论文部分内容阅读
铁基纳米晶软磁合金具有高饱和磁感应强度、低矫顽力、低损耗等优点,是国家提升配电变压器能效水平的关键材料。针对纳米晶合金带材饱和磁化强度不足够高、带材宽度受限、韧性一致性差等迫切需要解决的技术难题,着重研究合金母合金成分设计以及热处理退火等,利用原子探针层析技术等原子分析的手段,研究合金从非晶态到非晶纳米晶混合状态的演变过程及其对薄带脆性为主的晶体结构、磁性能的影响规律。同时研究纳米晶合金获得高饱和磁感应强度的起源,建立非晶相和晶化相比例、尺寸等对薄带的磁性能的影响规律。本文通过过渡族金属元素V,以及P、C元素的替代添加,优化合金成分,研究其合金非晶形成能力、晶体结构以及软磁性能;通过改变热处理退火工艺,调控快淬薄带的非晶相和纳米晶相的组合结构和磁性能。具体内容及主要结论如下:(1)铁基非晶合金使用V替代Nb,合金的非晶形成能力下降;但合金的?Tp增大,有利于纳米晶组织稳定性;在相同的工艺参数进行退火后,用V取代Nb,其矫顽力无明显变化,但饱和磁感应强度有了明显的升高,当V完全取代Nb时,其饱和磁感应强度为187.2emu/g。(2)铁基非晶合金中P和C元素从富集的Fe的区域中被排斥出来,富集在非晶基体中,包覆α-Fe(Si)晶粒,从而控制α-Fe(Si)晶粒的长大,P元素可以提高合金的非晶形成能力,C元素可提高?Tp,有利于纳米晶组织稳定性。(3)微波退火可以使α-Fe(Si)晶粒快速形核,从而提高非晶合金带材的饱和磁感应强度;较短时间的微波退火,合金中α-Fe(Si)晶粒快速形核所产生的应力使合金的矫顽力增大;采用1000W微波退火10min,得到饱和磁化强度为193emu/g的最佳软磁性能。