FeSiBCu系非晶-納米晶合金帶材的非晶形成能力及軟磁性能研究.pdf

1、本文使用真空熔煉爐制備母合金、采用單銅輥甩帶法制備合金帶材。用X射線衍射儀(XRD)、差示掃描量熱儀(DSC)、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)和直流軟磁測(cè)試儀測(cè)量樣品合金帶材的結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性和軟磁性能。在FeSiBCu系列合金帶材中，探索了B/Fe、Si/B、Cu/Fe的原子比和微量添加元素P、Nb、C對(duì)FeSiBCu合金帶材的結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性和軟磁性能的影響;研究了退火熱處理對(duì)Fe70Si10B19Cu1合金帶材的結(jié)構(gòu)和軟磁性能的影響。主要得

2、到如下結(jié)論:
　　1)對(duì)于Fe89-xSi10BxCU1(x=13，16，19，22，25，28)系列合金，淬火態(tài)下只有Fe76Si10B13CU1和Fe61Si10B28Cu1存在晶化相，其余的均為非晶態(tài)。Fe73Si10B16CU1具有最大的過(guò)冷液相區(qū)⊿Tx(78.2℃)，F(xiàn)e64Si10B25Cu1合金帶材具有最大的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg(531.8℃)。Fe70Si10B19Cu1合金帶材具有最大的飽和磁化強(qiáng)度Ms(120.7

3、 emu/g)，F(xiàn)e67Si10B22CU1合金帶材具有最小的矯頑力Hc(8.2 A/m)。
　　2)對(duì)于Fe83.3Si16-xBxCu0.7(x=2，4，7，10，12，14)系列合金，其合金帶材均存在晶化相。當(dāng)x=10，12，14時(shí)，其合金帶材以非晶為基體并有少許納米晶化相存在;而在x=2，4，7時(shí)，則有大量的晶化相存在，其晶粒尺寸為幾十納米的級(jí)別，最小的晶粒尺寸為19.3 nm。當(dāng)x=14時(shí)，即Fe83.3Si2B14Cu

4、0.7合金帶材具有最大的初始晶化溫度Tx1(419.3℃)和最好的熱穩(wěn)定性，同時(shí)具有最大的飽和磁化強(qiáng)度Ms(158.4emu/g)和最小的矯頑力Hc(16.8 A/m)。
　　3)對(duì)于Fe84-xSi2B14Cux(x=1，0.7，0.6，0.5)系列合金，其合金帶材均存在晶化相。當(dāng)x=0.5，F(xiàn)e83.5Si2B14Cu0.5合金帶材具有最大的初始晶化溫度Tx1(433.1℃)和最好的熱穩(wěn)定性。當(dāng)x=1時(shí)，F(xiàn)e84Si2B14C

5、U1合金帶材具有最大的⊿Tx2(93.6℃)。當(dāng)x=0.6時(shí)，F(xiàn)e83.4Si2B14Cu0.6合金帶材具有最大的飽和磁化強(qiáng)度Ms(168.9emu/g)，當(dāng)x=0.7時(shí)，F(xiàn)e83.3Si2B14Cu0.7合金帶材具有最小的矯頑力Hc(16.8 A/m)。
　　4)對(duì)于Fe83Si2B14Cu0.5M0.5(M=P，Nb，Cu，C)系列合金，F(xiàn)e83Si2B14Cu0.5C0.5合金帶材是非晶態(tài)，其余的均有少量的晶化相存在，其晶粒

6、尺寸為幾十納米級(jí)別，最大為71.2 nm。在此系列合金中，添加微量元素C時(shí)，其合金帶材具有最大的初始晶化溫度Tx1(462.3℃)，最好的非晶形成能力和熱穩(wěn)定性，以及最大的飽和磁化強(qiáng)度Ms(159.2emu/g)和最小的矯頑力Hc(11.7 A/m)。
　　5)對(duì)Fe70Si10B19Cu1合金帶材進(jìn)行退火熱處理，在低于Tg溫度下對(duì)其退火時(shí)，其合金保持良好的熱穩(wěn)定性;然而在高于Tg小于Tx溫度下退火時(shí)，會(huì)有少量的晶化相析出;在高于