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东北大学
硕士学位论文
铁基纳米晶合金应力退火的研究
姓名:刘静雅
申请学位级别:硕士
专业:材料学
指导教师:支起铮;陈文智
20050101
东北大学硕士学位论文摘要
铁基纳米晶合金应力退火的研究
摘要
本文采用一种新的应力退火方法对铁基纳米晶合金应力退火。刘
合金和合金的环状铁芯在普通退火和
应力退火下系统研究了退火制度、合金成分、冷却速度对合金软磁性能的影响。
用法测定了制备态合金的晶化温度。用射线衍射方法研究了晶化相的微观
结构。用冲击检流计法测量了合金的静态磁化曲线和磁滞回线。此外,用磁化功
的方法计算了应力感生磁各向异性常数
研究发现,在应力退火下两种合金都获得了横向感生磁各向异性应力退火
下合金的剩磁随退火温度的升高而变小,在℃时达到最低
值,当退火温度超过℃时,剩磁又缓慢升高应力退火下
合金的剩磁随退火时间的延长而减小,当退火时间超过以后,剩磁无明显
变化与普通退火相比,两种合金经应力退火后的剩磁降低,矫顽力略微上升,
损耗增大在应力退火下,随炉冷却的合金的剩磁低于合金在空冷下的剩磁在
相同的应力退火条件下,合金的应力退火效果较
合金明显,合金和合余的应
力感生磁各向异性常数分别可达,和
从应力退火后合金的磁化曲线可以看出,经应力退火后的合金磁化较为困难
与普通退火的磁滞回线相比,应力退火下的磁滞回线较为扁平。
射线衍射实验结果表明,在相同温度相同时间退火处理下,合金经应力退火
和普通退火后的晶化相具有几乎相同的微观结构。
为了探讨产生应力感生磁各向异性的机制,本文另对合金在横向磁场以及同
时施加横磁和应力下退火。由实验结果分析认为,在应力退火下合金获得的横向
感生磁各向异性主要来源于非晶基体对纳米晶施加的纵向拉应力从而引起一
晶粒产生磁弹各向异性。
综上所述,本文采用的应力退火方式可在合金中感生出横向磁各向异性,
低合金的剩磁
关键词张应力退火环状铁芯合金剩磁应力感生磁各向异性横磁退
火
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撰写过的研究成果,也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确
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学位论文作者签名静
日期·
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学位论文作者签名刘帮难导师签名
签字日期外赞签字日期净杯·咔’赞
东北大学硕士学位论文第一章前言
第一章前言
自从二十世纪八十年代后期等人在非晶晶化的基础匕研制出具有
优良综合软磁性能的纳米晶材料合金以来,人们对此作了大量的基础研究
和应用研究〔。在现代电子工业中,纳米晶合金兼备非晶合金和各类传统软磁材
料的特点,成为促进电子产品向高效节能,小型轩量化方向发展的关键材料。在
实际应用中,铁基纳米晶软磁合金具有三种重要的磁性能高的起始磁导率态,高
态和低态。其中,低态纳米晶制作的单极脉冲变压器就极具优越性。在
工业生产中,通常对纳米晶铁芯采用横向磁场退火,利用感生出的横向单轴各向
异性实现降低剩磁的目的。虽然横向磁场退火可有效地降低材料的剩磁,获得
扁平的磁滞回线,但磁场的施加使热处理工艺变得复杂,产品的成本升高。而人
们很早就发现,应力退火可以在非晶和纳米晶合金中感生出与外加纵向张应力方
向垂直的单轴磁各向异性。近十多年来,人们通过对非晶纳米晶合金条带施
加张应力退火的方式,对合金进行应力退火的研究,其研究领域主要集中在
应力退火后合金的微观结构、特征磁化曲线、应力或蠕变感生磁各向异性、
磁致伸缩、巨磁阻效应等,并对应力退火感生磁各向异性机理进行了探
讨。本文采用一种新的可直接对环状铁芯应力退火的方式,重点研究了退火制度
及合金成分对磁性能的影响。由于目前的纳米晶软磁合金是由非晶态合金晶化后
制备出来的,因此在介绍纳米晶之前先介绍一下非晶态合金。
非晶态合金
非晶态合金的发展和应用
历史上第一次报道制备出非晶态合金的