Nb添加對CoFeSiB合金非晶形成及軟磁性能的影響.pdf

1、本文利用真空電弧熔煉爐及熔體旋淬設(shè)備制備制備直徑分別為2mm、3mm、8mm的鈷基金屬圓棒和厚度直徑均為50μm的薄帶和細絲，研究了Nb對CoFeSiB合金非晶形成傾向的影響，利用XRD、SEM、TEM等技術(shù)分析了Nb元素在不同條件下的析出形貌并進行了物相鑒定，通過差熱分析設(shè)備研究了Nb對合金熱穩(wěn)定性的影響并通過薄帶分析驗證了Nb對提高CoFeSiB合金非晶形成傾向的影響，計算不同凝固方法下的冷卻速度并初步分析了Nb對CoFeSiB合金

2、軟磁性能的影響。
　　分析表明采用銅模吸鑄法制備的原始Co68.15Fe4.35Si15.25B12.25合金2mm試樣時析出相包括hcpCo、Co2B組成的共晶組織和Fe3B相；當(dāng)試樣尺寸增加到3mm時析出相中原來的hcpCo轉(zhuǎn)變?yōu)閒ccCo，Co2B轉(zhuǎn)變?yōu)镃o3B同時還包含著Fe3B和新形成的Co2Si，說明hcpCo和Co2B相均為快速凝固條件下形成的亞穩(wěn)相；加入2％Nb后粗大的Co樹枝晶消失，2mm試樣僅有Co2B相，3m

3、m試樣心部除Co、Co2B、Co2Si外還新形成了Co23Nb7Si18相。表明Nb的加入在快速凝固條件下能顯著提高合金的非晶形成傾向。
　　Nb提高CoFeSiB合金的非晶形成傾向主要是使原始合金中的粗大樹枝晶破碎，細化組織，形成具有納米級別的等軸晶。通過TEM研究不同Nb含量的薄帶發(fā)現(xiàn)含2%Nb的合金成分在相同狀態(tài)下具有更高的非晶形成傾向且Nb的加入能夠提高合金的熱穩(wěn)定性。其中晶化過程由原來的一級晶化轉(zhuǎn)變?yōu)槎壘Щ?，相?yīng)得晶化

4、溫度也由原來的Tx=546℃提高到Tx1=562.5℃，Tx2=663.5℃。
　　不同冷卻條件制備CoFeSiB系合金的冷卻速度計算表明：利用高真空熔體旋淬設(shè)備制備制備出的50μm厚度的非晶薄帶冷卻速度高達2×105K/s，而采用銅模吸鑄方法制備的2mm、3mm的試樣冷卻速度分別為1.23×103K/s和5.46×102K/s。PPMS測量結(jié)果表明Nb能夠提高CoFeSiB合金軟磁性能，添加Nb后非晶態(tài)合金絲材的飽和磁化強度Ms