论文部分内容阅读
Fe-M-B (M=Zr，Hf，Nb)系列合金是当前倍受关注的一类新型的Fe基纳米晶软磁材料。这类材料具有高磁导率、高饱和磁通、低矫顽力、低铁损、频散特性好等优点。因此，本文采用单辊快淬法制备Fe80Zr10B10、Fe93-xZr7Bx(x=10，12，14)、Fe80-xCoxZr10B9Cu1(x=0，10，20，30，40)和Fe40Co40Zr(10-x)MoxB9Cu1(x=0,2,4)系非晶合金薄带。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、差热分析仪(DTA)和振动样品磁强计(VSM)研究Fe基合金的微观结构、热性能和磁性能。研究结果表明：（1）Fe80Zr10B10非晶合金的晶化过程非常复杂。Fe80Zr10B10非晶合金经550℃退火保温1min以后,析出α-Fe相。经600℃退火,保温1min后晶化产物为α-Fe相和χ相（α-Mn型相）。χ相（α-Mn型相）为亚稳相，随保温时间的延长，χ相（α-Mn型相）转变为α-Fe相。650℃退火，保温1min的晶化产物为Laves C14(λ)相，随着保温时间的增加，LavesC14(λ)相向α-Fe相转变,并伴有Fe3Zr相和Fe2Zr相的析出。不同温度退火后样品的矫顽力Hc和Ms随各自晶化物的不同而发生改变。（2）改变非晶形成元素B的含量，制备Fe93-xZr7Bx(x=10，12，14)合金。B含量的增加提高了合金的第一晶化峰峰值温度。在Fe83Zr7B10合金晶化初期仅观察到α-Fe相，而在Fe93–xZr7Bx(x=12,14)合金晶化初期可观察到α-Fe相和Fe23B6相。三种合金淬态时的Ms随B含量的增加而增大。在高于823K的温度下退火后，三种合金的Ms随B含量的增加而减小。高于773K退火后，三种合金的Hc随B含量的增加而增大。（3）在Fe80Zr10B10合金的基础上制备Fe80Zr10B9Cu1合金，并用Co元素替代带Fe含量后，制备Fe80-xCoxZr10B9Cu1(x=0，10，20，30,40)系合金，晶化激活能分别为318.15、304.49、226.75、386.97和267.03kJ/mol。研究发现Co元素的添加改变了合金的晶化过程。Fe80-xCoxZr10B9Cu1(x=0，10，20)晶化过程相似，晶化过程为：非晶→非晶+α-Fe(Co)→α-Fe (Co)+Fe3Zr+ZrFe2+Fe3B。Fe50Co30Zr10B9Cu1合金的晶化过程为非晶→非晶+α-Fe(Co）→非晶+α-Fe(Co）+α-Mn型→α-Fe+Fe(Co)3Zr+ZrFe2。Fe40Co40Zr10B9Cu1合金晶化过程为：非晶→非晶+α-Fe(Co)→α-Fe(Co)+ZrCo3B2+Fe(Co)3Zr。(4)在Fe40Co40Zr10B9Cu1合金基础上添加Mo元素制备Fe40Co40Zr(10-x)MoxB9Cu1(x=0,2,4)合金，三种非晶合金激活能分别为303.76、247.27和244.05kJ/mol，说明Mo元素的添加降低了合金的热稳定性，抑制了ZrCo3B2等化合物的析出，降低了合金的矫顽力。