铁基非晶合金材料的晶化研究

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1、铁基非晶合金材料的晶化研究摘要本论文通过应用XRD、DSC、SEM研究分析了不同替代元素Nb和Zr、不同温度．不同加热速度，不同保温时间以及豫退火对铁基非晶合金晶化过程及磁学性能的影响。试验结果表明：微量(1％物质量)替代元素zr和Nb的加入，使得非晶合金Fe74A14Ga2P12134Si4的各项热力学参数明显改变，特别是合金材料的各晶化特征温度显著升高，而且晶化颗粒都明显减小，晶化相形貌都明显发生改变，其中加入替代元素zr后，晶化颗粒尺寸由原来的2ua左右减小到lum，晶化相形貌由原来的蠕虫状变为花瓣状，加入替代元素bib后，晶化颗粒尺寸减小到O．3Llm左

2、右，晶化相形貌变为细长的针尖状。此外，通过SEM和能谱分析研究发现非晶材料F04A14Ga2Pj284Si4、Fe73NblAl4Ga2P1284Si4和Fe73ZhAl4Ga2P1284Si4的晶化过程均为：非晶一非晶+a-Fe—a-Fe+Fe5siP+仙7Fe3Sio．3+Fe2B+剩余非晶相．微量替代元素zr和Nb的加入都没有改变原始材料晶化分阶段进行的过程和晶化相的化学成分。对于这些实验现象和结果，作者进行了分析和研究。实验结果对提高非晶材料的热稳定性和制作纳米晶／非晶复合材料有一定的参考价值和借鉴意义。试验结果还证实：时间和加热速度都显著的影响三种合金

3、的晶化过程。随着加熟时间的延长，三种合金的晶化温度都有所降低；加热速度增加，三种合金的晶化温度都有所升高。此实验结果进一步证实了退火时间和加热速度对非晶晶化特征温度影响的倾向。非晶材料有着优异的软磁性能，但由于内部存在较大的应力和淬态核，其综合软磁性能不是很理想。本文通过对非晶材料Fe73ZrlAl4Ga2P1284Si4的磁性能研究发现，对材料进行适当的退火，其软磁性能可以得到大幅度的提升，并且通过实验找到了获得该材料最佳软磁性能的退火工艺参数。但当退火温度超过其晶化温度时，材料的软磁性能将迅速恶化。作者对非晶材料磁性能的这一变化过程进行了分析和讨论．这为非晶

4、软磁材料的应用及防止非晶软磁性能的恶化提供了参考依据。对非晶材料Fe73ZrlAl4Ga2P1284Si4的预退火研究发现，预退火可以有效减小非晶材料晶化的晶粒尺寸，但对晶粒形貌改变不大；预退火的时间和温度没有明显改变各合金晶化特征温度，也未改变其晶化相的形貌，但晶粒的尺寸却有明显的减小。这对制作纳米晶，非晶复合材料也有一定的参考和借鉴意义。关键词：铁基非晶合金，替代元素，晶化温度，软磁性，预退火铁基季■合垒材辩的昌化研究Thisarticlestudiedtheinfluenceofsubstituteelements—NbandZr,differenthea

5、tingtemperature，differentheatingrate，differenttimeofhigh．temperturepreservationandrelaxationannealingtotheprocessofalloycrystallizationbymanymeasul'emethods。suchasⅪm、DSCandSEMandSOon．Theexperimentresultshowedthataddedafewofsubst．tIIceelementn％quantity)ZrandNbwillobviouslychangedtheor

6、igiIlaIamorphousalloyFe"弛Ga2Pi284Si4thermodynamicsparameters一一thecrystallizationtempertureincreasedintensity，crystalgrainminishedsharplyandtheshapeofcrystalgrainchangedmarkedly．WhenZrwasaddedinalloy,thecrystalgraindecreasedto1衄from2um，theshapeofcrystalgrainchangedtoleaves-shapefromwo

7、rm-shape．．WhenNbWasaddedin，theshapeofcrystal础changedtoneedle，thesizeofgramdecreasedtoabout0．3umandtheshapeofcrystalgrainchangedtoneedle-shape．Inaddition,throughSEMandenergyspectrumanalysis,wefoundthecrysalprocessofamorphousalloysFe-14A14Ga2P1284Si4，Fe73NblAl4Ga2P1284Si4andFe73ZhAl4Ga

8、2Pi284Si4wer