铁基非晶合金中的Fe-B相及遗传现象

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本文研究了Fe78Si9B13母合金(PMA)锭和二次熔化合金(SMA)锭的显微组织,以及快淬得到的非晶条带退火后的析出相。发现SMA锭比PMA锭表现出更好的非晶形成能力(GFA),表明重熔Fe78Si9B13母合金可以提高其非晶形成能力。SMA非晶条带在600℃和700℃退火后出现亚稳的Fe23B6相。退火后的SMA条带中a-Fe的晶格参数α0高于退火后的PMA条带α-Fe的α0,类似地,SMA锭的α0高于PMA锭的αo,说明α-Fe晶格参数α0的变化表征了合金锭和对应的非晶条带之间的结构遗传现象。而熔体中Fe23B6结构单元(变形的冠状三棱柱团簇)对这种遗传现象起到主导作用。另外,研究了PMA和SMA锭横纵面断口、截面及浓盐酸萃取后的显微组织结构,以及PMA和SMA锭、条带在1M盐酸和1M NaCl溶液中的耐腐蚀性能和磁性能。发现合金锭腐蚀后样品的表面形貌与其原始显微形貌相似。在浓盐酸腐蚀过程中亚稳Fe-B相向稳定的Fe-B相转变,这种变化趋势在SMA锭中表现得更加明显。检测到浓盐酸萃取后的PMA和SMA合金粉末中存在非晶结构。合金锭和非晶条带经浓盐酸腐蚀后,表面均出现SiO2。腐蚀非晶条带得到透明的薄膜,在空气中迅速被氧化为白色的SiO2薄膜。说明金属表面的SiO2膜对合金锭及非晶的耐腐蚀性起到重要作用。重熔母合金降低了其合金锭及非晶条带的耐腐蚀性能,这跟重熔后Si原子难以到达合金表面形成SiO2钝化膜有关。重熔母合金提高了合金锭及非晶条带的饱和磁化强度。
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