Fe-Si-B非晶合金晶化行為及性能研究.pdf

1、Fe基非晶合金軟磁材料以其高磁導(dǎo)率、高飽和磁通、低矯頑力、低鐵損、頻散特性好等優(yōu)點(diǎn)倍受人們的青睞。這種材料已被廣泛的應(yīng)用于高頻開(kāi)關(guān)電源、零序互感器、高頻逆變器和變壓器等電器設(shè)備中。但是由于這種材料在急冷狀態(tài)下制備，所以合金內(nèi)部應(yīng)力很大，穩(wěn)定性差，為了降低材料的內(nèi)應(yīng)力，提高材料的穩(wěn)定性，就要對(duì)材料實(shí)行熱處理，但由于熱處理工藝的差異，使材料的性能出現(xiàn)劇烈的變化。 本文研究了Fe<,78>Si<,13>B<,9>非晶合金在強(qiáng)磁場(chǎng)中的晶

2、化轉(zhuǎn)變行為，借助DSC、XRD、TEM和VSM等分析設(shè)備，對(duì)非晶合金及其晶化后的結(jié)構(gòu)和性能作了分析，得到一下結(jié)論： 1．在對(duì)Fe<,78>Si<,13>B<,9>非晶合金的DSC分析中發(fā)現(xiàn)，非晶合金具有兩個(gè)放熱峰(T<,xl>=536.67℃，T<,x2>=559℃)。晶化轉(zhuǎn)變方式為初晶晶化轉(zhuǎn)變和共晶晶化轉(zhuǎn)變共存。對(duì)非晶合金的晶化動(dòng)力學(xué)研究得到其晶化激活能分別為E<,pl>=173.39 KJ/mol和E<,p2>=169.24

3、KJ/mol。 2．在不同磁場(chǎng)強(qiáng)度下Fe<,78>Si<,13>B<,9>非晶合金晶化過(guò)程相同，合金的晶化轉(zhuǎn)變過(guò)程分為兩個(gè)階段：首先，從非晶基體上同時(shí)析出枝晶a-Fe(Si)相和亞穩(wěn)態(tài)(Fe,Si)<,3>B相；然后，亞穩(wěn)態(tài)(Fe,Si)<,3>B相分解為二次a-Fe(Si)相和穩(wěn)態(tài)Fe<,2>B相。 3．強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)Fe<,78>Si<,13>B<,9>非晶合金的晶化轉(zhuǎn)變的影響表現(xiàn)為：抑制該合金的晶化轉(zhuǎn)變，抑制晶化相的晶粒

4、長(zhǎng)大，使晶粒尺寸分布均勻，晶化樣品的微觀組織較普通熱處理組織有很大改善。 4．建立了強(qiáng)磁場(chǎng)下非晶晶化的熱力學(xué)模型，通過(guò)該晶化模型，可以利用非晶合金晶化前磁導(dǎo)率妞和晶化后磁導(dǎo)率x<,2>的變化對(duì)臨界形核半徑r<,c>和臨界形核自由能△Gc的影響，來(lái)解釋磁場(chǎng)對(duì)非晶合金晶化轉(zhuǎn)變的影響。 5．在普通熱處理和磁場(chǎng)熱處理后，F(xiàn)e<,78>Si<,13>B<,9>非晶合金力學(xué)性能下降，出現(xiàn)退火脆化現(xiàn)象。并且隨著晶化溫度的升高，F(xiàn)e<,