Fe基合金薄帶電流應(yīng)力退火感生磁各向異性機(jī)理研究.pdf

1、Fe基軟磁合金，因其磁導(dǎo)率和電導(dǎo)率高、矯頑力和損耗低等優(yōu)異的軟磁性能，被譽(yù)為人類人工合成的最佳材料。因此被廣泛應(yīng)用在電力電子領(lǐng)域，最具代表性的是在變壓器和電機(jī)中的應(yīng)用。但是，據(jù)理論預(yù)測(cè)，F(xiàn)e基軟磁合金替代硅鋼等傳統(tǒng)軟磁材料應(yīng)用于變壓器和電機(jī)應(yīng)具有更高效率提升，但在實(shí)際應(yīng)用中，F(xiàn)e基軟磁合金制備的變壓器和電機(jī)的效率提升并沒有達(dá)到理論預(yù)期。Fe基軟磁合金對(duì)應(yīng)力敏感，在應(yīng)力作用下會(huì)感生磁各向異性，但應(yīng)力敏感的機(jī)理尚未解決。本文采用跟蹤觀測(cè)Fe

2、基合金薄帶焦耳熱應(yīng)力退火及多次回火過程中樣品應(yīng)變，利用gaosuo視頻錄像原位監(jiān)測(cè)Fe基合金薄帶在焦耳熱應(yīng)力退火及多次回火過程的宏觀伸長(zhǎng)量，利用上海同步輻射光源，測(cè)出Fe基合金薄帶的晶格各向異性。由HP4294阻抗儀分別測(cè)量經(jīng)焦耳熱應(yīng)力退火和不同次數(shù)回火樣品的縱向驅(qū)動(dòng)巨磁阻抗曲線，并由巨磁阻抗曲線計(jì)算各樣品的磁各向異性場(chǎng)。最后對(duì)Fe基合金薄帶應(yīng)力感生的磁各向異性機(jī)理進(jìn)行分析。研究結(jié)果如下:
　　1.焦耳熱應(yīng)力退火會(huì)感生顯著的磁各向

3、異性
　　(1)鑄態(tài)非晶薄帶進(jìn)行應(yīng)力退火（非晶應(yīng)力退火）所感生的磁各向異性場(chǎng)與應(yīng)力呈現(xiàn)線性關(guān)系△Hψ=21σ+179，伸長(zhǎng)量與應(yīng)力也呈線性關(guān)系△l=0.03σ-0.045。
　　(2)鑄態(tài)非晶薄帶經(jīng)自由退火形成的納米晶薄帶再進(jìn)行應(yīng)力退火（納米晶應(yīng)力退火）所感生的磁各向異性場(chǎng)與應(yīng)力呈線性關(guān)系△Hψ=9.58σ+266，伸長(zhǎng)量與應(yīng)力也呈線性關(guān)系。
　　2.應(yīng)力退火感生的磁各向異性場(chǎng)△l=0.003σ-0.24難以用有限次回

4、火消除
　　(1)相同退火條件，非晶應(yīng)力退火感生的磁各向異性場(chǎng)是納米晶應(yīng)力退火感生的磁各向異性場(chǎng)的2.1倍，多次回火后非晶應(yīng)力退火殘余的磁各向異性場(chǎng)是納米晶應(yīng)力退火殘余的磁各向異性場(chǎng)的2.5倍。
　　(2)非晶應(yīng)力退火后多次回火感生的磁各向異性場(chǎng)消除了73.5％，剩余26.5％;納米晶應(yīng)力退火后多次回火感生的磁各向異性場(chǎng)消除78.5％，剩余21.5％。
　　(3)應(yīng)力退火感生的磁各向異性不能用回火的方法完全消除，應(yīng)力退

5、火感生的晶格各向異性可通過回火的方法完全消除。
　　(4)非晶應(yīng)力退火后多次回火宏觀伸長(zhǎng)量消除了2.9％，殘余97.1％;納米晶應(yīng)力退火后多次回火宏觀伸長(zhǎng)量消除38.9％，殘余61.5％。
　　3.回火電流與應(yīng)力退火感生磁各向異性場(chǎng)減退速度的關(guān)系
　　(1)殘余磁各向異性與回火電流的關(guān)系通過擬合后滿足方程α=a+be-n/c。
　　(2)在不出現(xiàn)過晶化的情況下，回火電流密度越大，殘余的磁各向異性場(chǎng)越小，但是回火是

6、不能完全消除磁各向異性的。
　　(3)回火電流小于退火電流時(shí)，經(jīng)多次回火趨于穩(wěn)定的殘余磁各向異性場(chǎng)為應(yīng)力退火感生磁各向場(chǎng)的94.3％?；鼗痣娏鞔笥谕嘶痣娏鲿r(shí)，經(jīng)多次回火趨于穩(wěn)定的殘余磁各向異性場(chǎng)為應(yīng)力退火感生磁各向場(chǎng)的26.5％。
　　(4)當(dāng)回火電流密度在35.2≤J≤37.5之間，磁各向異性釋放的速度大，回火效果最好。
　　(5)當(dāng)回火電流密度J≥38.5時(shí)，薄帶出現(xiàn)過晶化現(xiàn)象。
　　4.應(yīng)力退火感生磁各向異