Fe-Cu-Si-B-(Al)非晶-納米晶合金顯微組織性能及力學(xué)性能的研究.pdf

1、通過晶化Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶合金得到的Finemet合金因具有優(yōu)異的軟磁性能而成為磁性材料領(lǐng)域的研究熱門。但是，在該合金中Nb是一種價(jià)格昂貴的金屬，限制了產(chǎn)品的大規(guī)模應(yīng)用。本論文采用廉價(jià)的Al替代了Finemet合金的Nb，利用單輥旋淬法及真空電弧熔煉結(jié)合水冷銅模吸鑄法制備不同成份的Fe76.5-xCu1Si13.5B9Alx非晶薄帶與Fe76.5Cu1Si13.5B9棒狀合金，通過XRD、DSC、SEM、TEM

2、、壓縮力學(xué)性能測(cè)試與納米壓痕測(cè)試方法對(duì)樣品的顯微組織與力學(xué)性能進(jìn)行了研究。研究表明:
　　 (1)利用單輥旋淬法制備的Fe76.5-xCu1Si13.5B9Alx(x=0，1，2，3，5，7)六種非晶薄帶中，雖然Al元素的添加對(duì)提高合金的非晶形成能力貢獻(xiàn)較小，但能顯著提高第二晶化峰的開始晶化溫度Tx2，并抑制鐵硼化合物的生成。
　　 (2)通過改變單輥旋淬法中銅輥的速率可在Fe74.5Cu1Si13.5B9Al2合金系中

3、分別制備出納米晶+非晶、有序原子疇+非晶、全非晶三種合金薄帶。由于納米晶的強(qiáng)化作用使非晶/納米晶合金表現(xiàn)出比全非晶態(tài)合金更高的力學(xué)性能。同時(shí)，隨著甩帶速率的升高，合金中自由體積的數(shù)量增加，剪切帶的形核與擴(kuò)展阻力減小，合金的力學(xué)性能降低。
　　 (3)等溫退火使α-Fe(Si)納米晶不斷從Fe74.5Cu1Si13.5B9Al2非晶基體中析出，并隨著退火時(shí)間的延長逐漸長大。等溫退火可以有效提高Fe74.5Cu1Si13.5B9Al

4、2合金的硬度與楊氏模量。
　　 (4)銅模吸鑄法的制備的Fe76.5Cu1Si13.5B9合金棒狀樣品從頭至尾形成了三種不同的微觀組織:全非晶組織、非晶+納米晶組織(α-Fe)和全晶化組織(α-Fe+Fe2B)。單軸壓縮與納米壓痕測(cè)試對(duì)合金棒的三種不同組織進(jìn)行力學(xué)性能表征發(fā)現(xiàn)，合金的硬度、壓縮斷裂強(qiáng)度和彈性模量隨著晶化分?jǐn)?shù)的增加而增大。
　　 以上研究為制備不含Nb的Finemet型合金提供給了依據(jù)，為發(fā)展新型鐵基非晶功