基于磁相互作用探索P掺杂对Fe-Si-Nb-Cu-B合金带材组织结构和软磁性能的影响

类金属元素是改善Fe基非晶纳米晶合金非晶形成能力和软磁性能的重要添加剂。用单辊甩带法制备了Fe_73.5Si_13.5Nb₃Cu₁B_9-xP_x(x=0, 3%, 6%, 9%)(原子分数)合金带材，从各元素间磁相互作用出发探索了P替换B对合金组织结构和软磁性能的影响。实验结果表明，P添加可有效提高合金的初晶相晶化温度以及合金的非晶形成能力；但是二次晶化相的析出温度降低，弱化了其热稳定性。当P含量为3%(原子分数)时，合金有较宽的退火温度窗口，且可有效细化初晶相晶粒尺寸，并在525℃退火后表现出最佳软磁性能，此时合金晶粒尺寸为9 nm,矫顽力为0.21 A/m,同时有效磁导率高于x=0合金。但是由于P的添加，残余非晶相中Fe的磁矩降低，导致合金的饱和磁感应强度降低。