合金和Fe76Zr9B15合金的晶化激活能分别为404.42 kJ/mol和370.75 kJ/mol。晶化初期,有α-Mn型相和α-Fe相从Fe79Zr9B12非晶合金基体中析出,Fe23B6型相和α-Fe相从Fe76Zr9B15非晶合金基体中析出。α-Mn型相和Fe23B6型相均为亚稳相,进一步高温热处理后,α-Mn型相转变为α-Fe相,Fe23B6型相转变为α-Fe相、Fe2B相和Fe3B相。Fe79Zr9B12合金的矫顽力(Hc)在600℃退火后突然增大,继续高温退火,Hc下降;Fe76Zr9B15合金的Hc随着退火温度的升高持续增大。两种合金矫顽力随退火温度的变化与退火后合金的微观结构密切相关。     

合金元素对(NdPr)_6Fe_(79)B_(15)非晶厚带的晶化行为及磁性能影响

利用熔体快淬法制备了(Nd Pr)6Fe79B15和(Nd Pr,Dy)6Fe74.5Co3Cu0.5Zr1B15非晶带。通过X射线衍射(XRD)和差热分析(DSC),并借助Kempen模型和Kissinger方程,研究了合金的非晶晶化过程及非等温晶化动力学。结果表明,与(Nd Pr)6Fe79B15合金相比,(Nd Pr,Dy)6Fe74.5Co3Cu0.5Zr1B15合金的非晶形成能力明显提高,在9 m/s的辊速下获得了厚度为100μm以上的非晶厚带。2种合金的非晶厚带具有不同的晶化过程及晶化动力学机制。(Nd Pr)6Fe79B15合金的晶化分4步完成:非晶相(A)→Nd2Fe23B3+A’→α-Fe+Fe3B+Nd2Fe23B3’→α-Fe+Fe3B+Nd2Fe14B→α-Fe+Fe3B+Nd2Fe14B+Nd1Fe4B4;而(Nd Pr,Dy)6Fe74.5Co3-Cu0.5Zr1B15合金的晶化分两步完成:非晶相(A)→Fe3B+A’→α-Fe+Fe3B+Nd2Fe14B。与(Nd Pr)6Fe79B15合金由界面控制的多晶型晶化不同,(Nd Pr,Dy)6Fe74.5Co3Cu0.5Zr1B15合金第1步为界面控制的多晶型晶化,第2步则以扩散控制的共晶型晶化为主。由于退火后组织结构的细化和改善,(Nd Pr,Dy)6Fe74.5Co3Cu0.5Zr1B15合金带的磁性能明显优于(Nd Pr)6Fe79B15合金带。     

快淬Nd-Fe-B非晶厚带的晶化过程和非等温晶化动力学

利用熔体快淬法在12 m/8的辊速下制备了Nd6Fe72B22和Nd6Fe68Ti4B17C5非晶厚带.通过DSC和XRD,并借助Kempen模型和Kissinger方程,研究了合金的非晶晶化过程及非等温晶化动力学.结果表明,两种合金厚带具有不同的晶化过程以及晶化动力学机制.Nd6Fe72B22合金的晶化过程分为三步完成:非晶相(AP)→Nd2Fe23B3→Nd2Fe14B+α-Fe+Fe3B→Nd2Fe14B+α-Fe+Fe3B+NdFe4B4,而Nd6Fi4Ti4B17C5合金一步完成晶化:AP→Nd2(Fe,Ti)14(B,C)+α-Fe+Fe3B.与Nd6Fe72B22合金由界面控制的多晶型晶化不同,Nd6Fe68Ti4B17C5合金以扩散控制的共晶型晶化为主.     

Nb对铁基非晶合金的晶化影响

利用X射线衍射(XRD)和差热分析(DSC)方法试验研究了Nb元素对Fe-(Al,Ga)-(P,C,Si,B)系合金非晶晶化的影响.结果表明:Fe73Nb1Al4Ga2P12B4Si4的晶化过程为α-Fe→α-Fe Fe5SiP Al0.7Fe3Si0.3 Fe3B 剩余非晶化相;替代元素Nb的加入提高了材料的晶化温度,改变了Fe74Al4Ga2P12B4Si4的晶化激活能,其中形核激活能(Eg)、晶化起始激活能(Ex)和第一晶化峰激活能(Ep1)都大大增加;另外,Nb的加入还使合金晶化后的晶粒尺寸大大减小.     

Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶合金的晶化动力学

用差热分析(DTA)结合X射线衍射(XRD),研究了Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶合金的晶化动力学。结果表明:温度在0～700℃范围内,该合金的晶化相为α-Fe和Fe_2B;α-Fe相晶化表观激活能为452.39kJ/mol,Fe_2B相的晶化表观激活能395.23kJ/mol;两相在晶化初期激活能最小,随晶化量X_c的增加而迅速增大,在α-Fe的体积分数为30％～80％,Fe_2B的体积分数为40％～80％时,呈现极大值。     

热处理条件对Fe_(80)Zr_(10)B_(10)合金的晶化过程和磁性能的影响

采用单辊快淬法制备Fe80Zr10B10非晶合金,并对该合金进行不同温度及不同保温时间热处理。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)对合金的晶化过程和磁性能进行测试分析。结果表明:Fe80Zr10B10非晶合金经550℃退火保温不同时间,仅析出α-Fe相。经600℃退火,保温1 min后晶化产物为α-Fe相和χ相(α-Mn型相),χ相为亚稳相,随保温时间延长,χ相转变为α-Fe相。经650℃退火,保温1 min的晶化产物为Laves C14(λ)相,随保温时间增加,λ相向α-Fe相转变,并伴有Fe3Zr相和Fe2Zr相析出。合金经550℃退火,矫顽力(Hc)随保温时间的延长变化不大,比饱和磁化强度(Ms)逐渐增大。600℃退火,矫顽力(Hc)在合金保温10 min后达到最大值然后减小,比饱和磁化强度(Ms)在合金保温10 min后达到最小值,然后增大。650℃退火,矫顽力(Hc)随保温时间的增加而减小,比饱和磁化强度(Ms)逐渐增大。     

Fe-B-Si非晶合金的晶化过程研究

本文用高温X线衍射装置对Fe_(78)B_(13)Si_9非晶质合金在等温晶化及连续升温晶化过程中的结晶相进行了研究,结果表明:该合金系两阶段结晶,低温时的初次结晶相为α-Fe(Si),高温时的结晶相为Fe_2B。同时还测定了在不同温度下的结晶度。     

热处理条件对Fe84 Zr7 B9非晶合金微观结构的影响

利用单辊快淬法制备了Fe84Zr7B9非晶合金,并对其进行了不同温度的退火处理,在降温过程中采用不抽真空和持续抽真空两种方式.利用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)研究了热处理后合金的物相及显微组织.结果表明:在退火降温过程中不抽真空时,Fe84Zr7B9非晶合金的初始晶化产物为α-Fe相和B2O3相,晶化过程为...     

Fe73.5CulNb3Si13.5B9非晶合金的晶化动力学

用差热分析(DTA)结合X射线衍射(XRD),研究了Fe73.5Cu1Nb3 Si13.5B9非晶合金的晶化动力学.结果表明:温度在0～700℃范围内,该合金的晶化相为α-Fe和Fe2B;α-Fe相晶化表观激活能为452.39 kJ/mol,Fe2B相的晶化表观激活能395.23 kJ/mol;两相在晶化初期激活能最小,随晶化量Xc的增加而迅速增大,在a-Fe的体积分数为30%～80%,Fe2B的体积分数为40%～80%时,呈现极大值.     

包晶Nd-Fe-B合金定向凝固与形核有关的组织选择

对Nd_(14)Fe_(79)B_7合金进行了定向凝固试验与形核有关的凝固组织形成研究.发现凝固速率为200和500μm/s试样中局部区域有粗大等轴Fe枝晶形成;并且在凝固速率500 μm/s的试样中存在α-Fe枝晶与Nd_2Fe_(14)B枝晶交替生长的带状组织.分析表明,当凝固速率为200μm/s时,定向生长的Fe枝晶界面前沿液相中的温度分布相对于γ-Fe平衡液相线是过冷的;当凝固速率为500μm/s时,Fe枝晶生长界面前沿相对于γ-Fe和Nd_2Fe_(14)B平衡液相线均会产生过冷.理论分析可以解释定向凝固试样中等轴晶和枝晶带状组织的形成.     

用机械合金化法制备Sm—Fe合金及其晶化与氮化过程探讨

研究了用机械合金化方法制备的Sm_2Fe_(17)合金的晶化与氮化过程。结果表明:机械合金化的Sm-Fe合金是Sm-Fe非晶相与晶态α-Fe的混合物,其成分是不均匀的,Fe在非晶颗粒外层含量较少,晶化过程包含Fe原子的长程扩散和固相反应,在适当的晶化条件下,晶化后全部转化为Sm_2Fe_(17)相。晶化过程中,可能出现六方结构的Th_2Ni_(17)型Sm_2Fe_(17)亚稳相。氮化过程由孕育期、Sm_2Fe_(17)相与其氮化物相共存、最终全部转化为氮化物相三阶段组成;在氮化过程中有十分细小的少量α-Fe析出。     

深过冷三元Fe_(35)Cu_(35)Si_(30)合金的液相分离与枝晶生长特征（英文）

采用熔融玻璃净化技术研究了三元Fe_(35)Cu_(35)Si_(30)合金的液相分离与枝晶生长特征。实验获得的最大过冷度为328 K(0.24T L)。结果表明,合金在深过冷条件下具有三重凝固机制。当过冷度小于24 K时,α-Fe相为初生相,凝固组织为均匀分布的枝晶。过冷度超过24 K之后,合金熔体分离为富Fe区和富Cu区。在过冷度低于230K的范围内,Fe Si金属间化合物为富Fe区的初生相;当过冷度高于230 K时,Fe_5Si_3金属间化合物取代Fe Si相成为富Fe区的初生相。随着合金过冷度的增加,Fe Si相的生长速率逐渐升高,而Fe_5Si_3相的生长速率将逐渐降低。在富Cu区,初生相始终为Fe Si金属间化合物。能谱分析表明,富Fe区和富Cu区的平均成分均已严重偏离初始合金成分。