高饱和磁感应强度的无磷铁基软磁非晶合金的制备与性能

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xuliangaihui
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铁基软磁非晶合金具有矫顽力(Hc)低、铁损低、工艺流程短等特点而备受关注,并在节能变压器上得到了广泛的应用。现代电子电力设备朝着节能化,小型化和高效化的方向发展,然而现有的铁基软磁非晶合金的饱和磁感应强度(Bs)仍需进一步提升;同时部分合金成分中包含易挥发且易与熔炼坩埚反应的P元素,不利于工业化生产。开发出一种具有高Bs、无P的铁基软磁非晶合金具有重大的意义。因此,本文以铁含量高达86 at%的Fe-B-Si-C系合金为基础,采用微合金化和相似元素添加的方法,通过添加Cu、Co等合金元素,成功研制出具有较大非晶形成能力,优良磁性能以及良好韧性的高饱和磁感应强度铁基软磁非晶合金,并调查了不同热处理温度对其磁性能的影响。本论文的主要内容如下:1.添加0.25-1 at.%的Cu元素能够有效地改善Fe86B11Si1C2合金的非晶形成能力,其临厚度由13μm可提高到35μm;Cu元素的添加会稍许降低合金的Bs,而对Hc的影响不大。其中,Fe85.5B11Si1C2Cu0.5合金的临界厚度达到35μm,Bs与Hc分别为1.62 T和12.3 A/m;2.2.5-7.5 at.%的Co替代Fe元素对Fe86B11Si1C2合金非晶形成能力的影响不大,其临界厚度均为13μm;Co元素的添能够使合金的Bs由基础合金的1.63 T上升到1.80 T,Hc也出现了上升。其中,Fe81Co5B11Si1C2合金的Bs与Hc分别为1.80 T和21.3 A/m;3.共同添加Cu和Co在改善Fe86B11Si1C2合金非晶形成能力的同时,也有效地提高了合金的Bs。其中,Fe)(80.5)Co5B11Si1C2Cu0.5具有最优的综合性能,临界厚度达到35μm,Bs与Hc分别为1.78 T和21.1 A/m;4.随热处理温度升高,含Co非晶合金的Bs逐渐上升,其结构仍保持为非晶态结构,并具有良好的韧性。
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