Nd2Fe14B-Fe3B型合金過熱熔體凝固組織和凝固特性研究.pdf

1、本文采用差熱分析及凝固組織的結(jié)構(gòu)分析研究了熔體過熱度對 Nd9Fe85-xTi4C2Bx(x=10,12,15)合金形核過冷度及凝固組織的影響。在此基礎(chǔ)上，通過對不同熔體過熱度的Nd9Fe70Ti4C2B15快淬薄帶進行凝固組織結(jié)構(gòu)分析、晶化行為分析和磁性能測試，研究了熔體過熱度對合金的非晶形成能力、晶化轉(zhuǎn)變及磁性能的影響。
　　結(jié)果表明：隨著熔體過熱溫度T+由1503K升高到1643K，Nd9Fe85-xTi4C2Bx(x=10

2、,12,15)合金熔體的初始形核溫度TN均逐漸降低。隨著熔體過熱度的增大，x=10、12、15三種合金的過冷度分別增大了約40K、60K和75K，且熔體過冷度ΔT-隨過熱度ΔT+的變化是非連續(xù)的。對于x=10、12的合金，當過熱度ΔT+分別超過第一個臨界值41K、47K和第二個臨界值101K、107K時，兩種合金的平均過冷度ΔT-均出現(xiàn)了急劇增大的現(xiàn)象。對于x=15的合金，當過熱度ΔT+在28K-68K范圍內(nèi)，過冷度出現(xiàn)了急劇增大的現(xiàn)象

3、。而當過熱度ΔT+超過臨界值68K，過冷度ΔT-的變化幅度不大。每種合金熔體中平均過冷度拐點的存在可能與鑄錠組織中晶體相所對應(yīng)的至少5種原子團簇在不同過熱溫度下的先后溶解所引起的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變有關(guān)。
　　提高熔體過熱度，DTA實驗后Nd9Fe85-xTi4C2Bx(x=10,12)合金樣品的凝固組織中非晶相的體積百分數(shù)明顯增大，而納米晶集團的體積百分數(shù)顯著減小，且枝晶形貌的組織遺傳特征逐漸消失，證實了合金鑄錠過熱熔體中的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，同時也

4、證明了提高熔體過熱度可增強合金鑄錠的非晶形成能力(GFA)。
　　提高熔體過熱度可增強 Nd9Fe70Ti4C2B15快淬薄帶的非晶形成能力。熔體過熱度為60K時，Nd9Fe70Ti4C2B15快淬薄帶的微觀組織由Nd2Fe14B、Fe3B和α–Fe納米晶構(gòu)成，其磁性能為Hci=992.91kA/m，Br=0.56T，Ms=0.84T，(BH)max=45.81kJ/m3；熔體過熱度提高至90K和110K時，快淬薄帶的微觀組織由納

5、米晶和非晶構(gòu)成，且熔體過熱度越高，非晶的量越大；熔體過熱度提高至150K時，快淬薄帶的微觀組織由完全非晶構(gòu)成?？齑惚е械牟糠址蔷Щ蛲耆蔷г诰Щ嘶疬^程中的相變都沿循以下路徑：Am（非晶相）→Am′+Fe3B→Fe3B+Nd2Fe23B3→Fe3B+Nd2Fe14B+α-Fe。
　　隨著退火溫度由963K提高至1080K，熔體過熱度為110K和150K的Nd9Fe70Ti4C2B15快淬薄帶的磁性能均隨退火溫度的提高而顯著增大，