Fe_(78)Si_9B_(13)非晶合金的高温变形性能

通过高温拉伸及胀形实验，研究了Fe78sSi9B13非晶合金的塑性变形性能。高温拉伸的温度范围为430℃～530℃，初始应变速率为1．67×10^-4S^-1～1．67×10^-3S^-1利用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）对高温变形后的微观组织进行了分析。高温拉伸的延伸率随温度的升高先增大后减小，450℃时达到最大；在450℃，初始应变速率为8．33×10^-4S^-1时延伸率为40％。在450℃胀形得到半径为5mm、高4mm的近半球试件，显示了Fe78Si9Bl3非晶合金具有良好的高温变形性能。高温塑性变形过程中伴随着非晶的晶化，使塑性流动应力增大，影响了Fe78Si9Bl3非晶合金的高温变形性能。

低频脉冲磁场处理Fe_(78)Si_9B_(13)非晶合金的微观结构及其磁性

研究了低频脉冲磁场处理对非晶合金Fe78Si9B13微观结构及磁性的影响。用非接触红外测温仪对试样的温升进行测量,用穆斯堡尔谱仪、透射电镜等仪器对样品的组织结构、晶化行为进行分析,利用交变梯度磁强计AGM对样品的磁性进行测试。结果表明,低频脉冲磁场处理(脉冲频率f=10～40Hz,磁场强度H=(100～400)×79.6A/m,处理时间t=180～1200s)可在温升?Τ≤7℃的情况下,促进非晶合金Fe78Si9B13发生单相晶化,晶化相为α-Fe(Si),晶粒尺寸为2～10nm,析出量为3%～7%。样品在经过f=40Hz,H=300×79.6A/m,t=300s处理后,获得较好磁性能:Bs=1.74T,Hc=0.13×79.6A?m-1。

Fe_(78)Si_9B_(13)合金的非晶形成能力和软磁性能研究

采用单辊法制备宽为20 mm、厚为25μm的Fe78Si9B13合金带材,用XRD和DSC分析其非晶形成能力、晶化行为和热稳定性,并研究退火温度对其软磁性能的影响。结果表明:淬火态Fe78Si9B13合金带材为非晶态,一级起始晶化温度Tx1为517℃;二级起始晶化温度Tx2为530℃;当退火温度升高到450℃,开始部分晶化,微量析出bcc结构的α-Fe(Si)晶化相,磁化曲线呈一定的线性关系,即合金呈恒导磁特性。随着退火温度的升高,Fe78Si9B13合金带材的初始磁导率μi、饱和磁感应强度Bs和矫顽力Hc,呈先增大后减小的趋势。测试频率为50 Hz,随着退火温度的升高,磁导率μa呈先增大后减小的趋势,磁损耗Ps呈先减小后增大的趋势。

非晶Fe_(78)Si_9B_(13)合金磁致低温纳米晶化的超精细结构研究

用低频脉冲磁场处理了非晶Fe78Si9B13合金,以红外非接触测温仪测量处理过程的温升,用Mssbauer谱、XRD和TEM等手段观察样品的超精细结构变化。结果表明,脉冲磁场处理过程中,非晶Fe78Si9B13合金发生了低温纳米晶化,试样温升均<7℃,晶化析出相仅为α-Fe(Si),晶粒尺寸约为10nm,析出量为2.428%～6.992%,所形成的非晶-纳米晶双相合金的平均超精细磁场较原始非晶发生了明显变化,其单峰向低位场移动,在高位场又有出现另一单峰的迹象,脉冲处理参数不同,各峰出现的位置不同。

磁致Fe_(78)Si_9B_(13)非晶合金纳米晶化磁矩的理论计算

用低频脉冲磁场处理非晶Fe78Si9B13合金,在低温下发生了纳米晶化,利用Mssbauer谱和LDJ9600震动样品磁强计进行了微结构和磁性分析。借助于固体与分子经验电子理论中的BLD方法,计算了非晶Fe78Si9B13合金磁致低温纳米晶化前后的价电子结构,并算出了磁矩,其理论计算值与实验测定值的误差小于7%,满足一级近似要求,说明从价电子层次上计算非晶合金的磁矩是可以实现的。

低频脉冲磁场处理非晶合金Fe78Si9B13低温纳米晶化的穆斯堡尔谱研究

用低频脉冲磁场处理非晶Fe78Si9B13合金，处理过程中的温升用LRSC型红外非接触测温仪测量，处理前后的试样用Mossbauer谱结合透射电镜进行了微结构分析。结果表明，在低频脉冲磁场处理下，非晶Fe78Si9B13合金在低温下即发生了纳米晶化，试样温升小于7℃时，晶化析出相为体心立方α-Fe（Si），析出量介于2．18％-9．43％之间，晶粒尺寸约10nm，且所形成的非晶／纳米晶双相纳米合金的平均超精细磁场较原始非晶合金的均有所增强。

退火温度和环氧树脂封装对Fe_(78)Si_9B_(13)非晶合金软磁性能的影响

采用单辊法制备了宽20mm、厚25μm的Fe78Si9B13非晶带材,再将其绕制成环形磁芯,然后在350,400,450,500℃下对环形磁芯进行退火处理;采用环氧树脂对400℃退火的磁芯进行封装,研究了退火温度和环氧树脂封装对Fe78Si9B13非晶合金软磁性能的影响。结果表明:随着退火温度升高,Fe78Si9B13非晶合金的初始磁导率μi、饱和磁感应强度Bs和矫顽力Hc均呈先增大后减小的趋势;当退火温度为400℃时,Fe78Si9B13非晶合金的综合软磁性能最佳,μi为0.008 3H·m-1,Bs为1.517T,Hc为15.73A·m-1;采用环氧树脂封装后,Fe78Si9B13非晶合金的μi和Bs减小,Hc增大,它的磁化曲线和磁滞回线与封装前的基本重合。

激光辐照Fe_(78)Si_9B_(13)非晶合金晶化研究

在CO2激光散光斑直径20mm的情况下,分别选择在不同功率静置的条件下辐照Fe78Si9B13非晶带实现部分晶化·用穆斯堡尔谱、X射线衍射和扫描电镜对原始非晶样品(Fe78Si9B13)和晶化后样品的微观结构进行了分析·结果表明:在CO2激光散光斑直径一定的条件下(20mm),分别选择激光功率250W和300W辐照非晶Fe78Si9B13样品20s,非晶样品可以实现约6%和9%的晶化·激光辐照非晶Fe78Si9B13合金的晶化相为αFe(Si),样品发生了织构现象,晶粒沿(200)面大量析出·激光晶化相产生在非晶带表面晶化层中·在其他条件一定的情况下,样品的晶化量随着激光功率的增加而增加·

Fe_(78)Si_9B_(13)非晶合金晶化过程的电阻变化研究

采用直流四端接线法测量Fe78Si9B13非晶合金在等温退火和升温过程中的电阻变化。结果表明,当温度高于693K时非晶结构易被热效应所影响。与DSC法相比较,直流电阻四端接线法的优点是能够反映出晶化的形核阶段。但是R-T曲线上所反映的晶化第二阶段的特征不明显,晶化第二阶段产物Fe2B的电阻率比第一阶段产物Fe3B的高可能是造成这一现象的原因。

退火温度对Fe_(78)Si_9B_(13)非晶带材软磁性能的影响

采用单辊法制备了宽20 mm、厚25μm的Fe78Si9B13非晶带材,再将非晶带材进行不同温度的退火处理,研究了退火温度对其软磁性能的影响。结果表明,随退火温度的升高,Fe78Si9B13非晶带材的初始磁导率、饱和磁感应强度、矫顽力和电感呈先增大后减小的趋势;当退火温度达到400℃时,其综合软磁性能最佳,初始磁导率为6.648 K,饱磁感应强度为1.517 T,矫顽力为15.73 A/m。当退火温度达到450℃时,其磁导率受磁场强度的影响很小,呈现出恒导磁特性。

非晶Fe_(78)Si_9B_(13)在脉冲磁场作用下纳米晶化及物理机理

采用TEM和穆斯堡尔谱技术,研究了非晶合金Fe78Si9B13晶化的结构与脉冲磁场强度的关系,并对低频脉冲磁场致非晶合金纳米晶化的物理机制进行了理论研讨。一定频率下的脉冲磁场,将使非晶合金磁致伸缩的能量降低非晶合金的形核势垒,从而使非晶合金得以晶化。实验对非晶合金Fe78Si9B13进行了两种脉冲磁场处理:脉冲频率固定,磁场强度不断增加;磁场强度固定,脉冲频率不断增加。结果表明,低频脉冲磁场处理可使非晶合金Fe78Si9B13发生纳米晶化;晶化量与磁场强度不呈线性关系,而是存在一极值的曲线分布。

熔体过热度对Fe_(78)Si_9B_(13)非晶条带磁性能的影响

为了研究合金熔体过热度和退火温度对Fe_(78)Si_9B_(13)非晶条带磁性能的影响,在180、200和230℃3个不同合金熔体过热度下利用单辊法制备了宽142 mm、厚23μm的非晶条带.在350~370℃范围内选取5个退火温度对非晶条带进行纵向磁场退火,并利用硅钢测试仪对退火后的非晶条带进行磁性能测试.结果表明,随着合金熔体过热度的增大,非晶条带的激磁功率和损耗均呈下降趋势.随着过热度和退火温度的降低,非晶条带的磁性能分布区间变窄,但其稳定性增强.适当提高过热度和热处理温度有助于获得具有最佳磁性能的非晶条带.

Fe(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶合金的激光晶化

用CO2 连续激光在不同功率、相同的速度条件下辐照Fe73 5Cu1Nb3 Si13 5B9非晶带 ,然后用穆斯堡尔谱详细研究材料的微观结构 .研究发现当扫描速度和散光斑直径一定的情况下 ,适当选择激光功率 ,Fe73 5Cu1Nb3 Si13

高压下Fe_(78)Si_9B_(13)纳米晶块体合金的制备

借助XRD、DTA等分析手段,研究了快淬Fe78Si9B13非晶带的热稳定性,分析了高压烧结条件对球磨非晶粉末烧结获得的块体合金相对密度和晶粒尺寸的影响。结果表明:该非晶合金中,αFe相初始晶化温度为469℃,Fe2B第二相初始析出温度为509℃;在p=5.5GPa高压烧结条件下,随着烧结功率Pw的增加,块体合金的αFe相晶粒尺寸D逐渐增大,在10.3～14.2nm之间;块体合金的相对密度也随烧结功率Pw升高而增大,当Pw=1207W时,获得了相对密度为99.6%的αFe单相纳米晶块体合金,其饱和磁化强度Js=1.52T,矫顽力Hc=1.9kA/m。

Fe_(78)B_(13)Si_9纳米晶合金的穆斯堡尔谱研究

用直流高密度电脉冲处理Fe78B13 Si9非晶合金 ,并用穆斯堡尔及透射电子显微镜 (TEM )研究了电脉冲处理试样的结构。实验结果表明 ,在所用电脉冲参数下 ,Fe78B13 Si9非晶合金在温度高于 40 0℃时即可发生纳米晶化 ,根据穆斯堡尔参数分析 ,两个晶态相被确定为α Fe(Si)和Fe2 B ,界面相具有低原子密度和展宽的原子间距分布 ,既长程序又无非晶态短程序 ,其原因在于 ,电脉冲作用下的纳米晶化 ,淬态试样中过剩的自由体积未经充分的衰减 ,而是被推移至剩余非晶以至界面内 ,故不同于用通常的等温退火方法由非晶合金制备的纳米晶合金。

电脉冲作用下非晶Fe_(78)B_(13)Si_9的晶化及演变

用直流高密度电脉冲处理Fe78B13 Si9非晶合金 ,并用透射电子显微镜 (TEM)和X射线衍射 (XRD)研究了电脉冲处理试样的结构。实验结果表明 ,在所用电脉冲参数 (J =136 0A/mm2 ,τp=40 μs ,f =18Hz)下 ,Fe78B13 Si9非晶试样可实现低温快速纳米晶化 (脉冲处理时间tp=8min ,试样温度T =42 0℃ ) ,晶化相为α Fe(Si)和Fe2 B ,平均晶粒尺寸约为 30nm。随电脉冲处理时间的增加 ,部分α Fe(Si)相开始呈枝晶型生长 ,并出现DO3

Fe_(78)Si_9B_(13)非晶条带晶化过程中的热电势研究

利用直流四端接线法研究了Fe78Si9B13非晶合金晶化过程中杂散热电势与差示扫描量热(DSC)曲线晶化温度的关系,结果显示在Fe78Si9B13非晶样品晶化时杂散热电势发生突变,并和Cu丝与Fe78Si9B13非晶合金组成的热电偶的帕尔帖(Peltier)电势的变化基本一致,说明Fe78Si9B13晶化过程中的杂散热电势也可以表征其晶化过程.

非晶Fe_(73.5)Si_(13.5)B_9Nb_3Cu_1激波晶化实验研究

用X射线衍射、差热分析、透射电镜分析等研究了激波对非晶Fe73 5Si13 5B9Nb3 Cu1合金的作用 ,结果表明 :激波能使非晶转变为纳米晶 ,晶化主相αFe的晶粒尺寸为 2 0～ 4 0nm ,晶格常数比纯铁的小 ,并形成了多种中间相和亚稳相 .同时发现在非晶Fe73 5Si13 5B9Nb3 Cu1的激波晶化过程中 ,铜、铌阻止晶粒长大、细化晶粒的作用失效 .

Fe_(78)B_(13)Si_9条带与液态Sn的润湿性

用座滴法研究了Fe78B13Si9原始非晶条带和其预退火条带与液态Sn的润湿性.结果表明,与普通晶态合金之间的润湿规律不同,原始非晶Fe78B13Si9基底与液体Sn的平衡接触角并不随温度升高而单调减小.与原始非晶Fe78B13Si9基底相比.当润湿温度低于预退火温度时, Fe78B13Si9非晶基底的预退火使其平衡接触角显著增大;当润湿温度高于预退火温度时,Fe78B13Si9基底的预退火对其平衡接触角没有明显影响.

脉冲电流退火对Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9合金薄带巨应力阻抗效应的影响

研究了脉冲电流退火工艺对非晶Fe73 5Cu1Nb3 Si13 5B9合金薄带巨应力阻抗 (GSI)效应的影响。结果表明 ,在外加 10 0MPa拉应力下对非晶合金进行脉冲电流退火后 ,巨应力阻抗效应显著提高 ,并且ΔZ/Z最大值随退火电流密度的增加而增加 ,当退火电流密度为 930A/mm2 时 ,阻抗的最大相对变化达到 35 0 %。