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高压下Fe84Nb4W3B9纳米晶软磁块体合金的制备

采用机械合金化(MA)法和低温高压快速烧结工艺制备了Fe84Nb4W3B9软磁合金粉末及其块体合金,并研究了粉末的晶粒尺寸、热稳定性和块体合金的相组成,晶粒大小以及相对密度与烧结条件的关系.结果表明:(1)MA60h后,可获得单相α-Fe纳米晶(8.6nm)过饱和固溶体粉末:(2)在MA粉末DSC升温曲线中,分别出现3个强弱不一的放热峰,依次发生了畸变的纳米晶过饱和固溶体的结构弛豫、纳米晶粒长大以及固溶体的相分解过程;(3)在P=5.5GPa,t=3min的烧结条件下,当Pw≥980W后,可获得相对密度98.2%以上、单相α-Fe纳米晶(20.3nm)块体合金,其磁性能为:比饱和磁化强度Ms=154.0emu·g-1,矫顽力Hc=7.474×103A·m-1.

关键词: Fe基软磁合金 , 机械合金化 , 高压烧结成型 , 块体 , 纳米晶

Fe70Cr8Mo2Si5B15非晶合金SPS烧结及磁性能

卢斌 , 易丹青 , 刘岩 , 吴标理 , 陈小丽 , 吴炜 , 马瑞

功能材料

研究了SPS烧结温度对球磨熔体快淬Fe70Cr8Mo2Si5B15粉末的烧结块体合金组织结构与磁性能的影响.结果表明:(1)在30MPa/5min条件下,当烧结温度从850℃提高至1000℃时,样品相对密度从95.8%增加到98.9%;(2)烧结样品主要组成相为α-Fe相,尚存在少量的第二相金属间化合物,且其α-Fe相平均粒晶尺寸处于纳米级范围;(3)随着烧结温度的提高,这些样品合金的比饱和磁化强度σs增加,矫顽力Hc随之降低.

关键词: SPS , 非晶 , 纳米晶 , 磁性能

Fe86Zr5Nb6B3非晶合金超高压烧结

卢斌 , 易丹青 , 严彪 , 殷俊林 , 刘会群 , 吴标理 , 陈小丽

稀有金属材料与工程

借助XRD,DSC,TEM等分析手段,研究了Fe86Zr5Nb6B3快淬带球磨粉末的热稳定性以及高压烧结条件对块体合金的相组成和晶粒尺寸的影响.结果表明:(1)球磨快淬粉末仍为非晶态,其晶化温度约510℃,该晶化过程的表观激活能E=219.5 kJ/mol;(2)在5.5 GPa,3 min烧结条件下,当Pw=1150 W后,获得了相对密度为99.1%,单相a-Fe纳米晶(20.6 nm)块体合金;(3)在5.5GPa,1150W烧结条件下,当t延长至25 min后,a-Fe相纳米晶粒尺寸长大到28.7 nm;(4)在5.5GPa,1150 W,5 min烧结条件下,纳米晶块体合金的饱和磁感应强度Bs=1.26T,矫顽力Hc=4.27kA·m-1.

关键词: Fe基合金 , 非晶 , 热稳定性 , 高压烧结 , 纳米晶

MA Fe-(Nb,Ti)-B纳米晶粉末热压烧结及磁性能

卢斌 , 易丹青 , 严彪 , 殷俊林 , 刘会群 , 吴标理 , 陈小丽

金属功能材料 doi:10.3969/j.issn.1005-8192.2004.05.002

研究了MA法和热压烧结工艺制备的Fe84Nb7B9和Fes0Ti8B12合金粉末的产物及其块体合金的微观组织结构和磁性能.结果表明:(1)20hMA后,Fe84Nb7B9和Fes0Ti8B12均形成了单相bcc纳米晶过饱和固溶体,相对前者,后者纳米晶组织热稳定性明显提高,过饱和固溶体相分解温度略有降低;(2)在30MPa/900℃/0.5h热压条件下,Fe84Nb7B9和Fe80TisB12块体合金相对密度分别为96.7%和95.5%,相对前者(多相组织),后者由超细晶(50～200nm)单相c-Fe组成;(3)Fes0TisB12块体合金软磁性能(σs=198.6emu/g,Hc=54.6Oe)明显高于Fe84Nb7B9块体合金(σs=162.9emu/g,Hc=105.1Oe),此与纳米晶粉末在热压烧结过程中所形成相的种类和晶粒尺寸大小有关.

关键词: Fe基合金 , 高能球磨 , 热压烧结 , 磁性能

热处理工艺对Heusler型Ni2MnGa合金马氏体相变的影响

陈小丽 , 卢斌 , 张学斌 , 王花宾 , 吴标理

金属功能材料 doi:10.3969/j.issn.1005-8192.2006.06.003

采用电弧熔炼法熔炼Ni48Mn31Ga21和Ni50Mn255Ga25两种合金,并对这两种合金进行了热处理,借助交流磁化率测定、金相显微镜观察、X射线衍射等手段研究了热处理工艺条件对非化学计量比的Ni48Mn31Ga21合金马氏体相变和结构有序度的影响.结果表明:(1)Ni48Mn31Ga21合金相变特征温度为:Ms=305K,Mf=297K,As=313K,Af=318K,居里温度Tc=366K;(2)与空冷态相比,淬火态的马氏体转变量降低,经过400℃退火后,随着保温时间t的延长,马氏体转变量上升,当t=50h时达到最大值;(3)Ni48Mn31Ga21合金经过900℃×4d+400℃×50h热处理后,有序度明显提高.

关键词: Ni48Mn31Ga21 , 热处理 , XRD分析 , 有序化

Fe基非晶/纳米晶粉末的放电等离子烧结及磁性能

卢斌 , 易丹青 , 刘岩 , 刘会群 , 吴标理

无机材料学报

研究了SPS温度对球磨熔体快淬Fe₇₀Cr₈Mo₂Si₅B₁₅粉末以及MA Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_{13 5}B₉ 和Fe₈₀C_o4Nb₇B₉纳米晶粉末的烧结块体合金组织结构与磁性能的影响.结果表明: (1)在30MPa/5min条件下,块体合金相对密度随着烧结温度的升高而增加,当烧结温度为1000℃时,Fe₇₀Cr₈Mo₂Si₅B₁5合金相对密度已达99%以上,当烧结温度进一步升高至1050℃后, Fe_73.5Cu1Nb₃Si1_3.5B₉和Fe₈₀Co₄Nb₇B₉合金相对密度也达到99%;(2)烧结块体合金的主要组成相为α-Fe相,尚存在少量的第二相金属间化合物,这些块体合金α—Fe相的晶粒尺寸均处于纳米级范围内,以Fe₇₀Cr₈Mo₂Si₅B₁₅块体合金的晶粒尺寸为最小,其平均晶粒尺寸约50nm; (3)随着烧结温度的升高,这些块体合金的饱和磁感应强度B_s增大,矫顽力H_c随之降低,以Fe₇₀Cr₈Mo₂Si₅B₁₅块体合金的矫顽力H_c(4.1kA·m^-1)最低.

关键词: Fe基合金 , SPS sintering , nanocrystalline , magnetic properties

Heusler型Ni2MnGa合金的有序化处理

陈小丽 , 卢斌 , 刘岩 , 王花宾 , 刘吉轩 , 吴标理

功能材料

研究了热处理工艺条件对非化学计量比的Ni48Mn31Ga21合金的结构有序度的影响.结果表明:对于非化学计量Ni48Mn31Ga21合金,其结构有序化处Ζ理工艺宜选用900℃×4d+400℃×50h.

关键词: Heusler合金 , 热处理 , XRD分析 , 有序化

高压下Fe78Si9B13纳米晶块体合金的制备

卢斌 , 吴标理 , 张霞 , 严彪 , 殷俊林

金属功能材料 doi:10.3969/j.issn.1005-8192.2005.03.001

借助XRD、DTA等分析手段,研究了快淬Fe78Si9B13非晶带的热稳定性,分析了高压烧结条件对球磨非晶粉末烧结获得的块体合金相对密度和晶粒尺寸的影响.结果表明:该非晶合金中,α-Fe相初始晶化温度为469℃,Fe2B第二相初始析出温度为509℃;在p=5.5GPa高压烧结条件下,随着烧结功率Pw的增加,块体合金的α-Fe相晶粒尺寸D逐渐增大,在10.3～14.2nm之间;块体合金的相对密度也随烧结功率Pw升高而增大,当Pw=1207W时,获得了相对密度为99.6%的α-Fe单相纳米晶块体合金,其饱和磁化强度Js=1.52T,矫顽力Hc=1.9kA/m.

关键词: Fe基非晶 , 热稳定性 , 高压成型 , 磁性能

Fe基非晶/纳米晶粉末的放电等离子烧结及磁性能

卢斌 , 易丹青 , 刘岩 , 刘会群 , 吴标理

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2005.04.014

研究了SPS温度对球磨熔体快淬Fe7oCr8Mo2Si5B15粉末以及MA Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9和Fe8oCo4Nb7B9纳米晶粉末的烧结块体合金组织结构与磁性能的影响.结果表明:(1)在30MPa/5min条件下,块体合金相对密度随着烧结温度的升高而增加,当烧结温度为1000℃时,Fe70Cr8Mo2Si5B15合金相对密度已达99%以上,当烧结温度进一步升高至1050℃后,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9和Fe8oCo4Nb7B9合金相对密度也达到99%;(2)烧结块体合金的主要组成相为α-Fe相,尚存在少量的第二相金属间化合物,这些块体合金α-Fe相的晶粒尺寸均处于纳米级范围内,以Fe7oCr8Mo2Si5B15块体合金的晶粒尺寸为最小,其平均晶粒尺寸约50nm;(3)随着烧结温度的升高,这些块体合金的饱和磁感应强度Bs增大,矫顽力Hc随之降低,以Fe70Cr8Mo2Si5B15块体合金的矫顽力Hc(4.1kA·m-1)最低.

关键词: Fe基合金 , SPS烧结 , 块体 , 磁性能