论文部分内容阅读
Fe基非晶合金具有优异的软磁性能和较大的玻璃形成能力是非晶合金研究者的热点课题,特别是最近十几年间出现的Fe基纳米晶软磁合金已经拥有重要的工业应用价值。本文通过自行设计的FeSiCP非晶合金利用熔体快淬法制备的非晶条带具有优异的软磁性能和较高的玻璃形成能力,在添加Cu元素后形成的FeSiCPCu非晶合金在晶化退火后的软磁性能比非晶态下更优异。围绕这一课题主要开展了以下的研究:(1)设计成分在共晶点的Fe80Si3C5P12、Fe8oSi3C4P13和Fe80Si3C3P14合金利用真空熔炼炉熔炼母合金,感应式真空熔体快淬设备制备非晶条带,利用XRD衍射仪分析其非晶结构,利用差热分析仪测其热稳定性,其中Fe8oSi3C3P14非晶合金有较宽的过冷液相区△Tx=42K,热稳定性较好。(2)对Fe8oSi3C5P12、Fe80Si3C4P13和Fe80Si3C3P14三种非晶合金进行VSM分析,得到三种非晶合金的饱和磁化强度分别为1.28T、1.29T和1.35T。(3)把以上三种非晶合金条带进行去应力真空退火处理,保温时间为8min,冷却条件为水淬。其中Fe80Si3C3P14非晶合金在328℃真空退火后的初始磁导率μ0为6960,矫顽力Hc为4.879A/m。其中三种非晶合金的矫顽力随着退火保温时间的延长出现先减小后增加的趋势,在去应力退火8min后的矫顽力最小。(4)选取玻璃形成能力最大的Fe8oSi3C3P14非晶合金在空气中利用熔体快淬设备制备合金条带,经过XRD衍射分析为完全非晶态结构,其饱和磁化强度为1.43T。非晶条带在328℃真空退火8min后的初始磁导率μ0为2945,Hc为5.397A/m。(5)在Fe8oSi3C3P14非晶合金中添加0.2%和0.5%的Cu元素替代Fe元素,利用真空熔体快淬法制备Fe79.8Si3C3P14Cu0.2和Fe79.5Si3C3P4Cu0.5两种非晶合金条带,进行VSM分析,饱和磁化强度分别为1.25T和1.18T。随后分别在328℃、465℃和475℃进行真空退火处理,时间为8min,两种合金的矫顽力在328℃退火后最小,其中Fe79.5Si3C3P14Cu0.5非晶合金在465℃真空退火8min后的初始磁导率μ0为9480,矫顽力Hc为6.663A/m。对退火态的合金条带进行XRD衍射分析,其中Cu的含量在0.2%时,465℃退火后仍然为非晶态,当Cu的含量增加到0.5%时,有少量的α-Fe晶粒出现。两种非晶合金在475℃退火后,都有晶粒析出,不同的是随Cu含量的增加,析出晶粒更多,晶粒度更小。