深過冷Fe-Ni合金的凝固組織與磁性能.pdf

1、本文以Fe-Ni合金為研究對象,采用熔融玻璃凈化并結合循環(huán)過熱的方法使大體積合金熔體穩(wěn)定地獲得了深過冷.研究了寬過冷度范圍內合金的凝固組織演化規(guī)律、過冷度對晶粒尺寸的影響以及該合金的磁性能.通過對過冷熔體枝晶生長過程中熱力學和動力學的分析得出組織演化規(guī)律,使用XRD分析了合金相結構,借助于VSM研究了合金的軟磁性能.結果表明: 1.采用原料為50wt.﹪B203+20wt.﹪Na<,2>B<,4>O<,7>.10H<,2>O+3

2、0wt.﹪Na<,2>SiO<,3>配置而成的玻璃凈化與循環(huán)過熱相結合的方法,使Fe-22at﹪Ni、Fe-40at.﹪Ni、Fe-50at.﹪Ni和Fe-80at.﹪Ni合金分別獲得了251K、390K、217K和340K的最大過冷度. 2.Fe-Ni合金組織形貌在所能達到的過冷度范圍先后呈現(xiàn)出粗大樹枝晶、第一類粒狀晶、細小樹枝晶和第二類粒狀晶；發(fā)生了兩類組織?；F(xiàn)象,分別為由粗大樹枝晶向第一類粒狀晶轉變和細小樹枝晶向第二類粒

3、狀晶轉變；Fe-80at.﹪Ni合金在大過冷度下發(fā)生第二類粒狀晶粗化現(xiàn)象. 3.對Fe-Ni合金組織演化機制分析表明:凝固組織第一類?；瘷C制為枝晶熔斷機制,第二類粒化機制為枝晶碎斷+再結晶機制；Fe-80at﹪Ni合金在大過冷度下粗化現(xiàn)象是由于具有高界面能的第二類粒狀晶通過晶粒合并形成粗大晶粒以降低界面能的結果. 4.對合金的相結構分析表明,深過冷快速凝固技術有效地抑制Fe-Ni合金的共析轉變,全部為fcc結構的γ相.F

4、e-22at.﹪Ni、Fe-4.0at.﹪Ni和Fe-80at.﹪Ni合金在深過冷條件下傾向于γ相(111)面的擇優(yōu)取向；而Fe-50N.﹪Ni則傾向于γ相(200)面. 5.對Fe-Ni合金的軟磁性能測定分析表明,采用深過冷快速凝固技術有利于提高軟磁合金的飽和磁感應強度B<,s>和降低剩余磁感應強度B<,r>.矯頑力風隨著晶粒尺寸D的增大而減小.隨著Ni含量的增加,Fe-Ni合金的飽和磁感應強度B<,s>和矯頑力H<,c>都降