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。

软磁合金Cr17NiTi与不锈钢1Cr18Ni9Ti电子束焊接接头组织及性能研究

以某型号磁性功能组件的加工为背景,用电子束焊接工艺制备软磁合金Cr17NiTi/不锈钢1Cr18Ni9Ti异种金属焊接接头。用金相显微镜、扫描电镜及能谱仪、显微硬度计、软磁性能测试装置分析接头显微组织和性能。结果表明:接头X、Y焊缝区边缘的凝固组织主要为柱状晶,生长方向垂直于熔合线;而焊缝区中心组织主要为相对细小的等轴晶。在不锈钢/焊缝界面附近存在一个较窄的熔合过渡区,该区的细小铁素体无方向性,且不连续地分布在奥氏体基体上;而软磁合金HAZ的晶粒与焊缝边缘的铁素体晶粒呈联生结晶形式长大。由于接头X、Y热输入不同,导致接头X的凝固结晶模式为铁素体-奥氏体(FA)模式,接头Y的凝固结晶模式为奥氏体(A)凝固模式。接头X、Y焊缝中心细小的等轴晶使其显微硬度最高,而软磁合金HAZ粗大的晶粒使其显微硬度明显降低。电子束焊接试样的软磁性能均接近焊前水平,满足软磁性能的使用要求。

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。

组分调控对铁基非晶软磁合金耐蚀性能的影响

在恶劣的环境中,铁基非晶软磁合金会发生腐蚀,进而影响其功用,而元素成分调控是改善其耐蚀性最直接有效的手段。Cr的引入可在非晶软磁合金表面形成铬氧化膜而抑制腐蚀;Nb的存在可导致软磁合金表面形成n型半导体型Nb氧化膜,且与基体元素间存在协同耐蚀效应;Ni可使软磁合金出现显著自发钝化特性;Si可形成硅酸盐钝化膜,拓宽稳定钝化范围;P则促进合金成分均匀性,形成更均匀更稳定磷铁化合物钝化层,且可加快非晶表面的活性溶解,加速表面特定成分的氧化膜形成。Mo可促进含Cr非晶软磁合金表面膜Cr富集,加速Cr氢氧化物钝化膜的形成;Cu可增加Fe的析出,抑制非铁磁性相的形成,降低合金平均晶粒尺寸而提高耐蚀性。此外,在铁基非晶软磁合金中同时引入多种元素时,这些元素会互相作用,进而协同影响软磁合金的耐蚀性能。

厚度对纳米晶软磁合金带材自由面结构的影响

为了可以更好地了解厚度对纳米晶软磁合金带材结构的影响,需要通过试验,采用熔炼、喷烤等工艺制备带材,熔炼温度为50~100℃,压力为0.3~0.8 MPa,通过SEM、AFM分析带材自由面结构。基于此,文章针对厚度对纳米晶软磁合金带材结构的影响展开试验,通过加热融化提纯形式,对实际影响展开分析。

FeSiAl软磁合金空心微珠的微观结构控制及其低频吸波性能

为了获得轻质、低频、高效吸波剂,采用自反应淬熄法,分别以Fe+Si+Al、Fe+Si+Al+KNO_3为反应体系制备了FeSiAl软磁合金空心微珠,通过SEM、XRD、矢网分析仪等手段研究了KNO_3对其密度、形貌、相组成和低频吸波性能的影响。结果表明,未加KNO_3时,反应难以进行,淬熄产物由球形颗粒、类球形颗粒、不规则颗粒和片状颗粒组成,物相主要为Fe、Si、Al及部分Fe_(0.9)Si_(0.1),未生成FeSiAl合金,基本无吸波性能;添加KNO_3后,反应体系的淬熄产物主要为空心微珠,粒径分布均匀,物相由Fe_3Si_(0.5)Al_(0.5)、Fe_3Si_(0.7)Al_(0.3)、Fe_(0.9)Si_(0.1)和Fe组成,获得了FeSiAl合金,在5 mm吸波剂厚度条件下,吸波试样最低反射率达–22.1 dB,吸收峰值对应频率为7.0 GHz,低于–10 dB的有效吸收频带为5.1~8.4 GHz,带宽达3.3 GHz。KNO_3分解反应所产生的高放热量和大量气体是促使反应温度升高、反应产物熔融、目标产物形成、成球率和空心率提高及低频吸波性能显著改善的根本原因。和机械合金化法制备的片状FeSiAl软磁合金相比,自反应淬熄法制备的FeSiAl空心微珠的低频吸波频带有效拓宽,同时材料的密度降低了38%,有效实现了新型低频吸波材料"薄、宽、轻、强"的特点。

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。

纳米晶软磁合金材料及应用

简述纳米晶软磁合金材料的性能特点、组织结构及其应用 。

镍对Fe-Cr系软磁合金耐蚀性及磁性能的影响

在实验室熔炼了添加不同量镍的Fe-Cr系软磁合金,研究了其耐点蚀、盐雾腐蚀、浸泡腐蚀以及大气腐蚀的能力,并测量了其磁性能。结果表明,在Cr13系软磁合金中加入质量分数大于1．0％的镍可明显提高其耐蚀能力,但造成磁性能的显著下降;在Cr17系软磁合金中加入质量分数小于2．0％的镍,磁性能没有明显变化。

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。

钼对耐蚀软磁合金抗蚀性及磁性能的影响

Fe-Cr系软磁合金是一种抗蚀软磁材料。在Fe-13%Cr和Fe-17%Cr中添加不同含量的钼,对合金的抗点蚀、盐雾腐蚀、浸泡腐蚀以及大气腐蚀的能力和相应的磁性能进行了系统、全面的研究。结果表明,在这两种软磁合金中加入质量分数为2.0%和3.0%的钼,可明显提高合金的耐蚀能力;合理控制钼含量和采用相应的热处理工艺对合金磁性能的影响并不明显。

1J50软磁合金的温度稳定性研究

1J50铁镍软磁合金由于具有优异的软磁性能常用作航天领域的精密磁元件.为了更好地实现器件的精密控制,研究了1J50软磁合金的磁性能随温度由-70-170 ℃的变化规律：其饱和磁感应强度BS、剩磁Br、磁各向异性常数Ku 及矫顽力Hc 均随温度的升高逐渐下降;但由于温度升高,合金饱和磁化强度大幅下降,且合金内应力逐渐得以释放,因此初始磁导率随温度升高而升高.温度升高时,合金矫顽力下降且初始磁导率增大,有利于提高软磁性能,但合金饱和磁感应强度明显下降,因此针对特定的环境需综合考虑合金的磁性能变化.

Finemet型FeCuNbSiB系纳米软磁合金的发展和产业化

日立金属发明的Finemet型软磁合金是世界上唯一商品化产业化的纳米晶软磁合金。本文简要介绍该合金在国内外产业化的情况以及日本、德国该合金商品牌号、成分、性能的发展情况。

用Mossbauer谱研究Nb对Fe基超微晶软磁合金显微结构的影响

测量制备态和退火态的Ｆｅ７６．５－ｘＣｕ１ＮｂｘＳｉ１３．５Ｂ９（Ｘ＝０、１０、３０、５．２、７．２）合金Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱结果表明晶化后Ｎｂ、Ｂ等元素向晶界区扩散，在残余非晶中形成了富Ｎｂ、Ｂ区和贫Ｎｂ、Ｂ区Ｎｂ抑制非晶相的晶化和ＦＣ２Ｂ相的析出。

低频(5~30kHz)强磁场下1J79软磁合金相对磁导率及其屏蔽效能

采用8232型B-H交流回线仪对受力前后的1J79软磁合金在不同场强和频率下磁导率的变化进行了研究,采用XRD对材料受力前后微观结构变化进行了分析。研究表明：（1）场强在1-10 A.m-1范围内,直流条件下受应力1J79合金的相对磁导率远低于不受应力1J79合金的相对磁导率。（2）场强在1-10 A.m-1范围内,交流条件（5-30 kHz）下受应力1J79合金的相对磁导率低于不受应力1J79合金的相对磁导率,但低于直流条件下的降低幅度。（3）1J79合金受力后,使有利于磁性能（111）晶面取向大大减少,是合金受力后相对磁导率下降的主要原因。

非晶软磁合金Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9的退火处理与性能研究

研究了非晶软磁合金Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9在753～953K温度间等温退火后的纳米晶化行为和性能.实验证明,Cu和Nb等元素的加入有助于提高晶化温度、稳定非晶组织.同时采用差热分析和X衍射仪分析该合金的晶化相,退火后在非晶基体上析出单一的bcc结构的α Fe(Si)固溶体,在813～873K温度范围内可获得由非晶和纳米晶组成的双相组织,平均晶粒尺寸可达8～11nm.该合金在813K退火1h后可获得优良的软磁性能,即矫顽力为0.0703A/m,饱和磁化强度为105.9451Am2/kg,实现了延性和磁脆性的最佳配合.

Fe_(73.5)Ag_(1.0)Nb_(3.0)Si_(13.5)B_(9.0)软磁合金的结构和磁性

利用 X射线衍射及磁测量等方法研究了不同退火温度下 Fe73.5Ag1.0 Nb3.0 Si13.5B9.0 软磁合金的结构和磁性。发现 Fe73.5Ag1.0 Nb3.0 Si13.5B9.0 非晶态合金在50 0℃下退火处理 1h后 ,有少量的 α- Fe和单质 Ag析出 ,此时的软磁性能较好。随退火温度的增加 ,Fe2 3B6、Fe2 B、Fe3B、等 Fe- B化合物大量析出 ,软磁性能急剧下降。在 Fe73 .5Ag1.0 Nb3.0 Si13.5B9.0 非晶态合金中 Ag不能起到与 Cu相同的作用 ,退火处理后不能得到单一的α- Fe( Si)纳米晶。

铁基纳米晶软磁合金的研究现状

纳米晶软磁合金具有较高饱和磁感应强度、高磁导率、低高频损耗等特点。对牌号为Finemet、Nanoperm和Hitperm等三类铁基纳米晶软磁合金进行了分类综述,分别介绍了各类合金的成分、性能、显微组织结构特点以及应用范围,并对它们的非晶晶化过程机理以及影响合金软磁性能的因素进行了简要讨论。

铁基非晶软磁合金的制备及磁性能研究

研究了铁基非晶(Fe1–xCox)78.4Nb2.6Si9.0B9.0Cu1.0(x=0,0.15,0.35,0.55或0.75)软磁合金的制备工艺及磁性能。结果表明:采用熔体快淬法制备的非晶薄带宽约3mm,厚20～40μm;最佳工艺参数为铜轮转速35m/s,熔体射流压力0.14MPa;借XRD分析了合金的相结构,发现合金薄带为非晶态;通过振动样品磁强计(VSM)测量了磁性能,其Bs大于1.00T,Hc为2.31～5.17kA/m。用畴壁钉扎效应分析了Hc偏高的原因。

铁基非晶软磁合金及其晶化

用差热分析、 X射线衍射、冲击法等方法研究了铁基非晶 Fe72 .5Cu1 Nb2 V2 Si1 3 .5 B9合金及其经不同温度退火处理后材料的结构和磁性。结果表明 ,合金经 35 0℃退火 ,结构短程有序范围扩大 ,材料磁化比非晶合金容易 ;经 5 2 0～5 6 0℃退火 ,α- Fe(Si)晶粒析出 ,得到微晶结构并具有优良的软磁性能 ,例如相对初始磁导率 μi≥ 4.7× 10 4,矫顽力 Hc≤ 1.4A/ m;在 6 2 0℃以上退火 ,第二相 Fex By析出 ,材料磁化困难 。