Fe_(74)Al_4Sn_2(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5mm× 8mm× 1mm的Fe74 Al4 Sn2 P1 0 Si4 B4 C2 和Fe74 Al4 Sn2 P1 1 C4 B4 Si1 块体非晶合金圆环。Fe74 Al4 Sn2 P1 0 Si4 B4 C2 和Fe74 Al4 Sn2 P1 1 C4 B4 Si1 块体非晶合金具有较高的约化玻璃转变温度 (Tg Tm≈ 0 6 0 )。Fe74 Al4 Sn2 P1 0 Si4 B4 C2 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 +Fe2 B +Fe3B +Fe3C ,而Fe74 Al4 Sn2 P1 1 C4 B4 Si1 块体非晶合金的晶化过程是一步晶化 :非晶相→α Fe+Fe3P +Fe2 B +Fe3B +Fe3C。一步晶化的Fe74 Al4 Sn2 P1 1 C4 B4 Si1 块体非晶合金具有更宽的超冷液相区。二步晶化的Fe74 Al4 Sn2 P1 0 Si4 B4 C2 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Fe74 Al4 Sn2 P1 1 C4 B4 Si1 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、Fe2 B、Fe3B和Fe3C的同时析出导致Ms 值的下降。

二元共晶比例法制备铜基大块非晶合金

采用二元深共晶比例法,设计了系列Cu-Ti-Zr-Ni非晶合金成分。采用传统的铜模铸造法,由成分为Cu52.55Ti30.05Zr11.4Ni6与Cu53.1Ti31.4Zr9.5Ni6的两种合金可以制备出临界直径达5mm的完全非晶组织。两合金均具有较高的约化玻璃转变温度(Trg),分别为0.603与0.598,其合金成分更加接近体系深共晶点,因而具有良好的玻璃形成能力。其中Cu52.55Ti30.05Zr11.4Ni6的玻璃转变温度(694K)与过冷液相区宽度(52K)均较高,表明该合金具有良好的热稳定性。

Fe_(78-2x)Cr_xMo_xSn_2P_(10)Si_4B_4C_2(x=2,4)块体非晶合金的制备和性能

本文用铜模上吸铸法制备Fe78-2xCrxMoxSn2 P10 Si4B4C2 (x =2、4 ,原子百分比 )块体非晶合金系列 ,制备出直径达 2 5mm的Fe74Cr2 Mo2 Sn2 P10 Si4B4C2 非晶合金棒材和直径达 2mm的Fe70 Cr4Mo4Sn2 P10 Si4B4C2 非晶合金棒材。发现Fe74Cr2 Mo2 Sn2 P10 Si4B4C2 具有 32K的超冷液相区和高达 0 6 1的约化玻璃转变温度 ,具有很强的玻璃形成能力。当x =2和x =4时非晶合金的居里温度分别为 5 38K和 4 5 5K ,饱和磁感应强度分别为 1 0 6T和 0 71T。

铜模吸铸法制备的Fe_(74)Al_4Sn_2P_(10)Si_4B_4C_2块体非晶与块体纳米晶合金

利用铜模吸铸法制备了直径1.0mm和 2 .0mm的Fe74 Al4 Sn2 P1 0 Si4 B4 C2 块体非晶合金和直径 2 .0mm的Fe74 Al4 Sn2 P1 0 Si4 B4 C2 块体纳米晶合金圆棒。利用X射线衍射、差示扫描量热仪 (DSC)和差热分析仪 (DTA)对Fe74 Al4 Sn2 P1 0 Si4 B4 C2 块体非晶合金的结构和热性质进行了测定。该非晶合金的超冷液相区ΔTx 为 16 .7K ,约化玻璃转变温度Tg Tm 和Tg Tl 分别为 0 .6 0和 0 .5 7。Fe74 Al4 Sn2 P1 0 Si4 B4 C2 合金接近共晶成分 ,在 10K min的冷却速率下其过冷度可达 86 .7K。利用透射电子显微镜 (TEM)观察了制备态的Fe74 Al4 Sn2 P1 0 Si4 B4 C2 纳米晶合金圆棒的结构 ,为非晶基体上均匀分布的尺寸 10～ 2 0nm的α Fe晶粒。Fe74 Al4 Sn2 P1 0 Si4 B4 C2 合金能达到较大的过冷度 ,具有较高的约化玻璃转变温度 (接近共晶合金成分 )和过冷合金熔体的二步相析出有利于块体非晶合金和块体纳米晶合金的形成。铜模吸铸法既可制备块体非晶合金 ,也可制备块体纳米晶合金 ,是一种很有吸引力的制备块体非晶合金和块体纳米晶合金的方法 ,并进一步证实利用快速凝固法可以直接制备块体纳米晶合金。

专利集锦

本发明提供了一种高非晶形成能力的钴基块体非晶软磁合金及其制备方法，该非晶软磁合金的分子式为CoaFebNicBdSieNb5，式中a、b、c、d、e为原子百分比，其中25≤a≤60，10≤b≤28，2≤c≤10，d>0，e>0，14≤d+e≤39，并且a+b+c+d+e+5=100。与现有技术相比，本发明合金材料的优点在于：具有大的非晶形成能力以及优异的软磁性能和力学性能，其过冷液相区大于40K，约化玻璃转变温度达到0.5~0.7，矫顽力达到1.5A/m以下，断裂强度大于4200MPa，因其大的非晶形成能力能够制得直径在1~7mm的非晶棒材，可广泛应用于变压器及磁性传感器等领域中，具有良好的应用前景。

铜模吸铸法制备的Fe_(74)Al_4Sn_2(PSiBC)_(20)块体非晶与块体纳米晶合金

利用铜模吸铸法制备了直径Φ1.0mm和2.0mm的Fe74Al4Sn2(PSiBC)20块体非晶合金和直径2.0mm的Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2块体纳米晶合金圆棒.利用X射线衍射、差示扫描量热仪(DSC)和差热分析仪(DTA)对Fe74Al4Sn2(PSiBC)20块体非晶合金的结构和热性质进行了测定.该非晶合金系在凝固前能够获得较大的过冷度,并具有较高的约化玻璃转变温度Tg/Tm(Tg/T1).利用透射电子显微镜(TEM)观察了制备态的Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2纳米晶合金圆棒的结构,为非晶基体上均匀分布的尺寸10-20nm的α-Fe晶粒.合金凝固前获得较大的过冷度,较高的约化玻璃转变温度和多步晶相析出过程有利于获得块体纳米晶材料.铜模吸铸法既可制备块体非晶合金,也可制备块体纳米晶合金,是一种很有吸引力的制备块体非晶合金和块体纳米晶合金的方法,并进一步证实利用快速凝固法可以直接制备块体纳米材料.