鐵基非晶合金的熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、鐵基非晶合金自上世紀(jì)六十年代問(wèn)世以來(lái)，因其特有的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和優(yōu)異性能（如軟磁性能、力學(xué)性能和耐腐蝕性能等），成為了廣大學(xué)者研究的熱潮。經(jīng)過(guò)不斷的努力，其制備方法，處理工藝以及理論體系不斷的完善，其制備技術(shù)日益成熟。各種具有較大玻璃形成能力的Fe基非晶體系被發(fā)掘出來(lái)，其非晶尺寸不斷突破。但是，關(guān)于鐵基非晶合金的理論體系還需進(jìn)一步完善，其研究工作仍需繼續(xù)進(jìn)行。
　　本文以Fe(AlGa)-BPSiC非晶合金系為研究對(duì)象，研究Nb元素的添

2、加和不同預(yù)退火處理方法（低溫預(yù)退火、高溫預(yù)退火和分步預(yù)退火）對(duì)Fe基非晶合金熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)以及晶化過(guò)程的影響。
　　根據(jù)XRD圖譜分析可知，向Fe74Ga2P9.65B4.6Si3C6.75合金添加Nb元素后，其衍射圖譜中仍為“饅頭峰”，表明合金仍為非晶;通過(guò)DSC分析可知，其熱力學(xué)參數(shù)（Tg、Tx、Tp）明顯提高，表明玻璃形成能力增強(qiáng);由Kissinger方程計(jì)算的出各特征激活能數(shù)據(jù)顯示，非晶合金添加Nb后其Eg、Ex、Ep分別

3、從403J/mol、324J/mol、356J/mol增加到507KJ/mol、365KJ/mol、408KJ/mol。表明適量Nb的添加能提高Fe74Ga2P9.65B4.6Si3C6.75熱穩(wěn)定性;在不同加熱速度下樣品的熱力學(xué)參數(shù)均向高溫區(qū)移動(dòng)表明具有動(dòng)力學(xué)效應(yīng);由BT值的變化，表明(Fe74Ga2P9.65B4.6Si3C6.75)98Nb2合金具有更明顯的動(dòng)力學(xué)效應(yīng)。
　　(Fe74Ga2P9.65B4.6Si3C6.75

4、)98Nb2樣品經(jīng)不同預(yù)退火處理，經(jīng)XRD分析表明，非晶合金仍為非晶態(tài)，但是與淬態(tài)樣品Z相比，A、B和C樣品峰強(qiáng)增大，其中C樣品的預(yù)峰最大，表明非晶合金經(jīng)高低溫分部預(yù)處理后結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，存在低溫結(jié)構(gòu)弛豫與高溫結(jié)構(gòu)弛豫的現(xiàn)象。經(jīng)預(yù)處理后樣品的DSC曲線圖只有一個(gè)放熱峰，表明為一級(jí)晶化方式;非晶合金各特征熱力學(xué)參數(shù)均有增加，表明非晶合金經(jīng)預(yù)處理后，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變;經(jīng)三種預(yù)處理后的樣品在不同加熱速度下，其Tg、 Tx、Tp均向高溫區(qū)移動(dòng)，表

5、明，非晶具有動(dòng)力學(xué)效應(yīng);各特征激活能大幅度增加，表明非晶合金的熱穩(wěn)定性提高，其中，經(jīng)高低溫分步退火后的Ep最大，達(dá)到827KJ/mol，表明合金晶化過(guò)程需要克服更大的壁壘，因而穩(wěn)定性最高。
　　預(yù)處理后的非晶合金樣品在873K溫度下退火30min，根據(jù)XRD分析可知:經(jīng)預(yù)處理后非晶合金晶化后的相種類(lèi)增加，晶粒尺寸減小，晶化面積增加。S1、S2、S3三種樣品的析出相種類(lèi)在焠態(tài)樣品z的基礎(chǔ)上增加了FeP4相;樣品S3有新相Fe3C和F