铁基纳米晶软磁材料的退火工艺研究.pdf
2010,Vol.39,No.18材料热处理技术&铁基纳米晶软磁材料具有高饱和磁感应强度、高磁导率、低矫顽力和低的高频损耗、良好的强硬度、耐磨性及耐腐蚀性、良好的温度及环境稳定性，其综合磁性能远远优于硅钢、铁氧体、坡莫合金和非晶合目前已被广泛应用于制造共模扼流圈、高频开关电源、高频逆变器、高灵敏度保真磁头、高性能磁放大器等元器件铁基纳米晶软磁材料主要采用非晶晶化的方式进行制备，而前期非晶材料一般采用急冷快淬法进行制取通过非晶晶化退火，使得铁基纳米晶软磁材料成为具有非晶和纳米晶复相的亚稳态结构的材因此利用退火提高材料综合软磁性能的研究工作受到越来越多的重视[4-6]VSM等分析测试手段对软磁合金进行研究，通过不同工艺条件下等温退火后磁性能的综合比较，确定了最佳的热处理工艺实验材料与方法实验合金选用Fe73.5CuSi13.5带宽10mm，带厚25μm；利用描量热仪确定退火温度范围；在此范围内选择三个不同的温度点对样品进行真空等温退火，退火时间均为1h，空气中冷却利用JDWM-2000B振动样品磁强计测定退火前后的磁性能参数，通过对比找出最佳退火温度利用D/射线衍射仪测定退火前后样品的物相和结构，分析退火前后磁性能产生变化的原因退火前样品的XRD检测分析对退火前的材料进行XRD检测铁基纳米晶软磁材料的退火工艺研究.pdf，结果如图所示结果表明：实验材料既具有纳米晶的衍射特征，又具有非晶态的衍射特征，为纳米晶和非晶的复相结构其中Fe而α-Fe相的点阵常数仍为0.2866nm，说明Si未固溶到其中在XRD图谱中，FeSi相衍射峰只是铁基纳米晶软磁材料的退火工艺研究山东科技大学材料科学与工程学院,山东青岛266510;莱钢集团机械制造有限公司,山东莱芜271104)要：采用等分析检测方法，研究了Fe73.5CuSi13.5软磁材料的最佳退火工艺结果表明：合退火后可获得由纳米晶α-Fe(Si)相和少量非晶相所组成的复相组织，具有优异的综合软磁性能硬磁相不断析出，从而导致合金的软磁性能下降关键词：纳米晶；软磁材料；退火；软磁性能中图分类号：TG156.2;TG139.8文献标识码：A文章编号：1001-3814(2010)18-0152---,ogy,,hin;.,,,hina)：.5CuSi13.lXRD,-α-Fe(Si),perty.,α-Fe(Si),,.：nano-;;;es收稿日期:2010-05-05基金项目:山东科技大学科学研究“春蕾计划”资助项目()作者简介:宋强(1977-),男,山东泰安人,讲师,硕士,主要从事非平衡材料制备金属材料表面改性等研究;电话:*********51;E-mail:@16352下半月出版《热加工工艺》2010年第39卷第18材料热处理技术&/kOeH/kOeH/kOe不同温度退火前后合金的磁滞回线Fig.隐含在α-Fe峰中，而未单独出现，说明FeSi相取向与α-Fe相基本相同。
2.2退火温度范围的确定利用差示扫描量热仪测定了实验材料的DSC曲线，结果如图2所示。可以看出产品目录，在开始加热时试样一直处于吸热状态，直线处于平缓下降趋势。530左右开始放热，在550左右又开始吸热，此时有一个放热峰。因此，可以估测合金550左右晶化速率达到最大值，以后的晶粒以长大为主。由于要保证材料具有一定的晶化度，因此选择其合适的退火温度为550～590。2.3不同退火温度下的磁性能检测在确定的退火温度(550590)范围内选择三个温度点(550、570590)进行真空等温退火，等温时间1h，空冷。对不同温度退火后的材料进行磁性能检测，测定其磁滞回线金属软磁材料的工艺，将不同温度退火后的磁性能参数与退火前进行综合比较。图3为退火前和不同温度退火后的磁滞回线。根据得到的磁滞回线，测定饱和磁感应强度等磁性能参数，结果如表1所示。如果B越小则代表其综合磁性能优越。从表1中可看出，虽然合金经过590退火后其在三种退火温度中是最高的。570退火后的数据表明商务信息网mobile移动站，合金经550退火后其综合磁性能最佳。因此550为Fe73.5CuSi13.5纳米晶软磁材料的最佳退火温度。退火前Fe73.5CuSi13.5合金的XRDFig..5CuSi13.α-FeFe3Si-5-10-15-2温度Fe73.5CuSi13.5合金的DSC曲线Fig..5CuSi13..4550退火后材料的XRD检测分析射线衍射分析，结果如图所示。
从XRD中所得到的数据可知，合α-Fe相的点阵常数为 0.28250.2850 nm，比 合金退火前后的磁性能参数Tab.1 试样类型 Bs /(Am kg-1 kg-1 Hc/Oe 未退火 79.32 9.77 50 550退火 82.54 8.04 44 570退火 80.04 8.28 54 590退火 85.01 14.48 81 1020 30 40 50 60 70 80 90 α-Fe Fe2B Fe3Si Cu 550退火后 Fe 73.5 Cu Si13.5 合金的XRD Fig.4XRD pattern Fe73.5 Cu Si13.5 550-10 -8 -6 -4 -2 10-10 -8 -6 -4 -2 10-10 -8 -6 -4 -2 10-10 -8 -6 -4 -2 10100 80 60 40 20 -20 -40 -60 -80 -100 10080 60 40 20 -20 -40 -60 -80 -100 10080 60 40 20 -20 -40 -60 -80 -100 10080 60 40 20 -20 -40 -60 -80 -100 1532010 2010, Vol.39, No.18 材料热处理技术 &Heat (上接第 151 页)钢耐磨性，其中深冷处理 6h 的试样 耐磨性提高最为显著，其相对磨损率下降 45.1%。
深冷处理可显著降低Cr12 钢中的残留奥 氏体含量，6h深冷处理后残留奥氏体含量由未 冷处理的35.4%降至5.6%金属软磁材料的工艺，降幅达到 84.2%。 参考文献: 戴涛，范蜀晋．低温处理技术的进展(一)[J]国外金属热处 理，1997，(6)：6-10 陈鼎，黄培云，黎文献金属材料深冷处理发展概况[J]热加工工艺，2001，(4)：57-59 M2HSS drill [J]Journal ， 2008，206(1-3)：467-472 闫献国，庞思勤，李永堂高速钢深冷处理技术研究进展[J]新技术新工艺，2008，(3)：14-18 ， steel
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