稀土Y对Fe71.4Si13B9.6Mo2Cr1Cu1P2合金晶化行为及磁性能的影响
2017-04-13戴明杰徐黎明周欢华甘章华卢志红
戴明杰,徐黎明,周欢华,甘章华,卢志红,刘 静
(武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室,湖北 武汉,430081)
稀土Y对Fe71.4Si13B9.6Mo2Cr1Cu1P2合金晶化行为及磁性能的影响
戴明杰,徐黎明,周欢华,甘章华,卢志红,刘 静
(武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室,湖北 武汉,430081)
采用单辊甩带法,在大气环境下制备Fe71.4-ySi13B9.6Mo2Cr1Cu1P2Yy(y=0、0.0050、0.0077)合金条带,并将其绕制成环状铁芯,利用差热分析法、HT35铁芯测量仪和软磁性能测量仪等手段,分析添加微量稀土元素Y对Fe71.4Si13B9.6Mo2Cr1Cu1P2合金晶化行为及磁性能的影响。结果表明,随着稀土元素Y含量的增加,合金条带的初始晶化温度逐渐降低,与没有添加稀土元素Y的试样相比,其最佳退火温度降低5~10 ℃;添加稀土元素Y可提高合金的磁导率和磁感应强度,其中,当y=0.0077时,所制合金的最大磁导率为5.5×105Gs/Oe,饱和磁感应强度达到1.192 T;所制合金的矫顽力和损耗随稀土元素Y含量的增加均有所增大。
铁基非晶合金;稀土Y;晶化行为;磁性能
Fe基非晶合金具有高饱和磁感应强度、低铁损等特点,其作为功能材料在电机和变压器等领域有着广泛的应用[1-3],其中最具代表性的有Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3纳米晶合金(即Finemet合金),其饱和磁感应强度Bs=1.24 T,高磁感下的高频损耗P0.5 T/20 kHz=30 W/kg。然而,在材料应用领域不仅要考虑性能问题,还要考虑成本、制备工艺等问题,Finemet合金中因含贵金属Nb而导致成本颇高,且在高温条件下易氧化而影响制备工艺。近年来,为了降低Finemet合金的成本、优化制备工艺,研究人员开展了大量研究,Hu等[4]研究了Fe71.5Si13.5B9Mo3Cu3纳米晶合金的软磁性能,发现用Mo替代Nb后合金体现出优异的性能,但其磁导率仍低于Finemet合金;……
