co基非晶态合金制备和性能的研究

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1、中南人学硕+学位论摘要近年来，人们成功地发现了一系列新型铁磁性非晶合金，这些合金无论是岫尺度还是mm尺度，都有一个共同特点，即具有大的过冷液相区(SLR)，同时兼具良好的软磁性能，这些非晶合金由于其令人瞩目的应用前景而备受关注。Co基非晶合金，不仅具有磁导率高矫顽力低，电阻率高，磁致伸缩系数接近于零等特点，而且由于非晶态合金的硬度高，耐磨性好，使用寿命长，因而具有很大的研究开发价值和广阔的市场前景。本次研究工作主要是利用x射线衍射()a王D)、扫描电子显微镜(sEM)、差示扫描量热计(DSC)、显微硬度仪和B—H分析仪等分析检测手段，通过研究单辊旋淬法制备出的Co

2、基非晶态合金的非晶形成能力，热稳定性及其力学、磁学性能，为寻找和制备同时具备强非晶形成能力、大过冷液相区和优异性能的Co基块体非晶合金提供重要依据。得到了以下主要结论：11用单辊旋淬工艺制备了完全非晶结构的C04sFe25。姗loB20(捌，2，3，4，5，6)合金薄带。考察了冷却铜辊线速度对合金形成非晶的影响。铜辊线速度越大，即产生的冷却速度越大，合金越易形成非晶态。2)研究了zr元素含量对Co．Fe．zr-Nb．B五元系合金的母合金铸态组织结构、合金体系的非晶形成能力和热稳定性的影响。其中Zr元素含量为4at．％时，合金具有相对最均匀细小的铸态组织、最强的非晶

3、形成能力和最高的热稳定性，并用熔体微观结构竞争机制进行了讨论。31研究了Y元素对Co-Fe．Zr-Nb．B合金的非晶形成能力和热稳定性的影响。同时与Nd、Pr等稀土元素比较，发现Y的添加使Co．Fe．Zr-Nb．B合金的非晶形成能力和热稳定性有很大程度的提高。主要原因有Y原子对氧有很强的亲和力，大大减少了氧对合金非晶形成能力的消极影响；另一方面，Y有很大的原子半径，它的添加增加了合金原子的错配度，获得拓扑密堆结构，阻碍原予迁移扩散，有利于形成非晶。4)对具有很强非晶形成能力和很高热稳定性的(C045FealZr4Nbl0820)96Y4非晶合金的晶化动力学展开研究

4、，发现其具有很高的晶化激活能。通过分别采用Kissinger法和Ozawa法对(C045Fe2lZr4NbloB20)96Y4合金的晶化激活能进行计算，得到其晶化中南人学硕十学位论摘要激活能值分别为988kJ／mol和955kJ／mol。这在之前人们对Co基或其它基体非晶合金晶化激活能的研究中还鲜见报道。5)分析检测了不同状态下非晶薄带的显微硬度，同时研究了在不同铜辊线速度时制得的Co基合金薄带的显微硬度。发现这些硬度值相差较大，随着铜辊线速度的增大，所得合金薄带的显微硬度减小。引用自由体积模型和缺陷浓度进行了讨论。6)把制各的非晶薄带研磨成粉末，在低于晶化温度的

5、条件下，经热压成型制得非晶环，并对其磁性能进行了检测。发现具有大的过冷液相区的合金成分同时具有良好的软磁性能。关键词Co基非晶态合金，非晶形成能力，热稳定性，显微硬度，软磁性能Ⅱ中南大学硕士学位论A8STRACTAbstractInrecentyears，aseriesofferromagneticamorphousalloyswithlargesupercooledliquidregionandgoodsoftmagneticpropertieshavebeenfound．Co—basedamorphousalloy,notonlyhasthecharacter

6、isticofhiighmagneticpermeability,lowcoercivity,highstandardofelectricalresistivityandclosetozeroonmagnetostrictioncoefficient，andalsohashugevalueofresearchandawidefinancialforegroundbecauseofitsexcellentpropertiesofhardnessandwearability．Astothisresearch，theglassformingability(GFA)，th

7、ermalstability,microhardnessandsoftmagneticpropertieshavebeeninvestigatedbymeansofX·raydiffraction(XRD)，scanningelectronmicroscope(SEM)，differentialscanningcalorimetory(DSC)，microhardnessandB—Hloopanalysis，etc．Also，byresearchingthecharacteristicofglassformingability(GFA)，thermostabili

8、ty,me