Fe-Co-Ni系高饱和磁感应强度及低剩磁软磁合金研究

研究制备具有高饱和磁化强度和低剩磁的Fe -Co -Ni系软磁合金 ,实验结果表明 ,当成分设计使合金同时含有bcc相和fcc相 ,其中bcc相占 90 %左右时 ,合金饱和磁感应强度Bs>1.8T ,同时表现较低的饱和磁致伸缩系数 ,通过横向磁场热处理其剩磁值降低到 0 .2 5T左右。

Fe-Si-B-P-Mo 系高饱和磁感应强度非晶软磁合金

通过在 Fe-Si-B-P 合金体系中微合金化添加Mo 元素,并提高铁含量,成功制备了具有较强非晶形成能力和优异软磁性能的非晶软磁合金.研究发现, Mo 元素微合金化能有效提高合金的非晶形成能力,1％的 Mo 可以将该非晶合金体系的 Fe 含量极限提高到84％以上,从而得到了饱和磁感应强度（Bs ）高达1．63 T的非晶合金.其中 Fe80 Si4．75 B 9．5 P4．75Mo1非晶合金可以铸造形成非晶块体样品,临界直径达到1mm,饱和磁感应强度达到1．54 T,矫顽力为1．9 A/m.在整个成分范围内,该合金体系都具有1．9～5．1 A/m 的低矫顽力和高于传统 Fe-Si-B 合金的饱和磁感应强度（Bs ）,具有较好的应用前景.

ICP-AES测定钴基高饱和磁感应强度软磁合金中的硅、锰、镍、钒、铜

采用ICP-AES研究了钴基高饱和磁感应强度软磁合金中硅、锰、镍、铜、钒的分析方法。研究了载气流量、输入功率、观测高度等对测量钴基软磁合金中各元素的影响，根据基体匹配的原则按一定的配比人工合成相应的镍基标准样品系列，加入钇内标液减少仪器噪声和背景漂移的影响，提高了分析的准确度和精密度。同时对样品中的基体元素、共存元素的干扰等进行了系统地研究，从而制定出相应的分析方法。本方法灵敏度高、操作简便、快速。

高温高强度Fe-Co软磁合金研制

随着飞机性能提高,航空发电机作为飞机电力核心设备,其转速不断提高,要求制作转子零件的高饱和磁感应强度Fe-Co合金具有更高的强度和韧性,并保持足够的磁性能和抗高温性能。介绍了高温、高强度Fe-Co合金的研制进展情况,着重研究并比较了新型FeCo、改进型1J22和低矫顽力型FeCo 3种合金的磁性能和力学性能随热处理温度变化的关系。其中,760℃热处理的新Fe-Co合金的抗拉强度σb=1 190 MPa,屈服强度σ0.2=610 MPa,延伸率δ5=15.0%,饱和磁感应强度Bs=2.231T,矫顽力Hc=134.2A/m,在磁性能和1J22相比基本不劣化的条件下,力学性能提高将近一倍,使用温度可以达到500℃,已经达到了新型先进飞机主发电机转子的设计技术指标要求。对于新合金的强化机理最后做了探索性的分析和讨论。

纵向磁场热处理对高饱和磁感应强度Fe基非晶-纳米晶软磁性能的影响

以单辊快淬法和非晶晶化法制备的（Fe66Co20B14）100-）Cux（x=0.7,1）系列非晶/纳米晶合金带材为研究对象,利用X射线衍射法表征母相合金的晶体结构。利用差示扫描量热法标定其热力学性能以及晶化过程。采用纵向磁场热处理的工艺方法制备纳米晶材料。研究在外加磁场强度恒定的条件下,退火温度对样品软磁性能的影响。采用振动样品磁强计、阻抗分析仪、交直流B-H仪等测定了该合金的软磁性能。结果表明,该合金在淬态条件下具有强的玻璃形成能力、高的热稳定性以及高的饱和磁感应强度。纵向磁场热处理在提高该合金饱和磁感应强度、降低矫顽力方面卓有成效,并且在高频条件下可使该合金的损耗值维持在较低的范围。

软磁合金简介

1 铁镍合金1.1 按合金含镍量分E1含镍量72%~83%;E2含镍量54%~68%;E3 含镍量45%~51%;E4 含镍量30%~40%。1.2 按合金的主要特性分(1)较高磁导率、较高饱和磁感应强度铁镍合金 :1J46、1J50、1J54。

高饱和磁感应强度铁基非晶合金带材性能研究

通过成分调整获得高饱和磁感应强度的铁基非晶合金带材,用差式扫描量热仪(DSC)分析其非晶形成能力和晶化行为,根据确定的两级起始晶化温度,选择合适的热处理工艺,并对退火后的非晶合金带材进行磁致伸缩性能测试。结果表明:适当提高Fe元素的含量、合理控制C和Si的比例,可得到饱和磁感应强度高、矩形度好、磁致伸缩低、噪音小的非晶合金带材,其饱和磁感应强度Bs>1.65 T,矫顽力<3 A/m,磁致伸缩振幅λp-p为836 nm/m,加权噪声值为59 dB,矫顽力与λp-p成正相关关系,软磁性能更好。高饱和磁感应强度非晶合金的磁化曲线矩形比高,从而使得磁畴壁移动区域更大,噪声更低。

高强度型FeCo软磁合金微观组织研究

通过观察FeCo软磁合金带材退火热处理后的微观组织,对比常规1J21,1J22和高强度FeCo合金冷轧带材在不同温度退火后的组织变化。随着温度的上升,组织晶粒度增大,在840℃时,1J21和1J22的晶粒明显粗化,且不均匀,而高强度合金则依然保持均匀,大小在20μm以内。结果表明:晶粒细化是合金强化的重要因素。在高速电机中应用FeCo合金带材,必须综合考虑磁性能和力学性能,精密控制热处理组织是保证质量的关键。

高强度Fe-Co软磁合金研制

随着飞机性能提高,航空发电机作为飞机电力核心设备,其转速不断提高,要求制作转子零件的高饱和磁感应强度Fe-Co合金具有更高的强度和韧性,并保持足够的磁性能。本文介绍了高强度Fe-Co合金的研制进展情况,研究了高强度FeCo、改良型1J22和低矫顽力FeCo合金的制备工艺和热处理技术,比较了几种Fe-Co合金的磁性能和力学性能,对比了真空热处理和氢气热处理的磁性。其中,采用氢气处理的高强度Fe-Co合金的抗拉强度σb=1190 MPa,屈服强度σ0.2=610 MPa,延伸率δ5=15.0%,饱和磁感应强度Bs=2.231 T,矫顽力Hc=134.2 A/m,在磁性能和1J22合金基本相同的条件下,力学性能提高将近一倍,已经达到了某型先进飞机主发电机转子的设计技术指标要求,最后对电磁场热处理技术的应用进行了展望。

高饱和磁感应强度铁基非晶、纳米晶研究进展

本文介绍了高饱和磁感应强度铁基非晶、纳米晶带材研究进程,总结了高饱和磁感应强度铁基非晶、纳米晶带材设计原理以及目前的合金体系,高饱和磁感应强度的获得主要与Fe的含量以及内部特殊结构有关;最后简要讨论了研究成果应用于大规模工业生产的可行性。

Fe-Co基软磁合金粒子高粘度磁流体的制备

为了提高磁流体的磁性能和热稳定性,采用Fe-Co基软磁合金粒子和高粘度载液制备磁流体.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、震动样品磁强计和旋转粘度计对磁性粒子和磁流体的组成成分、微观结构、磁性能与热稳定性进行了测试分析.结果表明:在(Fe_(0.8)Co_(0.2))_(98-x)B_(x)Si_(2)软磁合金中,随着B含量的减少,磁性粒子的饱和磁化强度和剩磁逐渐升高;当Fe_(68)Co_(22)B_(10)磁性粒子的质量分数为35%时,磁流体饱和磁化强度达到47.08 A·m^(2)/kg,剩磁为3.96 A·m^(2)/kg,最高粘度为46.3 Pa·s;随着温度的上升,磁流体粘度下降,且在65~100℃之间温度系数较低,表现出更好的热稳定性.所制备的磁流体具有较高的粘度、磁性和热稳定性.

高B_s纳米晶软磁合金的发展及其基本物理冶金问题

应用于电力技术领域的廉价纳米晶软磁合金的开发已成为新型功能材料的热点,其节能潜力非常可观。全面评述了高Bs铁基纳米晶软磁合金的国内外最新研究进展,重点介绍了新型铁基纳米晶合金的成分、结构、性能以及影响性能的关键因素。

铁基纳米晶软磁合金起始磁导率的研究

论述了细化晶粒,改变合金成分,以及合理控制退火温度、时间和速度对铁基纳米晶软磁合金起始磁导率的影响及其原理。具体分析了Nb、Cu、La等在合金中的作用,确定了Si的含量要保持在14％左右。退火温度对起始磁导率有明显的影响,这种影响反映在纳米晶合金各相体积百分数的相对变化。还分析了退火时间在40min时软磁性能最佳的原因以及加快退火加热速度会显著提高合金起始磁导率的原理。

退火工艺对FeCo软磁合金微观组织与力学性能的影响

对经退火热处理的FeCo软磁合金带材的力学性能进行了研究,同时对比了1J22合金和高强度FeCo合金冷轧带材在不同热处理温度下退火后的组织变化.结果发现:随着退火温度的上升,两种合金的强度均下降、晶粒的粒径均变大;在850℃时,1J22合金晶粒已经明显粗化,高强度FeCo合金晶粒有略微长大,但晶粒较均匀;在880℃时,两种合金晶粒均明显粗化,且不均匀.

电化学沉积制备的纳米级高熵合金薄膜及其理化性能

高熵合金(High-entropy alloys, HEAs)表现出有趣的理化特性。然而,制备纳米级的HEA薄膜仍然是一个挑战。在此,我们在水溶液体系中使用单步电化学沉积方法,制备了一种Fe-Co-Ni-Cu-Zn高熵合金薄膜。并使用XRD和SEM-EDS技术研究制备薄膜的微观形貌和晶体结构,表征发现五种金属元素实现了共沉积,元素分布均匀,组成薄膜形态大小在200~550 nm,并形成了单一的面心立方(FCC)固溶相结构。同时薄膜还具备典型的软磁性特征(饱和磁化强度为23.22 emu/g,矫顽力为90 Oe)和电学性能(电阻率为4.67 mΩ·cm)。这项研究为基于电化学技术的高性能HEA的简便制备提供了有效途径,同时也证明了HEA在磁性和电气方面具有各种潜在的应用。

电磁铁用高饱和磁感应强度低剩磁软磁合金的研究

FeCo36Ni22Mo3软磁合金的饱和磁感应强度可以达到1．65T，剩磁只有0．4T，非常适合于电磁铁的应用。研究人员在FeCoNi系的基础上进行了试验，结果表明，随着Co含量的增加，合金的饱和磁感应强度提高，剩磁降低；随Ni含量的增加，合金的磁导率提高，并在小磁场下（400A／m下）的磁感应强度提高。通过对FeCo36Ni22Mo3合金的热处理工艺试验发现，第二阶段冷却速度越大，合金在弱磁下的磁感应强度越大，退火温度1180℃比1100℃更有利于降低矫顽力，提高磁导率，但剩磁也随之提高。

纳米晶软磁合金Fe-Zr-Nb-B的磁性能

本文通过对纳米晶软磁合金Fe-Zr-Nb-B磁性能的研究,得知当合金成分配比为Fe85.5Zr2Nb4B8.5且退火40min后合金的磁性能是最佳的。其磁导率为60,000(1kHz),饱和磁感应强度为1.64T,磁致伸缩几乎为零。合金的铁损也很低,在1.4T、50Hz时低至0.09W／kg,这个值比Fe-Si-B系非晶合金要低很多。因此Fe-Zr-Nb-B合金很适合做杆式变压器材料。

1J50软磁合金精密铣削加工技巧

软磁合金具有较高的饱和磁感应强度和磁导率,广泛应用于精密仪器仪表行业以及在中等磁场中工作的各种变压器、继电器及电磁离合器铁心等。消旋组件中的速度敏感器的关键零件测速头铁心为1J50软磁合金,其精度高、加工难度大。本文主要对此类典型零件的加工特点及难点进行了分析,说明了在加工过程对这些难点的解决措施,并总结了此类零件的加工方法。

积分器系统在软磁合金磁性测量中的应用

文章研究了应用积分器系统对软磁合金磁性测量的方法。分析了积分漂移,积分时间常数等主要因素对积分误差的影响,设计出测量精度达到10-9C电量的电子积分器以达到对软磁合金磁性测量的要求。研究了应用0.01H的标准互感对积分系统标定的方法,并完成了软磁合金1J85材料的标准样品进行饱和磁感应强度Bs的测量比对实验,系统测量精度达到1.8%,满足测量要求。

Fe基纳米晶软磁合金的发展

本文把Fe基纳米晶软磁合金分成了不易氧化、原始非晶带制备过程更容易的Fe-M-Si-Cu-B(M=Nb,Mo,V,W,Cr)类和具有更高饱和磁感应强度Bs的Fe-M-B(M=zr,Hf,Nd,Nb)类两大类别。对Fe-M-Si-Cu-B类合金,主要概括了在早期开发的Fe-Nb-Si-Cu-B的基础上用更廉价的金属如Mo,V,W,Cr代替Nb而开发的一系列新型纳米晶软磁合金的综合软磁性能及其应用。同时也概括了Fe-M-B类合金的发展情况。对铁基纳米晶软磁合金的种类、组成、各项软磁性能及发展趋势进行了综合评述。横向比较了各种不同合金的优缺点,展望了铁基纳米晶软磁合金的应用前景。