哈工大《Acta Materialia》:高强度低矫顽力FeCo基软磁合金
2024-04-28 15:02:47 作者:材料科学与工程 来源:材料科学与工程 分享至:

图1. (a)合金的晶粒组织形貌图。(b)合金的晶粒尺寸直方图,插图为平均晶粒直径随保温时间的变化图。(c)合金的第二相分布图,插图为晶界第二相的元素分布图。(d)FeCo基合金的屈服强度和矫顽力图。

图2. 合金化对FeCo基合金晶粒生长的影响。(a)保温时间和FeCo基合金晶粒直径之间的线性关系。(b)在1123 K保温6 h后小晶粒区域的SEM图像。(c)在(b)中的方框区域的放大图。(d)在(c)中小晶粒间的晶界处的APT结果。(e-f)晶界上的一维成分分布。(g)(f)中虚线框的放大图像。(h)溶质原子晶界偏析示意图。(i)溶质原子偏析前后的晶界能示意图。

图3. (a)溶质原子和(b)阻碍位错运动的第二相颗粒的示意图。(c)在1123 K保温1.5 h合金拉断后的明场TEM图像。(d)实验和理论计算的屈服强度增量。


总之,本研究开发了一种高饱和磁感应强度、低矫顽力、高强度的新型FeCo基软磁合金,并通过对比现有多种FeCo基合金的研究结果系统地研究了微观组织、屈服强度、矫顽力变化的合金化效应与机理。最终,在保证合金磁性能良好的前提下,通过溶质原子产生的固溶强化、硬质第二相颗粒诱导的Orowan绕过机制强化和剩余位错强化的共同作用,使得合金的屈服强度相对提高了约240 MPa。同时在1123 K的高温铁磁相区,晶粒尺寸可以在较长时间内几乎保持不变,因此,优异的组织稳定性也为合金的高温应用提供了保障。研究结果为高速电机用软磁材料的开发提供了新的思路。

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