热处理条件对Fe78Si9B13非晶合金磁性能的影响

部分晶化法是一种具有实用前景的Fe78Si9B13非晶合金热处理方法。研究了不同热处理温度、热处理时间、保护气氛及冷却速度对Fe78Si9B13非晶合金磁性能的影响,探讨了获得具有一定恒导磁性能Fe78Si9B13非晶合金磁芯的方法。随热处理温度的上升,Fe78Si9B13非晶磁芯0A下的电感量单调下降,1A下的电感量先上升后下降。在一定保温温度和保护气氛下,随热处理时间的延长,Fe78Si9B13非晶磁芯0A下电感量单调减小,1A下电感量单调增加。较低的保温温度有利于在较宽保护气氛下获得所需磁性能的磁芯,过高真空度不利于获得所需的磁芯性能。不同冷却速度对Fe78Si9B13非晶磁芯电感量没有明显影响。     

带材破碎制备Fe_（78）Si_9B_（13）非晶合金粉末及其磁粉芯性能

对带材破碎法制备Fe78Si9B13非晶合金粉末及其磁粉芯的性能进行了研究。球磨气流复合破碎法是带材破碎制粉的有效途径之一。通过与美国Magnetics相同磁导率磁粉芯产品的磁性能对比,证明Fe78Si9B13非晶磁粉芯是综合性能良好的一种新型磁粉芯。     

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 研究了不同的磁场退火方式对非晶合金铁芯磁性能的影响。结果表明,纵向磁场退火后非晶合金铁芯的剩磁、最大磁导率和损耗增加;横向磁场处理后非晶合金铁芯的剩磁、最大磁导率、损耗和矫顽力减小;先加横向磁场后加纵向磁场退火,非晶合金铁芯可同时获得高的剩磁和低的损耗。     

磁致Fe78Si9B13非晶合金纳米晶化磁矩的理论计算

用低频脉冲磁场处理非晶Fe78Si9B13合金,在低温下发生了纳米晶化,利用M?ssbauer谱和LDJ9600震动样品磁强计进行了微结构和磁性分析.借助于固体与分子经验电子理论中的BLD方法,计算了非晶Fe78Si9B13合金磁致低温纳米晶化前后的价电子结构,并算出了磁矩,其理论计算值与实验测定值的误差小于7%,满足一级近似要求,说明从价电子层次上计算非晶合金的磁矩是可以实现的.     

Fe78Si9B13非晶粉末的钝化工艺对其磁粉芯性能的影响

对Fe78Si9B13非晶合金带材破碎粉末制备磁粉芯中的粉末钝化工艺进行了研究。通过添加3类不同的钝化剂对铁基非晶粉末进行表面钝化处理后,可显著改善非晶磁粉芯的成形性及磁性能。改变钝化剂的配方和浓度、控制钝化程度是控制非晶磁粉芯性能（有效磁导率、品质因数Q、损耗、频率特性等）的有效手段之一。     

添加P对Fe78Si9B13合金非晶形成能力及软磁性能的影响

在惰性气体保护下制备了Fe78Si(9-x)B13Px(x=0,1,3,5,7)合金的楔形试样和非晶条带,用多种分析手段考察了合金的非晶形成能力和磁性能。结果表明,P的加入可提高合金的非晶形成能力,P含量为3at%时非晶厚度达497μm。合金的综合软磁性能则在P含量为1at%时达到最佳,此时的饱和磁感应强度上升至1.81 T,矫顽力为32.02 Oe。     

低频脉冲磁场处理Fe78Si9B13非晶合金的微观结构及其磁性

研究了低频脉冲磁场处理对非晶合金Fe78Si9B13微观结构及磁性的影响。用非接触红外测温仪对试样的温升进行测量，用穆斯堡尔谱仪、透射电镜等仪器对样品的组织结构、晶化行为进行分析，利用交变梯度磁强计AGM对样品的磁性进行测试。结果表明，低频脉冲磁场处理（脉冲频率f=10-40Hz，磁场强度H=（100～400）×79．6A／m，处理时间t=-180-1200s）可在温升△T≤7℃的情况下，促进非晶合金Fe78Si9B13发生单相晶化，晶化相为α-Fe（Si），晶粒尺寸为2～10nm，析出量为3％～7％。样品在经过f=40Hz，H=300×79．6A／m，t=300s处理后，获得较好磁性能：Bs=1．74T，H0=0．13×79．6A·m^-1。     

Fe78Si9B13非晶合金的化学不均匀性

金属材料的化学不均匀性是造成材料使用性能和工艺性能变坏的最为严重的问题。因此 ,消除和从根本上减轻化学不均匀性 ,始终是冶金学和金属学界的最重要的任务。为此研究了模拟铁基合金Ｆｅ78Ｓｉ9Ｂ13在结晶时浓度不均性形成的机理和动力学。借助于熔体快淬法制得研究用的Ｆｅ     

交流磁场处理对Fe78Si9B13非晶合金结构和性能影响的研究

利用X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和差示扫描量热仪(DSC)对交流磁场处理前后Fe78Si9B13非晶合金条带的结构和性能进行了分析研究。XRD和VSM结果显示,随着交流电流的增大,合金的近邻原子间距离(d)和矫顽力(Hc)先减小后增大,但饱和磁感应强度则随交变电流的增大而变化幅度不大。d和Hc的变化是由合金中不均匀特征结构在结构磁驰豫过程中的相互作用所导致。由DSC曲线计算获得的表观激活能、局域激活能和局域Avrami指数显示,交流磁场处理提高了合金的初始晶化激活能和晶化反应的Avrami指数,降低了晶化反应的表观生长激活能。合金晶化行为的改变与磁后效导致的团簇原子对有序以及溶质原子与自由体积的扩散有关。     

Fe68Nd5Zr2Y4B21大块非晶合金磁性能的研究

采用铜模吸铸法制备出厚度为0.8 mm的片状Fe68Nd5Zr2Y4B21大块非晶合金.利用X射线衍射(XRD),差热分析(DTA)和振动样品磁强计(VSM)研究了Fe68Nd5Zr2Y4B21大块非晶合金在铸态和不同温度退火后的磁性能.结果表明,Fe68Nd5Zr2Y4B21大块非晶合金在铸态下为软磁性.合金晶化退火后,磁性能转变为硬磁性,得到了块状的纳米晶复合永磁材料.合金硬磁性的产生是由于合金晶化后产生了Nd2Fe14B硬磁性相和α-Fe,Fe3B软磁性相,软、硬磁相间产生了较强的交换耦合作用而造成的.这一方法为制备块体纳米晶复合永磁材料提供了一种新的手段.     

晶化对Co43Fe20Ta5.5B31.5非晶合金磁性能的影响

采用单辊甩带法制备了Co43Fe20Ta5.5B31.5非晶合金薄带,利用差热分析、X-射线衍射以及振动样品磁强计研究了等温晶化和非等温晶化条件下晶化对显微组织和磁性能的影响.结果表明,等温晶化时,饱和磁感应强度Ms和矫顽力Hc都随晶化体积分数α的增加而增加.经过928 K保温55 min的晶化处理以后,合金的Ms值由制备态的37.2增加到58.4 A·m2/kg,与此同时矫顽力也由制备态的1.25×79.6 A/m增加到634.45×79.6 A/m.当只有(Co, Fe)21Ta2B6相析出时,Hc和Ms的增加幅度都比较小.随着晶化的进行,当晶体相(Co,Fe)3B2和(Co,Fe)B析出时Hc和Ms都发生突然增高.在非等温晶化条件下,Ms随终止温度的提高而单调增大,但增加幅度很小.Hc随终止晶化温度的提高而变化的幅度较大,并且变化非单调.在第1个晶化峰温度范围之内时,Hc随终止温度升高而提高,但终止温度高于第2个晶化峰结束温度时,矫顽力又急剧下降.终止温度从968 K提高到1153 K时,Ms从61.74增加到67.7 A·m2/kg, 矫顽力由267.6×79.6增加到416.2×79.6 A/m.当终止温度进一步提高到1273 K时,矫顽力又下降为152.2×79.6 A/m.     

Structure and DC Superimposition Characteristic of Fe78Si9B13 Amorphous Alloys

研究了Fe78Si9B13合金的结构及其直流叠加特性,分析了气隙长度和永磁铁对其直流叠加特性的影响。样品用X射线衍射（XRD）、差示扫描量热分析（DSC）和3D高景深显微镜进行表征,直流叠加特性通过μ-H曲线进行分析。结果显示：电感磁芯的磁导率和饱和磁场强度随气隙长度的变化而变化。利用磁偏置方法能改善Fe78Si9B13非晶电感磁芯的直流叠加特性,并且不会对电感磁芯的磁导率产生不利影响。通过采用磁偏置方法,电感磁芯达到饱和需要更大的额定电流,所以磁偏置可以有效地减小电感磁芯的体积     

Fe_(78)Si_9B_(13)非晶合金的高温变形性能

通过高温拉伸及胀形实验,研究了Fe78Si9B13非晶合金的塑性变形性能。高温拉伸的温度范围为430℃~530℃,初始应变速率为1.67×10-4s-1~1.67×10-3s-1。利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对高温变形后的微观组织进行了分析。高温拉伸的延伸率随温度的升高先增大后减小,450℃时达到最大;在450℃,初始应变速率为8.33×10-4s-1时延伸率为40%。在450℃胀形得到半径为5mm、高4mm的近半球试件,显示了Fe78Si9B13非晶合金具有良好的高温变形性能。高温塑性变形过程中伴随着非晶的晶化,使塑性流动应力增大,影响了Fe78Si9B13非晶合金的高温变形性能。     

Fe44Co20Nd7Nb4B25大块非晶合金磁性及热稳定性研究

采用铜模吸铸法制备了Fe44Co20Nd7Nb4B25大块非晶合金,利用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)和振动样品磁强计(VSM)研究了该合金的结构、非晶形成能力、热稳定性及磁性能.结果表明:该合金为完全非晶结构,在室温下表现为良好的软磁性,并具有较好的非晶形成能力和热稳定性,晶化激活能Ep为642 kJ/mol.退火后该合金表现为硬磁性,退火温度为1003 K时,内禀矫顽力iHc达到最大值,为l164kA/m;退火温度为963 K时,剩余磁感应强度研和最大磁能积(BH)max的值最大,分别为0.27 T和15.79 kJ/m3.     

Fe69Co8Nb7-xVxB15Cu1非晶条带热稳定性与软磁性能研究

基于Slater-Pauling曲线,运用"元素替代"成分设计法则,通过单辊旋淬工艺成功制备出Fe69Co8Nb7-xVxB15Cu1(x=0,2,5,7)非晶合金条带。利用XRD、TEM和DSC对合金系的非晶形成能力、热稳定性进行研究,并通过PPMS和B-H磁滞回线仪研究合金系的软磁性能。结果表明:随着V含量的增加,合金系的非晶形成能力、热稳定性和矫顽力逐渐降低,而饱和磁感应强度、居里温度逐渐增高;当x=2时非晶合金具有最宽两次晶化温度区间,热处理温区宽达225.9℃;当x=7时非晶合金具有最佳高温软磁性能,其饱和磁感应强度为0.96 T,矫顽力仅为8.95 A/m,而居里温度高达TC=349.42℃。     

Formation of Chemical Inhomogeneity in Crystallization of Amorphous Alloy Fe78Si9B13

Metal Science and Heat Treatment -     

稀土改性非晶带材的制备与软磁性能研究

利用稀土La掺杂Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶合金,成功制备了稀土La改性的非晶带材.对制得的非晶带材进行热处理和显微组织分析,最后测试了带材的软磁性能.结果表明添加La改变了非晶带材的晶化温度,随着La含量的增加,晶化温度呈下降趋势.显微金相分析表明带材表面存在纹路,且纹路随着热处理温度的变化而变化.带材中内应力分布不均造成带材的厚度随温度变化而波动.La原子加入后使非晶带材的尺寸波动范围变窄,尺寸波动的临界温度也由400℃下降到300℃;在550℃×0.5 h热处理工艺时,FeCuNbSiB(La-0.5wt%)带材综合软磁性能最佳,饱和磁感强度可达到1.7 T以上,磁导率为5306.     

稀土改性非晶带材的制备与软磁性能研究

利用稀土La掺杂Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶合金,成功制备了稀土La改性的非晶带材。对制得的非晶带材进行热处理和显微组织分析,最后测试了带材的软磁性能。结果表明:添加La改变了非晶带材的晶化温度,随着La含量的增加,晶化温度呈下降趋势。显微金相分析表明带材表面存在纹路,且纹路随着热处理温度的变化而变化。带材中内应力分布不均造成带材的厚度随温度变化而波动。La原子加入后使非晶带材的尺寸波动范围变窄,尺寸波动的临界温度也由400℃下降到300℃;在550℃×0.5 h热处理工艺时,FeCuNbSiB(La-0.5wt%)带材综合软磁性能最佳,饱和磁感强度可达到1.7 T以上,磁导率为5306。     

Corrosion Resistance of FeSiB and FeCuNbSiB Alloys and Its Influence on Their Soft Magnetic Properties in NaOH Solution

非晶Fe78Si9B13和纳米晶Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金由于具有低矫顽力、高磁导率和高饱和磁通密度等特点而受到广泛关注。研究了Fe78Si9B13及Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金在NaOH(pH=9~10)溶液中的耐腐蚀性能,及其对软磁性能的影响。分析了经腐蚀后合金的有效磁导率、矫顽力和饱和磁感应强度等软磁性能的改变。样品用X射线衍射和3D高景深显微镜进行表征。结果显示:腐蚀后溶液中有橙色铁的氧化物产生,合金结构保持不变。经腐蚀后Fe78Si9B13及Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金的软磁性能下降,且Fe78Si9B13非晶合金的有效磁导率ue和饱和磁感应强度Bs比Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶合金下降快。     

Fe76.9Cu0.6Nb2.5Si13B7合金结构和性能的研究

本文研究了Fe76．9Cu0．6Nb2．5Si1387纳米晶软磁合金的晶化过程及软磁性能。Fe76．9Cu0．6Nb2．5Si1387纳米晶软磁合金具有优良的软磁性能：高饱和磁感应强度、高初始磁导率、低矫顽力、低损耗。本文中对损耗P进行了拟合分析，当Bm=0．1～0．7T、f=10～300kHz时，损耗P可近似地表示为：P=0．63f^1.72B^2m。我们采用晶化过程中电阻测量及X射线衍射方法研究了该合金的晶化过程，研究表明该合金在很宽的温度范围内进行退火处理都只存在单一的α-Fe(Si)析出相。