铁基非晶纳米晶合金带材滚剪加工过程分析

在生产现场采用跟踪统计方法,归纳分析铁基非晶纳米晶合金带材滚剪加工过程以及滚剪刀耐用度、刀具刃磨等问题,统计分析不同宽度滚剪刀的加工情况发现,滚剪刀有效工作时间比率为65%~88%,平均有效工作时间比率为76.1%,有效工作时间不稳定;滚剪刀剪切行程处于3700~4200m之间,平均剪切行程为3839.74m,刀具耐用度存在较大差异,剪切宽度越大滚剪刀耐用度越长;滚剪刀刃磨时刀具径向去除量在80~150μm之间,平均刃磨去除量为106μm,刀具刃磨工艺对刀具耐用度有决定性影响。最后针对滚剪刀磨损检测问题,提出采用声发射信号对滚剪刀状态进行在线检测的技术方案。

Co添加对FeSiBCuNb非晶纳米晶合金软磁性能的影响

通过单辊甩带法制备成分为Fe_(80.5-x)Co_(x)Si_(3.5)B_(13.5)Cu_(1)Nb_(1.5)(x=0,3,5,7,9)非晶合金带材,研究了Co含量及退火温度对非晶纳米晶合金软磁性能与组织结构的影响。其中,退火温度为510℃,Co含量x=5时,Fe_(75.5)Co_(5)Si_(3.5)B_(13.5) Cu_(1)Nb_(1.5)非晶合金形成了由非晶基体和纳米晶粒组成的双相结构,晶粒尺寸D约为13.5 nm,具有低矫顽力H_(c)=2.5 A/m及高饱和磁感应强度B_(s)=1.59 T,获得了优异综合软磁性能。通过磁光克尔(magnetic-optical kerr,MOKE)显微镜观测合金表面磁畴结构,当退火温度为510℃,Co含量x=5时,内应力释放相对完全,纳米晶微观结构更加均匀,条状磁畴更清晰平直,磁畴的变化与H_(c)变化相对应。

退火温度对FeGaGeBCu(P)非晶纳米晶合金组织结构和软磁性能的影响

用单辊旋淬法制备了Fe_(76)Ga_(5)Ge_(5)B_(13-x)P_(x)Cu_(1)(x=0,3,5,7)合金带材,并研究了退火温度对合金晶化行为、结构演变和磁性能的影响。结果表明,P元素替换B元素后,合金的非晶形成能力有所降低,但是提高了二次晶化相的热稳定性。同时,P添加一方面细化了纳米晶尺寸,降低了合金矫顽力,P含量为7%(原子分数)的合金在在425℃退火后矫顽力最佳为1.77 A/m;另一方面,P的价电子向残余非晶相中的Fe转移,降低了Fe的磁矩,使得合金饱和磁感应强度降低。此外,P含量高于5%(原子分数)时合金带材表面接近表层位置的晶粒以(200)晶面平行于带材表面存在,而合金内部仍以(110)晶面平行于带材表面存在。

Fe-Si-B-Nb-Cu-Zr非晶(纳米晶)合金的磁性机理研究

采用单辊甩带法制取了Fe-Si-B-Nb-Cu-Zr非晶合金薄带。利用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热法(DSC)和振动样品磁强计(VSM)等手段对非晶态和晶化后的薄带的微观结构和磁性能进行了表征和测试,研究了Fe-Si-B-Nb-Cu-Zr合金中磁性能随着Zr含量以及退火温度变化的磁性机理。结果表明,在铸态Fe-Si-B-Nb-Cu-Zr非晶合金中,饱和磁感应强度Bs随Zr含量的增加而减小,矫顽力Hc随Zr含量的增加而增大。经过退火处理后的Fe-Si-B-Nb-Cu-Zr合金的饱和磁感应强度变化不大,但矫顽力随着退火温度的升高先减小后增高,矫顽力在510℃退火时达到最小值,但随着温度增加矫顽力进一步增大。在510℃退火时纳米晶粒与非晶相之间的体积比达到最佳,有效各向异性<K>最小,软磁性能最好。

非晶纳米晶软磁合金退火工艺研究进展

非晶纳米晶软磁合金具有绿色节能、成本低廉等诸多优势,已成为战略性新材料领域的研究热点之一。重点概述Fe基非晶纳米晶软磁合金的退火工艺,包括热致晶化、电/磁致晶化、热等静压晶化及薄带连续晶化工艺的新进展。

Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶合金粉体的SPS烧结特性研究

利用机械合金化和放电等离子烧结技术制备了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶纳米晶合金块体磁性材料。采用XRD、SEM和DSC分析了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金粉体的相组成、微观形貌和热物性参数;利用Gleeble3500、SEM和VSM分析了烧结温度、升温速率、烧结压力、保温时间和冷却方式等烧结工艺参数对烧结块体抗压强度、压缩断口形貌和磁性的影响。结果表明,烧结温度的升高、烧结压力的增大和冷却速率的增加有利于提高烧结块体的抗压强度;升温速率的增加和保温时间的延长使烧结块体的抗压强度先增高后降低;同时,烧结温度的升高和保温时间的延长使烧结块体的饱和磁化强度增大,矫顽力先降低后增加。

铁基非晶、纳米晶软磁合金研究概况

铁基非晶/纳米晶软磁合金由于其高饱和磁感应强度、磁导率、电阻率和较低的矫顽力、铁芯耗损等优点,广泛应用于通信、计算机等高新领域。本文综述了铁基非晶/纳米晶合金的分类、制备方法及组织性能等,主要阐述了合金中Co、Ni、Si、B等元素对合金微观组织、GFA和Bs、Hc等软磁性能等影响;简要介绍了铁基非晶/纳米晶合金可能的研究趋势。

非晶纳米晶可控电抗器三维磁场分析

采用有限元软件Magnet对单相非晶纳米晶可控电抗器进行了三维有限元仿真。通过建立三维简化模型、对其在不同电压下进行三维时谐场分析,获取了控制特性数据及三维磁场分布。仿真与实验结果表明,磁场分布的数值计算与控制特性的实验相符合。该方法有助于精确了解非晶纳米晶可控电抗器的内部磁场分布和控制特性,对电抗器的工程设计与运行分析具有有益的理论指导与实践参考价值。

晶化行为对Fe基块体非晶合金腐蚀性能的影响

采用电化学极化曲线和交流阻抗技术研究了Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2非晶及其非晶/纳米晶合金在1.5 molHCl溶液中的腐蚀行为。利用XRD、DSC和SEM对非晶及其非晶/纳米晶合金的相组成、晶化过程及腐蚀形貌进行了分析。结果表明,Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2非晶合金具有最佳的耐蚀性,虽然部分晶化的该非晶合金抗腐蚀性有所降低并具有差异性,但是自腐蚀电流密度以及钝化膜电阻依然与其非晶试样的数据在同一个数量级,说明其抗腐蚀性能下降并不十分明显。

电沉积Ni_(81.32)Mo_(18.68)非晶/纳米晶镀层的晶化动力学

在碱式碳酸镍为主的盐溶液中用电沉积法制备出含Mo原子分数为18.68%的Ni-Mo合金镀层.X射线衍射(XRD)表明该镀层为非晶/纳米晶混合结构;用差示扫描量热法(DSC)对这种非晶/纳米晶混合结构的合金进行了晶化动力学研究,测得其晶化激活能(E)为3.84×105kJ·mol-1;晶化开始温度约为440℃,与非晶态结构Ni-Mo合金镀层相比,晶化温度提高了约13℃.热处理过程发现,非晶/纳米晶混合结构镀层中少量纳米晶的存在阻止了非晶态相转变的可能性,提高了混合结构镀层的热稳定性和晶化温度;镀层在450℃热处理过程中有新相产生,其不仅提高了镀层的密实度,同时也阻止了非晶态相的转变,提高了镀层的热稳定性.

Cu基块体非晶合金的研究进展

综述了国内外最近几年来Cu基大块非晶合金的研究现状,介绍了Cu基大块非晶合金在玻璃形成能力、机械性能、耐腐蚀性能、非晶-纳米晶合金方面的研究成果,最后探讨了Cu基大块非晶合金未来的研究重点。

非晶纳米晶Fe_(89.5)Zr_(2.7)B_(6.5)Ag_(0.3)M_1(M=Zr、Co、Ta、Ti、Cu、Nb)的结构与性能

用单辊外圆液态急冷法制备了Fe89.5Zr2.7B6.5Ag0.3M1(M=Zr、Co、Ta、Ti、Cu、Nb)非晶铸带,然后进行不同方式的晶化处理制备纳米晶合金。研究了非晶纳米晶Fe89.5Zr3.7B6.5Ag0.3的显微组织、相组成与晶化过程。探讨了添加元素M(M=Co、Ta、Ti等)与制备工艺对非晶纳米晶Fe89.5Zr3.7B6.5Ag0.3合金显微组织、晶化过程与性能的影响。结果表明:第二种金属元素M的加入,有利于合金显微组织结构的纳米晶化,提高该合金的饱和磁感应强度Bs和电阻率,增大脆性和耐腐蚀性能;退火+水冷能极大提高Co基合金样品的Bs,并能降低材料的剩磁比;另外对非晶态合金来说,低温长时退火也有利于晶粒细化。

低频脉冲磁场处理Co_(60.15)Fe_(4.35)Si_(12.5)B_(15)非晶合金薄带巨磁阻抗效应的研究

对Co60.15Fe4.35Si12.5B15非晶合金薄带进行了低频脉冲磁场处理,M ssbauer谱分析及透射电镜观察表明样品发生了纳米晶化,处理过程样品温升ΔT≤5℃,在直流磁场Hex为0.296kA/m、交变驱动电流频率为2MHz时,磁阻抗比值达255%。实验表明,材料的巨磁阻抗效应与低频脉冲磁场的频率、强度有关,同时低频脉冲磁场处理致非晶合金纳米晶化创新了一种获得巨磁阻抗效应新的处理工艺。

添加Ni对FeZrNbB合金的非晶形成能力与软磁性能的影响

利用单铜辊甩带法制备Fe(86-x)Zr2Nb2B10Nix(x=0、1、3和5)非晶合金带材。采用X射线衍射仪、差示扫描量热仪、振动样品磁强计以及精密磁性器件分析仪研究Ni元素对FeZrNbB合金带材的非晶形成能力和软磁性能影响。结果表明Ni元素能明显提高该体系合金的非晶形成能力,并使淬火态非晶合金带材的一级起始晶化温度提高;通过合金的退火处理,在Fe(86-x)Zr2Nb2B10Nix合金体系中含Ni元素的合金带材可以析出最小粒径为12(12.15)nm的α-Fe(a)纳米晶,获得较低的矫顽力为8.1A/m;其中Fe85Zr2Nb2B10Ni1非晶合金带材经过510℃保温20min热处理后可以获得较高的饱和磁感应强度为1.61T,有效磁导率提升到48.4k,矫顽力下降到8.3A/m。

Si含量对FeSiBCu合金的非晶形成能力与软磁性能的影响

采用单铜辊甩带法制备了Fe（84．5-x）SixB14.5．Cu1（x=0，2，2．5，3，4）非晶合金带材，并用X射线衍射仪（XRD）、差示扫描量热仪（DSC）、振动样品磁强计（VSM）研究了Fe（84.5-x）SixB14.5Cu1合金带材的非晶形成能力、热稳定性和软磁性能。结果表明：Si元素能明显提高该体系合金的非晶形成能力，并提高了淬火态非晶合金带材的一级和二级起始晶化温度；通过合金的退火处理，合金带材析出的α—Fe纳米晶晶粒尺寸约为30nm；其中Fe（84.5-x）SixB14.5Cu1非晶合金带材经过460℃保温5min热处理后可以获得较高的饱和磁感应强度为1．82T．

退火温度对Fe_(84.3)Si_(2)B_(8.5)P_(3.5)C_(1)Cu_(0.7)合金软磁及耐腐蚀性能的影响

针对合金软磁及耐腐蚀性能问题,研究了Fe_(84.3)Si_(2)B_(8.5)P_(3.5)C_(1)Cu_(0.7)合金经不同退火温度处理后的软磁及耐腐蚀性能。采用非自耗真空熔炼炉制备Fe_(84.3)Si_(2)B_(8.5)P_(3.5)C_(1)Cu_(0.7)母合金,用高速单辊旋淬法将母合金制备成合金薄带,使用X射线衍射仪、差热扫描量热仪、扫描电子显微镜、振动样品磁强计以及电化学工作站对退火前后合金薄带的物相结构、软磁性能和耐腐蚀性进行表征测试。测试结果表明:在480℃等温退火3 min后,合金的软磁性能达到最优,饱和磁感应强度Bs≈1.82 T,矫顽力Hc≈5.2 A·m^(-1);腐蚀后的合金薄带表面仅有微量的针状腐蚀产物,且无明显的腐蚀坑,表面光滑平整,具有良好的耐腐蚀性能。Fe_(84.3)Si_(2)B_(8.5)P_(3.5)C_(1)Cu_(0.7)合金薄带在退火温度为480℃、保温3 min条件下具有良好的综合性能。

FeSiBCuNbNi合金体系软磁性能及磁滞回线线性调控研究

通过调节FeSiBCuNbNi合金成分,该合金体系拥有良好的软磁性能并具有一定的恒磁导效果。结果表明:随着B含量的增加,非晶形成能力增强,且提高B的添加量有利于提高合金的热稳定性,同时降低有效磁导率(μe),使磁滞回线具有良好的线性效果。B含量为12at%的软磁合金具有高的M_(s)=165.79 emu/g(B_(s)=1.52 T)和低的Hc=17.52A/m,并在0~600 A/m的外加磁场中具有良好的恒磁导率效果,即在该交变磁场中具有良好的抗直流偏置效果。

磁场强度对FeCuNbSiB合金μ-T曲线的影响

研究了不同温度 ( 35 0～ 62 0℃ )退火后Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金在不同磁场强度 ( 0 .4～ 3.2A/m)条件下 ,磁导率 μ与温度T的关系 ( μ T曲线 )。实验结果表明 :磁场强度对 μ T曲线的形状有明显的影响 ,在非晶状态时 ,随着磁场强度的增加 ,μ T曲线上尖锐的Hopkinson峰消失。

Co_(64)Fe_(11)Nb_5Si_(12)B_8合金磁导率与温度的关系

采用铁芯测试仪测得合金样品的初始磁导率随温度的变化曲线,用磁化强度小角旋转法测量非晶及晶化合金条带的饱和磁致伸缩系数λs;研究了不同温度退火后Co64Fe11Nb5Si12B8合金的磁导率随温度的变化、磁性以及磁致伸缩系数;结果表明:合金在580、590℃热处理磁性变好的反常现象是由于磁致伸缩系数变小所致。

Fe_(84)Si_(x)B_(10.5-x)P_(5)Cu_(0.5)合金的微观结构、热稳定性和磁性能

采用单辊熔体快淬法制备Fe_(84)Si_(x)B_(10.5-x)P_(5)Cu_(0.5)(x=0,0.5,1.5,3.5,4.5,5.5)合金带材,并采用X射线衍射仪(XRD)、软磁直流测量仪、振动样品磁强计(PPMS-VSM)以及差示扫描量热仪(DSC)对合金微观结构、软磁性能以及热稳定性进行了表征。研究了Si取代B对合金微观结构、软磁性能以及热稳定性的影响。结果表明,Fe_(84)Si_(x)B_(10.5-x)P_(5)Cu_(0.5)(x=0~4.5)淬态合金具有ɑ-Fe相(200)衍射峰。当Si取代量为x=5.5时,合金ɑ-Fe相(200)衍射峰消失,具有非晶的淬态结构。x=5.5成分合金过冷液相区为133℃。x=5.5合金的饱和磁化强度μ_(0)M_(s)为1.85 T,矫顽力为12.93 A/m。