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《fe基非晶合金的制備及晶化研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、江蘇大學碩士畢業(yè)論文摘要Fe基非晶合金是一種性能優(yōu)良、應(yīng)用前景廣泛的軟磁材料,其lic(初始磁導率)、Bs(飽和磁感應(yīng)強度)和He(矯頑力)等磁學性能均大大超過或接近最佳的晶態(tài)軟磁材料,但是Fe基合金的非晶形成能力并不高,要獲得完全非晶的臨界冷卻速度至少就要在≥10‘剛S左右,通過調(diào)節(jié)成分和抑制形核等辦法也只能獲得最大3mm尺寸的環(huán)形塊體非晶。很難由液態(tài)激冷直接獲得塊體非晶已經(jīng)成為制約Fe基非晶軟磁材料實用化的瓶頸。人們開發(fā)出一種FINEMET合金,其典型成分為Fe735CuINb3Sil3.5B。,晟佳溫度(813K)退火處理后可獲得由納米晶組成的超微晶組織,這些
2、由納米晶和非晶組成的材料具有極優(yōu)良的軟磁性能IlJ。FINEMET合金的成功給了我們通過非晶晶化直接獲得納米晶粒的啟示:在其余成分系列中加入Cu等元素,可否也能達到同樣的效果。本文針對Cu元素對FeAlGaSiPBC系合金非晶形成能力及晶化過程的影響展開研究。首先采用單輥旋淬法制備出了Fe基合金條帶。利用差示量熱掃描法(DSC)測出不同成分樣品的Tg,Tx等熱力學參數(shù),用x射線衍射(XRD)檢測鑄態(tài)合金條帶是否為非晶態(tài)。再將確定為完全非晶態(tài)的合金條帶置于真空退火爐內(nèi),在不同溫度下等溫退火1500秒,通過x射線衍射分析退火態(tài)合金條帶的結(jié)構(gòu)和晶化相的化學成分,并結(jié)合DS
3、C曲線評價合金的玻璃形成能力及熱穩(wěn)定性。實驗結(jié)果表明,少量Cu元素摻雜(小于2%,原子百分比),仍能得到完全的非晶合金。同時,Cu元素摻雜效果受到Cu-AI元素比例的影響,原因作者認為是Cu-A1,F(xiàn)e-A1之間存在著強烈的作用,在Cu-AI超過某比例時,Cu—A1形成原子團簇,引發(fā)合金熔體自由能的復雜漲落,從而削弱AI元素對非晶形成能力的貢獻。等溫退火時,由于銅元素的不溶于鐵,某些區(qū)域銅元素富集,成為晶粒形核的核心,同時在晶粒長大過程中不斷排出,成為阻礙晶粒生長的原子集團。cu元素的加入提高了晶化溫度,使得合金的晶化由分步晶化變?yōu)橐徊綇氐拙Щ?,并促使玻璃轉(zhuǎn)變溫度向
4、高溫區(qū)域移動甚至消失。關(guān)鍵詞:鐵基非晶合金,元素摻雜,晶化溫度,玻璃轉(zhuǎn)變溫度,單輥旋淬江蘇大學碩士畢業(yè)論文ABSTRACTFe—basedamorphousalloyisasortofgoodsoft—magneticmaterialwithpromisingapplicationprospect,whichhasexcellentparameters(suchasge,Bs,Hc)aboveorclosetotheonesofbestsoft—magneticcrystallinematerials.HowevertheformabilityofFe—baseam
5、orphousalloysisnotSOstrongthatcoolingvelocityofatleast104K/Sisnecessaryforachievingcompletelyamorphousmaterial.Nowbulkamorphousringofatmost3mmispreparedthroughadjustingcompositionandholdingdownthenucleation.Incapabilityofobtainingbulkamorphousalloydirectlybyliquidquenchingisquiteabottl
6、eneckconstrainingtheutilityofFe-basedamorphoussoft-magneticmaterial.PeoplehavedevelopedFINEMETalloywhosetypicalcomponentisFe735CulNb3SiB589Afterannealedat813Kforafixedtime,thealloyhasperfectsoft—magneticpropertiesonaccountofultramicrostructuremadeupofnanophase.SuccessofFINEMETalloyenli
7、ghtenUShowtoacquiresuperfinenanocrystalthroughannealingamorphousalloys.WeCaITyonaseriesofexperimentsandresearchesinordertofindsimilarphenomenainFe-A1-Ga-Si—P·Bamorphousalloys.Firstly,weprepareamorphousribbonsbyspinquenchingandfindthermalparametersofamorphousspecimenswithdifferentcomp