Fe71Nb6B23非晶薄带的非等温晶化动力学研究.pdfVIP

第41卷 第10期 稀有金属材料与工程 V01．41．NO．10 2012生 10月 RAREMETALMATERIALSANDENGINEERING October2012 朱 满1，李俊杰2，坚增运1，常芳娥1 (1．匿安工业大学，陕西西安710032) (2．西北工业大学凝固技术国家重点实验室，陕西西安710072) 摘要：采用单辊急冷法制备了Fe7，Nb6823非晶薄带，并用差示扫描热分析法fDso研究了该非晶合金的变温晶化动 力学。从DSC曲线可知，玻璃化转变温度疋、晶化起始温度疋和晶化峰值温度L均随着升温速率的增加向高温方向 化转变激活能鼓、晶化激活能晟和激活能磊，并解释了此非晶合金具有高的热稳定性的热力学机制。结果表明：两种 方程计算得出的B均大于E。，表明该合金的形核过程比晶粒长大更为困难；晶化的动力学效应较玻璃化转变更为明显。 关键词：单辊急冷法；非晶薄带；晶化动力学；激活能 146．4 中图法分类号：TG 文献标识码：A 文章编号：1002一185X(2012)lO—1730—05 近年来，Fe基非晶合金由于具有高强度、良好的 耐蚀性能、优异的软磁特性、原材料广泛、成本低廉 极高的磁场强度和磁导率，磁损仅为l W W／g。Wang 等优点，广泛应用于变压器、电机铁芯和磁传感器等 H等[9]通过控制晶化过程在zr基非晶合金中获得了纳 工程领域，是目前非晶领域研究的热点之一[1。】。1998米晶组织，从而使得材料的强度提高至7．34GPa。虽 年，Yoshizawa等f6】首先报道了Fe—Si—B—M(M=Cu，Nb， Mo，W’Ta等)软磁合金。此后，人们相继开发了3种晶化动力学已经进行了深入研究【l叽12]；然而对 典型的Fe基非晶／纳米晶软磁合金【6堪J，并已经成功应Nanoperm型软磁合金晶化动力学的研究工作则偏少。 用到商业领域。Yao等[5]构建了Fe—Nb—B系非晶合金 的成分图，发现在Fe71Nb6823成分处可以获得具有最带的变温晶化动力学过程。 大非晶形成能力的块体非晶合金(1．5mm)；与此同 1 实 验 时，对Fe71Nb6823块体非晶合金的压缩试验表明其压 缩极限强度和塑性应变分别高达4850MPa和1．6％[5]。 采用磁控钨极真空电弧熔炼法制各成分为 与其它Fe基软磁合金相比，Nanoperm型(Fe(Nb，Zr， Hf)B(Cu))软磁合金由于具有更高的强度、低矫顽力和 高的磁导率而备受人们的青睐。 熔炼室抽真空，当真空度达到6x10。Pa时，向炉内充 非晶合金具有独特的长程尢序、短程有序结构， 入高纯氩气，然后开始熔炼。熔炼之前先熔化钛进行 原子在空间排布为无规密堆拓扑结构，无固定的晶格， 除氧，之后在电磁搅拌条件下将母合金反复熔炼6次， 处于高度无序的非平衡亚稳态。因而，在加热或辐射 以确保合金成分的均匀性和准确性。之后，用线切割 等条件下，非晶态会自发的向能量较低的晶态相转化， 将此母合金切成5～6 g大小的块体。在非平衡快速凝 相应的物理／化学性能也会随之发生变化。也就是说， 固设备进行甩带实验，喷铸压力为20kPa，铜辊转速 研究非晶合金的晶化行为对于深入了解其形核与长大 为40m／s。制备得到的非晶薄带，厚度约为20 gm， 机制和热稳定性，并通过晶化过程的精确控制，获得