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由于Fe基非晶合金具有原材料价格便宜,软磁性能优良、应用广泛等特点,已成为当前国内外的研究热点。Fe基非晶合金的形成能力较弱,因此限制了它在更多领域的应用。因此,发现一条有效的研究其非晶形成能力的途径将具有重大的意义。 本文通过(CALPHAD)计算软件设计出Fe—Zr—B系三元合金最佳的块状非晶形成能力的成分Fe80Zr6B14。通过铜模真空吸铸法制备了直径尺寸为2mm的Fe80Zr6B14、Fe78Zr7B15、Fe78Zr10B12、Fe82Zr3B15吸铸样品。并以理论设计为基础制备了直径为2mm Fe80-xCoxZr6B14(X=0,10,20,30)、Fe80Zr6B14-xSix (X=0,2,4,6)和直径为1mm Fe60Co20Zr6Cu1B5Si5-XCrX(X=1,2,3)三个系列多组元吸铸样品。 X射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)的研究表明,样品均为部分非晶化。直径2mmFe80Zr6B14、Fe78Zr7B15、Fe78Zr10B12、Fe82Zr3B15样品都有较弱的Fe相和Fe2B相衍射峰存在,属于不完全非晶态。对衍射峰强度和半高宽的研究发现,其中性质最好的为Fe80Zr6B14。这与理论计算值是相符合的。 本文中分别研究了Co和Si对Fe—Zr—B三元系非晶形成的影响,同时也研究了Cr对多组元Fe—Zr—B系合金非晶形成能力的影响。Fe80-xCoxZr6B14(X=0,10,20,30)系XRD曲线分析说明,随着Co的取代量的增加,在X=30的时候,衍射峰最弱,有较好的非晶形成趋势。对Fe80Zr6B14-xSix (X=0,2,4,6)系XRD衍射图谱进行分析,发现随着Si的原子数增加,Fe相的衍射峰并未明显下降,Si的取代并没有提高非晶形成能力趋势。 另外研究发现直径为1mm的多组元Fe60-xCo20Zr6Cu1B8Si5Crx(X=1,2,3)系非晶合金,同样发现有衍射峰存在。随着X的增加没有反映出与非晶形成能力的简单线性关系。而是在当X=2时,Fe(58)Co20Zr6Cu1B8Si5Cr2显示出其衍射峰最弱,有最好的非晶形成趋势。 同时,也研究了Fe—Zr—B三元非晶形成的微观机制,从原子尺寸、原子间相互作用、原子分配方面做了探讨。骨架结构使得过冷液相紧密度增加,原子