深过冷Fe76B12Si12超细晶材料的凝固组织和软磁性能.pdfVIP

2004年年会专刊 摘 要 首次采用深过冷加水淬的方法，成功地制备了样品直径为16r衄，高为15mm，组织中颗粒平均尺寸约为120砌 其FezB(Si)相尺寸细化至0．36～0．50tan以下时，其软磁性能随着相尺寸的减小而大幅度改善。对以上结果产生的原因进 行了讨论。 关键词：Fe％B12Sil2合金深过冷超细晶材料凝固组织软磁性能 中图分类号：TGUl．2：TG21；TG244+．3文献标识码：A Fe．B—si共晶合金具有优良的软磁性能，目前综合 软磁性能最好的“Finemet”合金也位于此合金系中…1。 误差小于5K。通过控制净化工艺参数获得不同过冷 然而，就目前软磁合金的应用而言，一种是应用最多的 度，制备不同凝固组织的柱状试样。凝固后的试样首先 常规软磁材料心，3J，另两种则是具有一定发展潜力的非 晶软磁合金HJ和采用急冷非晶晶化法生产的纳米软磁 线切割在专用模具中加工成径向厚度与中径比为1：8， 材料【5“J。由于常规软磁材料大多由塑性变形后的软 高度为10toni的磁环试样。测试性能后的磁环试样按 磁合金经高温、长时间热处理而成，这种材料的晶粒尺 常规方法制备为金相试样，经4％的硝酸酒精溶液腐蚀 度一般在毫米量级旧j，而非晶晶化法生产的纳米软磁材 料则是在非晶基体上分布着一定体积分数的十几纳米 采用能谱及D／MAX一3CX射线衍射仪进行相分析。根 晶态相组织。可以说，目前对完全具有超细晶态相组织 软磁合金的凝固组织与软磁性能关系的研究很少。前 试样的磁化曲线及磁滞回线。由此分别确定起始磁导 文17j作者曾报道了深过冷Fe．B—si共晶合金的凝固组织 率弘I、最大磁导率弘m、矫顽力日c及饱和磁感应强度Bs。 特点，本文将进一步报道利用深过冷及深过冷加水淬等 采用三电压法磁损耗测量仪分别测量磁场强度日为 000 Hz、1 方法制备Fe76812Sil2合金超细晶材料的凝固组织与软磁lOe及磁感应强度B为1T，频率分别为400 性能的关系，进一步丰富对Fe—B．si软磁合金磁化机制Hz条件下的高频磁损耗魄、科。00。0和聊、P1P。 的认识，为深过冷Fe．B—Si合金块体超细晶软磁材料的 2试验结果及分析 制备提供指导。 1试验方法 2．1深过冷‰轧合金块体超细晶材料的凝固组织 图1a、图1 以Fe．B．si共晶系中洳Fe(Si)．Fe2B(Si)二元共晶深 =367 K下自然冷却及△T=356K下再辉过程中水淬 过冷合金Fe76812Sil2悃J(下标为摩尔分数／％)为研究对 磁环试样的显微组织。可见，图1a的凝固组织为未完 象。母合金采用纯度(质量分数／％)分别为99．97Fe、 ilnl的 99．999Si和超低碳Fe24B合金在直径为16nell、高为40 b的凝固组织则为 aFe(Si)相颗粒(组织类型工)；而图1 mln的石英坩埚中于熔融玻璃保护下原位配制而成，试 dFe(Si)基体上均匀分布20～300 样质量为15 g。试验在高频感应加热装置上进行，在大 相颗粒(组织类型Ⅱ)，这与文献[7]的试验结果完全吻 气