铁基非晶合金

摘要： 目的利用超高速激光熔覆工艺制备Fe基非晶合金。方法利用专用模具制备0.4、0.5、0.6 mm不同厚度预置涂层,并用质量分数为4%的聚乙烯醇将涂层与基材黏接,在真空环境下烘干。然后,设计正交试验分析预置厚度、激光功率和扫描速度对Fe–Si–B非晶粉末材料单道熔覆宽度的影响,并利用超景深显微镜和极差分析法分析工艺参数对涂层稀释率的影响次序。最后,对样件磨抛和腐蚀,借助扫描电子电镜分析涂层显微组织。结果利用超高速激光熔覆制备涂层,单道涂层宽度与激光功率大小呈正相关关系。涂层稀释率变化区间为8.8%~12.1%,影响涂层稀释率的工艺次序为预置厚度>激光功率>扫描速率。所制备的涂层与基材形成良好的冶金结合,但涂层底部出现了晶化现象,晶粒尺寸分布区间为0.5~3.5μm。将工艺因素归一化考虑,涂层晶粒大小受激光能量密度影响较大。结论涂层底部凝固速率较低和成分偏析是造成晶化的重要原因,在预置厚度0.6 mm、激光功率500 W、扫描进给量6000工艺下的晶化程度最小,将激光能量密度控制在10 W/mm^(3)以下,有利于抑制晶化现象。

摘要： 采用超音速火焰喷涂技术在Q 235钢基体上制备致密的铁基非晶涂层,对非晶涂层的喷涂工艺和涂层的耐磨性能进行了研究。采用正交实验方法研究喷涂中煤油量、氧气量、送粉率对涂层性能的影响规律并对比分析涂层孔隙率、硬度和结合强度。采用扫描电子显微镜表征粉末及涂层的结构形貌及摩擦表面形貌,通过X射线衍射仪对涂层的物相和非晶含量进行分析,采用摩擦试验机分析对比涂层与钢基体的耐磨损性能并讨论了失效类型。实验结果表明在最佳工艺参数下涂层孔隙率、洛氏硬度和结合强度分别为0.14%、68.1 HRC、70.7 MPa,无明显裂纹和缺陷。和Q 235钢对比,涂层的摩擦系数更为稳定,磨损量更小,涂层磨损机制为疲劳磨损和粘着磨损并伴随轻微脆性剥落。

摘要： 在不损坏软磁特性的前提下增强非晶形态形成能力,并研究生产新型Fe_(84)Si_(2)P_(3)B_(10.5-x)C_(x)Cu_(0.5)(x=0、0.5、1、1.5、2、2.5)软磁合金。研究Fe_(84)Si_(2)P_(3)B_(10.5-x)C_(x)Cu_(0.5)软磁合金的热稳定性以及磁性能,结果分析显示,随着C含量的增加,合金的非晶态形成能力逐渐增强,饱和磁感应强度(Bs)明显提升,软磁特性也有了明显提高。在x=1.5时,Fe_(84)Si_(2)P_(3)B_(10.5-x)C_(x)Cu_(0.5)性能最佳,Bs为1.75T,矫顽力为2.1A/m。在653K温度下等温退火300s后,随着α-Fe相的析出,整个合金体系的Bs增加,从1.48T-1.75T增加到1.64T-1.83T。在773K等温退火300S后,Bs从1.48T~1.75T增加到1.67T~1.80T。晶化处理后,Fe-(B,P)硬磁相析出,Hc也有所升高。

摘要： 本文制备了四种不同铁含量的Fe80+2x P10-x C10-x(x=0,1,2,3(原子分数,％))非晶合金条带,通过类芬顿反应催化降解亚甲基蓝(Meth-ylene blue,MB)溶液对它们性能的影响进行比较研究,探讨铁含量对铁基非晶合金降解性能的影响.结果表明,目前Fe-P-C非晶合金条带通过类芬顿反应降解MB表现出优异的性能,且铁含量越高,降解性能越好,但当铁含量超过82％后,铁含量对降解性能的影响不显著.由表面形貌观察可知,随着Fe含量的增加,反应后的Fe-P-C非晶条带表面呈现更加疏松多孔的结构,这有利于获得高的降解效率.循环降解测试显示,四种不同铁含量Fe-P-C非晶合金条带的降解性能差别不大,且均具有较长的使用寿命,这可能与降解过程中形成具有松散片层状结构和3D花状网格结构的表面形态有关.X射线电子能谱分析结果表明,Fe含量的不同并不影响Fe-P-C非晶合金的降解反应机理.

摘要： 为了研究不同堆焊热输入对非晶涂层的组织与性能的影响,采用TIG焊堆焊方法在Q235基板上制备了铁基非晶合金涂层.通过X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜、纳米压痕仪和差热分析仪等设备对堆焊层的物相组成、组织形貌、力学性能以及热稳定性进行了分析.结果表明:涂层均匀致密,与基体呈冶金结合;涂层的晶化现象随焊接热输入增大而加剧,其晶化相为α-Fe、Cr12 Fe36 Mo10和CrFe4;涂层的平均硬度随焊接热输入的增大而减少,最高可达7.55 GPa,为基体的3倍;涂层的起始晶化温度随焊接热输入的增大而降低,最高为506.8°C.

摘要： 非晶合金是一种新型亚稳金属材料,因其内部原子呈长程无序、短程有序的排列规律,使其展现出诸多优异的力学、物理和化学特性.自20世纪60年代诞生至今,一直备受材料学界和产业界的关注.在已开发的众多合金体系中,铁基非晶合金兼具高强度、高硬度、低成本、强耐蚀性以及良好软磁性能等特点,在结构材料和功能材料领域均具有广阔的应用前景.然而,相对较差的非晶形成能力和室温脆性严重制约了铁基非晶合金的广泛应用.为此,本文从铁基非晶合金形成规律(包括组元种类、制备工艺、原料纯度、成分设计等)和室温力学性能(主要涉及强度、塑韧性、成分与结构设计等)两方面进行了系统总结,重点分析了铁基非晶合金形成能力与室温力学性能的研究现状、影响因素以及改善方法,尤其是涵盖了本课题组在铁基非晶合金领域近10年来的最新研究成果,并对当前研究难点和未来发展进行了展望.

摘要： 铁基非晶合金因其无序原子排布结构使其具有独特的物理化学性能,是绿色材料研究的热点.本文对铁基非晶合金的研究和开发现状进行了综述,首先回顾了铁基非晶合金的研发历程,随后介绍了铁基非晶合金的几种主要的微观结构模型以及微合金化对铁基非晶合金非晶形成能力和性能的影响,最后对铁基非晶合金的开发应用进行了总结展望.通过回顾梳理铁基非晶合金的开发过程,希望能为开发新型铁基非晶合金及其它新材料提供一些启发.

摘要： 利用熔体急冷法制备Fe(Co)-Hf-B-Cu铁基条带非晶合金.采用XRD、穆斯堡尔谱和透射电镜确定非晶态结构,利用差热扫描量热法对不同样品的热稳定性进行测试分析.结果表明,冷速大的样品热稳定性好,添加纯B比添加FeB的样品热稳定性好,添加适量的Co可以提高非晶合金的热稳定性,所制备的各个样品均展现出非晶态结构特征.

摘要： 概括了铁基非晶软磁合金和纳米晶合金的发展历史和现状,分别详述了高饱和磁化强度(B8)铁基块体和薄带非晶以及纳米晶合金近年来的研究成果.主要内容包括:高饱和磁化强度块体铁基非晶软磁合金成分和性能,高饱和磁化强度铁基非晶薄带软磁合金的成分和性能,高饱和磁化强度铁基纳米晶合金的组织、结构和性能,各类元素对合金磁性能的影响.为进一步研究高饱和磁化强度的铁基软磁材料提供了有价值的参考.

摘要： 应用火花源原子发射光谱法测定铁基非晶合金钢中的硼和硅.对分析谱线、预燃时间和干扰元素进行了考察,确立了最佳试验条件.本方法的测定值与传统湿法分析的结果相符.

摘要： Epstein方圈法广泛应用于硅钢磁性能的测量,本文中应用此方法对铁基非晶合金带材磁性能进行测量,结果表明采用Epstein方圈法(24 片)所测量的结果优于单片、环样的测量结果,测量的标准偏差接近环样形式.对退火后带材的磁性能进行了初步研究,得出最佳退火工艺为退火温度370～420°C,保温时间2～2.5h.

摘要： 本文针对铁基软磁非晶合金宽带材料的设计、制备及应用方面的科学和技术问题进行了深入研究,基于计算不同温度下合金元素间形成第一近邻关系的能力,确定了通过熔体充分合金化来提高合金铁含量的高温热循环处理工艺.研发了包括全新的对称冷却结构和预应力机械机构的铁基非晶宽带材料专用新型冷却系统和同时具备大容量、快速加热、底注、连续供钢、精确控流等功能的高速平面流连续铸带系统和工艺技术,提高了辊面的抗热疲劳特性,确保连续铸带过程中系统的冷却能力及冷却均匀性的精确控制,实现了非晶宽带制造技术的集成创新,获得了板形完全平整、磁性能不随带宽衰减的非晶宽带.基于非晶宽带材料的特点,开发了用于非晶电机铁芯的加工和成型技术.

摘要： 新材料是指新出现的具有优异性能和特殊功能的材料，或是由于成分或工艺改进而性能明显提高或具有新功能的传统材料，其研发及工程化应用依赖于新原理、新方法、新技术、新工艺以及新装备的综合运用。铁基非晶/纳米晶合金是综合性能最为优异的金属磁性功能材料，广泛应用于电力、电子信息、新能源汽车等行业，满足我国节能减排的重大需求。非晶软磁合金是采用冶金最短流程绿色制造技术，并与配电变压器节能绿色应用相结合的新一代“双绿色”高效节能材料。非晶软磁合金材料在电力系统的推广使用、非晶配电变压器和非晶高效电机新兴产业链的培育发展，将成为电力系统节能新材料战略产业发展新的亮点。

摘要： Fe基非晶合金具有优良的软磁性能、低磁损耗等特性,现已广泛应用于非晶变压器、非晶电机、电感等领域.针对非晶电机Fe基非晶定子与铝合金壳体的连接问题,本文提出基于超声场的较低温钎焊连接方法.采用Sn-Zn钎料,首先研究了超声场对熔融钎料在Fe基非晶表面的润湿性的影响,发现随着超声功率的增大,润湿角减小,钎料铺展面积明显增大;其次,对Fe基非晶与1060铝合金钎焊接头界面微观组织进行表征,发现钎料/铝界面主要反应产物是α-Al固溶体,而钎料/Fe基非晶界面时效后生成了FeZn13化合物.可见,在低于玻璃转变温度下,Fe77.5Si13.5B9非晶合金与1060铝合金通过超声钎焊的方法实现了可靠的冶金连接.

摘要： Fe基非晶合金具有优良的软磁性能、低磁损耗等特性,现已广泛应用于非晶变压器、非晶电机、电感等领域.针对非晶电机Fe基非晶定子与铝合金壳体的连接问题,本文提出基于超声场的较低温钎焊连接方法.采用Sn-Zn钎料,首先研究了超声场对熔融钎料在Fe基非晶表面的润湿性的影响,发现随着超声功率的增大,润湿角减小,钎料铺展面积明显增大;其次,对Fe基非晶与1060铝合金钎焊接头界面微观组织进行表征,发现钎料/铝界面主要反应产物是α-Al固溶体,而钎料/Fe基非晶界面时效后生成了FeZn13化合物.可见,在低于玻璃转变温度下,Fe77.5Si13.5B9非晶合金与1060铝合金通过超声钎焊的方法实现了可靠的冶金连接.

摘要： Fe基非晶合金具有优良的软磁性能、低磁损耗等特性,现已广泛应用于非晶变压器、非晶电机、电感等领域.针对非晶电机Fe基非晶定子与铝合金壳体的连接问题,本文提出基于超声场的较低温钎焊连接方法.采用Sn-Zn钎料,首先研究了超声场对熔融钎料在Fe基非晶表面的润湿性的影响,发现随着超声功率的增大,润湿角减小,钎料铺展面积明显增大;其次,对Fe基非晶与1060铝合金钎焊接头界面微观组织进行表征,发现钎料/铝界面主要反应产物是α-Al固溶体,而钎料/Fe基非晶界面时效后生成了FeZn13化合物.可见,在低于玻璃转变温度下,Fe77.5Si13.5B9非晶合金与1060铝合金通过超声钎焊的方法实现了可靠的冶金连接.

摘要： Fe基非晶合金具有优良的软磁性能、低磁损耗等特性,现已广泛应用于非晶变压器、非晶电机、电感等领域.针对非晶电机Fe基非晶定子与铝合金壳体的连接问题,本文提出基于超声场的较低温钎焊连接方法.采用Sn-Zn钎料,首先研究了超声场对熔融钎料在Fe基非晶表面的润湿性的影响,发现随着超声功率的增大,润湿角减小,钎料铺展面积明显增大;其次,对Fe基非晶与1060铝合金钎焊接头界面微观组织进行表征,发现钎料/铝界面主要反应产物是α-Al固溶体,而钎料/Fe基非晶界面时效后生成了FeZn13化合物.可见,在低于玻璃转变温度下,Fe77.5Si13.5B9非晶合金与1060铝合金通过超声钎焊的方法实现了可靠的冶金连接.

摘要： Fe基非晶合金具有优良的软磁性能、低磁损耗等特性,现已广泛应用于非晶变压器、非晶电机、电感等领域.针对非晶电机Fe基非晶定子与铝合金壳体的连接问题,本文提出基于超声场的较低温钎焊连接方法.采用Sn-Zn钎料,首先研究了超声场对熔融钎料在Fe基非晶表面的润湿性的影响,发现随着超声功率的增大,润湿角减小,钎料铺展面积明显增大;其次,对Fe基非晶与1060铝合金钎焊接头界面微观组织进行表征,发现钎料/铝界面主要反应产物是α-Al固溶体,而钎料/Fe基非晶界面时效后生成了FeZn13化合物.可见,在低于玻璃转变温度下,Fe77.5Si13.5B9非晶合金与1060铝合金通过超声钎焊的方法实现了可靠的冶金连接.

摘要： 非晶态合金作为一种具有优异性能的新型材料，是当前材料领域的研究热点之一。Fe-Ni基非晶合金作为一种具有极大应用前景的非晶合金，其具有优异的力学和物理性能及其相对于其它合金体系的廉价性使得其越来越受到人们的重视，其抗拉强度在室温下高达1433 MPa，约是传统铁晶体抗拉强度(630 MPa)的2.27倍，抗压强度和维氏硬度分别达3800 MPa和1360 MPa。rn 本文为验证激光重熔非晶合金可行性，利用大功率激光重熔非晶合金以验证获得非晶涂层的可行性:采用x射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜对Fe-Ni基非晶/纳米晶复合涂层的相结构和组织进行观察和分析。证明了此冷却条件下可以制备非晶复合涂层.

摘要： 本发明提供了一种如式Fe

摘要： 本发明提供了一种铁基非晶合金带材，其具有连续且稳定的纹路；所述铁基非晶合金带材的贴辊面和自由面带有纹路的区域均≥95％，纹路间距为1.5～4.0mm。本申请还提供了一种铁基非晶合金带材的制备方法。进一步的，本申请还提供了一种铁基非晶合金带材的单辊快淬装置。本发明通过稳定控制熔潭的铸造环境、降低冷却辊表面的粗糙度以及进一步提高冷却辊的表面质量，实现了铁基非晶合金带材纹路均匀、稳定、连续的出现，最终有利于性能的提高。

摘要： 本发明提供了一种用于铁基非晶合金带材的渣系，由50～60wt％的SiO2、15～20wt％的Al2O3和25～30wt％的CaO组成。本申请还提供了一种铁基非晶合金带材的制备方法，包括以下步骤：按照铁基非晶合金带材的成分配比配制原料，按照所述原料配制渣系，将所述原料和所述渣系在石英砂炉衬的中频炉中熔炼，得到钢水；所述渣系由50～60wt％的SiO2、15～20wt％的Al2O3和25～30wt％的CaO组成；将所述钢水单辊快淬，得到铁基非晶合金带材。本申请采取一种特定的渣系，该渣系可以使钢水中的硬质夹杂物变性处理为低熔点的复合物，该类复合物熔点低，在1600K的温度下呈液体形式很容易上浮排出。

摘要： 本发明提供了一种铁基非晶合金磁芯的制备方法，包括以下步骤：A)按照如式(Ⅰ)所示的铁基非晶合金的成分进行配料，将配料后的原材料熔炼成钢液；B)利用单辊快淬法将所述钢液冷却得到铁基非晶合金薄带；C)将所述铁基非晶合金薄带卷绕成环，得到铁基非晶合金闭合磁芯；D)将所述铁基非晶合金闭合磁芯进行热处理，得到铁基非晶合金磁芯。本发明以表面晶化法制备恒磁导铁基非晶合金为基础，通过调整合金成分和制备工艺参数，使铁基非晶合金系的Bs提高，在更宽的磁场范围内拥有恒磁导性能。

摘要： 本发明公开了一种低成本铁基非晶合金件制备工艺，包括步骤一，将原料按照配比进行混合，然后在真空条件或者惰性气氛下熔炼成均匀的母合金锭；步骤二，将母合金锭粉碎作为熔炼原料；步骤三，将熔炼原料加热至高于其熔点100‑200K，使之熔化混合均匀后，在真空条件下或者惰性气氛中利用压铸、吸铸或者浇注的方式进行非晶合金件的铸造，获得所需非金合金件；所述铸造过程中非晶合金件的冷却步骤两次分段冷却过程，提升了铁基非晶合金件内非晶相的占比，降低了铁基非晶合金件制备工艺过程中的真空度要求，从而在铁基非晶合金件性能不发生变化的前提下大幅降低了铁基非晶合金件的制备成本。

摘要： 本发明提供了一种铁基非晶合金的退火方法，包括：将包括式(I)所示成分的待处理铁基非晶合金在氧化性气氛中进行退火处理，得到退火处理后的铁基非晶合金；FeaBbSicCd式(I)；其中，a、b、c与d为原子含量，其中78.5％≤a≤82.5％，10.5％≤b≤13.5％，3.5％≤c≤9.5％，0％＜d≤1.5％，且a+b+c+d＝100％。与现有技术相比，本发明通过在退火阶段通入氧化性气氛，可在铁基非晶合金表面形成致密且致密的氧化层薄膜，达到退火性能改善且抗氧能力增强的目的，进而提高铁基非晶合金的电阻率，获得优异的软磁性能。

摘要： 本发明提供了一种铁基非晶合金带材，其具有连续且稳定的纹路；所述铁基非晶合金带材的贴辊面和自由面带有纹路的区域均≥95％，纹路间距为1.5～4.0mm。本申请还提供了一种铁基非晶合金带材的制备方法。进一步的，本申请还提供了一种铁基非晶合金带材的单辊快淬装置。本发明通过稳定控制熔潭的铸造环境、降低冷却辊表面的粗糙度以及进一步提高冷却辊的表面质量，实现了铁基非晶合金带材纹路均匀、稳定、连续的出现，最终有利于性能的提高。

摘要： 本发明提供了一种用于铁基非晶合金带材的渣系，由50～60wt％的SiO2、15～20wt％的Al2O3和25～30wt％的CaO组成。本申请还提供了一种铁基非晶合金带材的制备方法，包括以下步骤：按照铁基非晶合金带材的成分配比配制原料，按照所述原料配制渣系，将所述原料和所述渣系在石英砂炉衬的中频炉中熔炼，得到钢水；所述渣系由50～60wt％的SiO2、15～20wt％的Al2O3和25～30wt％的CaO组成；将所述钢水单辊快淬，得到铁基非晶合金带材。本申请采取一种特定的渣系，该渣系可以使钢水中的硬质夹杂物变性处理为低熔点的复合物，该类复合物熔点低，在1600K的温度下呈液体形式很容易上浮排出。

摘要： 本发明提供了一种铁基非晶合金磁芯的制备方法，包括以下步骤：A)按照如式(Ⅰ)所示的铁基非晶合金的成分进行配料，将配料后的原材料熔炼成钢液；B)利用单辊快淬法将所述钢液冷却得到铁基非晶合金薄带；C)将所述铁基非晶合金薄带卷绕成环，得到铁基非晶合金闭合磁芯；D)将所述铁基非晶合金闭合磁芯进行热处理，得到铁基非晶合金磁芯。本发明以表面晶化法制备恒磁导铁基非晶合金为基础，通过调整合金成分和制备工艺参数，使铁基非晶合金系的Bs提高，在更宽的磁场范围内拥有恒磁导性能。

摘要： 本发明公开了一种低成本铁基非晶合金件制备工艺，包括步骤一，将原料按照配比进行混合，然后在真空条件或者惰性气氛下熔炼成均匀的母合金锭；步骤二，将母合金锭粉碎作为熔炼原料；步骤三，将熔炼原料加热至高于其熔点100‑200K，使之熔化混合均匀后，在真空条件下或者惰性气氛中利用压铸、吸铸或者浇注的方式进行非晶合金件的铸造，获得所需非金合金件；所述铸造过程中非晶合金件的冷却步骤两次分段冷却过程，提升了铁基非晶合金件内非晶相的占比，降低了铁基非晶合金件制备工艺过程中的真空度要求，从而在铁基非晶合金件性能不发生变化的前提下大幅降低了铁基非晶合金件的制备成本。