【精彩论文】Nb添加量对FeBCu纳米晶合金组织结构、磁性能和退火脆性倾向的影响

观点凝练

摘要：为改善FeBCu系纳米晶软磁合金的热处理工艺性，抑制其退火脆性倾向，利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、差示扫描量热仪、振动样品磁强计和平板弯曲实验等测试手段，研究了Nb含量对Fe_86-xB₁₃Cu₁Nb_x (x = 0~6) 急冷合金条带的结构、热性能、结晶化组织、磁性能和退火脆性倾向的影响。结果表明：增加Nb量可有效提高非晶相的热稳定性、细化热处理后合金的α-Fe晶粒尺寸并改善其软磁性和退火脆性。其效果在Nb含量＞2 at.%尤为显著，而当Nb含量 ≥ 5 at.%时趋于平缓。纳米晶合金退火脆性的改善主要源于其α-Fe晶粒尺寸和体积分数的降低。
结论：（1）添加Nb明显提高了Fe_86-xB₁₃Cu₁Nb_x非晶合金的热稳定性并拓宽了两个晶化放热峰之间的温度区间。x由0增加到5，合金的T_x1、T_x2和ΔT分别由638 K、768 K和130 K增加至736 K、959 K和223 K。

（2）添加Nb使B_s有所下降，但可有效细化热处理后合金的α-Fe晶粒，提高了其软磁性。当x ＞ 2，D和H_c值明显降低，而在x ≥ 5时后其降低幅度趋于平缓。x = 0和5时合金的D、H_c和B_s分别为39.1和9.3 nm、265.0和6.7 A/m以及1.92和1.51 T。添加Nb细化纳米晶组织结构主要是由于Nb使合金E_p的增加而抑制了α-Fe晶粒生长。

（3）添加Nb可降低纳米晶合金的退火脆性倾向并提高硬度。当x > 2时，ε_f值显著增加，而当x ≥ 5时，ε_f值增加幅度变缓。x由0增加到5，合金的ε_f和H_v分别从2.13%和1 120提高至2.49%和1 302。纳米晶合金退火脆性的改善主要归因于添加Nb引起的D和V_α-Fe的降低。

引文信息

吴立成, 李艳辉, 张伟. Nb添加量对FeBCu纳米晶合金组织结构、磁性能和退火脆性倾向的影响[J]. 中国电力, 2020, 53(10): 19-25, 33.WU Licheng, LI Yanhui, ZHANG Wei. Effect of nb addition on the structure, magnetic properties and annealing embrittlement of a febcu nanocrystalline alloy[J]. Electric Power, 2020, 53(10): 19-25, 33.

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编辑：杨彪

审核：许晓艳

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