深過冷Fe-Ni合金的凝固組織與磁性能.pdf

1、本文以Fe-Ni合金為研究對(duì)象,采用熔融玻璃凈化并結(jié)合循環(huán)過熱的方法使大體積合金熔體穩(wěn)定地獲得了深過冷.研究了寬過冷度范圍內(nèi)合金的凝固組織演化規(guī)律、過冷度對(duì)晶粒尺寸的影響以及該合金的磁性能.通過對(duì)過冷熔體枝晶生長(zhǎng)過程中熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析得出組織演化規(guī)律,使用XRD分析了合金相結(jié)構(gòu),借助于VSM研究了合金的軟磁性能.結(jié)果表明: 1.采用原料為50wt.﹪B203+20wt.﹪Na<,2>B<,4>O<,7>.10H<,2>O+3

2、0wt.﹪Na<,2>SiO<,3>配置而成的玻璃凈化與循環(huán)過熱相結(jié)合的方法,使Fe-22at﹪Ni、Fe-40at.﹪Ni、Fe-50at.﹪Ni和Fe-80at.﹪Ni合金分別獲得了251K、390K、217K和340K的最大過冷度. 2.Fe-Ni合金組織形貌在所能達(dá)到的過冷度范圍先后呈現(xiàn)出粗大樹枝晶、第一類粒狀晶、細(xì)小樹枝晶和第二類粒狀晶；發(fā)生了兩類組織?；F(xiàn)象,分別為由粗大樹枝晶向第一類粒狀晶轉(zhuǎn)變和細(xì)小樹枝晶向第二類粒

3、狀晶轉(zhuǎn)變；Fe-80at.﹪Ni合金在大過冷度下發(fā)生第二類粒狀晶粗化現(xiàn)象. 3.對(duì)Fe-Ni合金組織演化機(jī)制分析表明:凝固組織第一類粒化機(jī)制為枝晶熔斷機(jī)制,第二類?；瘷C(jī)制為枝晶碎斷+再結(jié)晶機(jī)制；Fe-80at﹪Ni合金在大過冷度下粗化現(xiàn)象是由于具有高界面能的第二類粒狀晶通過晶粒合并形成粗大晶粒以降低界面能的結(jié)果. 4.對(duì)合金的相結(jié)構(gòu)分析表明,深過冷快速凝固技術(shù)有效地抑制Fe-Ni合金的共析轉(zhuǎn)變,全部為fcc結(jié)構(gòu)的γ相.F

4、e-22at.﹪Ni、Fe-4.0at.﹪Ni和Fe-80at.﹪Ni合金在深過冷條件下傾向于γ相(111)面的擇優(yōu)取向；而Fe-50N.﹪Ni則傾向于γ相(200)面. 5.對(duì)Fe-Ni合金的軟磁性能測(cè)定分析表明,采用深過冷快速凝固技術(shù)有利于提高軟磁合金的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度B<,s>和降低剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度B<,r>.矯頑力風(fēng)隨著晶粒尺寸D的增大而減小.隨著Ni含量的增加,Fe-Ni合金的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度B<,s>和矯頑力H<,c>都降