热处理工艺对FeCoV-X(Nb,W)合金组织及性能的影响

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本文研究了再结晶退火工艺对FeCoV-X(Nb,W)合金组织结构与性能的影响,并进一步研究了合金在500℃服役条件下的组织性能演变。利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜对合金的微观组织结构进行观察分析,并对合金在不同热处理条件下的磁性能和力学性能进行了分析,获得了不同热处理条件下合金组织与性能的变化规律。研究发现,随再结晶退火温度升高或时间增加,FeCo1.5V-0.5Nb与FeCo1.5V-0.3Nb0.2W两种合金再结晶程度逐渐增大,晶粒逐渐长大,第二相数量和尺寸逐渐减少,不同再结晶退火工艺下FeCo1.5V-0.3Nb0.2W合金晶粒尺寸均小于FeCo1.5V-0.5Nb合金。随再结晶退火温度升高时间缩短,两种合金磁性能提升,屈服强度均先降低再升高,延伸率逐渐升高,FeCo1.5V-0.3Nb0.2W合金强度均高于FeCo1.5V-0.5Nb合金。综合力学性能和软磁性能来看,再结晶退火工艺为850℃×1h,FeCo1.5V-0.3Nb0.2W合金综合性能最优,其低场(10000A/m)下的饱和磁感应强度Bs为2.02 T,矫顽力Hc为217.1 A/m,屈服强度可达793.7 MPa,抗拉强度为1229MPa,延伸率为8.8%。将再结晶退火后的FeCo1.5V-0.3Nb0.2W合金在500℃不加载荷恒温不同时间后发现,随着时间的增加,合金中二次再结晶晶粒快速增多,随后二次再结晶晶粒尺寸和数量保持稳定。随着500℃恒温时间的增加,合金屈服强度和维氏硬度均逐渐升高,在1000 h时分别达到了807.2 MPa和393.6,抗拉强度基本不变,延伸率略有下降。将再结晶退火后的FeCo1.5V-0.3Nb0.2W合金在500℃恒温过程中施加应力后发现,合金在三组应力300 MPa、400 MPa和500 MPa下的变形量均很小,具有优异的高温抗变形能力。施加应力会进一步加强第二相对晶界的钉扎作用,使得晶粒尺寸明显细化,同时对合金硬化效应明显高于相同条件不加应力的合金。
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