Fe系非晶合金结构弛豫的X_射线研究
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非晶态软磁合金的特性——中国磁材网与晶态软磁合金相比,非晶态软磁合金具有以下特点:(1)优良的软磁性:由于晶态材料如硅钢、Fe-Ni坡莫合金或铁氧体等磁性受各向异性相互干扰,磁导率会下降,损耗增大。
而非晶态合金不存在晶体结构,因此不存在磁晶各向异性,所以磁导率、矫顽力等磁性参数主要取决于饱和磁致伸缩值的大小以及内部应力状态。
当λs︾0时,应有最佳的软磁特性。
同时,非晶态合金组织结构均匀,不存在阻碍畴壁运动的晶界或析出物,因此可望获得比晶态更高的磁导率μ和更小的矫顽力Hc。
由于合金有约20at%的类金属原子,因此它们的饱和磁化强度一般低于相应的晶态合金。
其中以铁基合金的饱和磁化强度最高,但最高值也不超过1.8T 。
居里温度也较晶态合金低。
(2)感生磁各向异性常数Ku:非晶合金虽然不存在磁晶各向异性,但它并不是磁各向同性的。
它在制备和以后的热处理过程中可以感生出磁各向异性。
利用由磁场退火感生的磁各向异性来控制合金的磁性已在实际上应用。
由磁场退火感生的磁各向异性大小和合金中磁性元素含量的关系蓦本符合原子对方向有序理论,但存在一定偏离。
(3)高强度:由于没有通常所说的晶体缺陷(如晶界、位错)等,没有滑移变形和易断裂的晶面,非晶合余具有更高的强度和硬度,例如:一些非晶合的抗拉强度可以达到3920MPa,维氏硬度可大于9800MPa,为相应晶态合金的5~10倍,可与铁氧体相媲美。
而且强度的尺寸效应很小,它的弹性也比一般金属好,弯曲形变可达50%以上。
(4) 化学特性:由于非晶态金属的结构均匀,没有与晶态相关联的缺陷,像晶粒边界、位错和堆垛层错。
另外,制备非晶态合金的熔融状态快淬可以防止在淬火过程中的固态扩散。
于是,它们也没有像第二相、沉淀和偏析等缺陷。
因此,在与表面有关的特性(像腐蚀和催化)方面,非晶态合金被认为是理想的化学均匀合金。
例如,在中性盐和酸性溶液中,低铬的铁基金属玻璃(如Fe27Cr8P13C7)的耐腐蚀性优于不锈钢,这是一般晶态软磁合金所难以达到的。
Fe基非晶涂层组织及晶化行为分析左瑶;王善林;龚玉兵【摘要】目的研究非晶涂层在不同喷涂速度下的涂层组织及晶化行为.方法以成分为FeCoCrMoCBY的非晶粉末为喷涂材料,采用超音速火焰喷涂(HVOF)在Q235钢表面制备非晶涂层,通过降低喷涂速度,使得单位面积上涂层得到的热输入量增加,使得涂层发生晶化行为,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描热仪DSC和透射电镜TEM等研究不同喷涂速度对非晶涂层显微组织及晶化行为的影响.结果随喷涂速度降低,未熔颗粒减少,涂层孔隙率逐渐减小,涂层晶化程度增高且更易氧化.采用不同喷涂速度使单位面积内涂层的热输入量不一样,导致涂层发生晶化,涂层在晶化过程中先析出α-Fe,再析出FeO,Fe3C及其他相.结论不同喷涂速度下得到的涂层可以用来分析涂层的晶化行为.对于非晶含量较高的涂层,在界面处也可能会有纳米晶产生.【期刊名称】《精密成形工程》【年(卷),期】2018(010)005【总页数】6页(P113-118)【关键词】超音速火焰喷涂(HVOF);喷涂速度;显微组织;晶化行为【作者】左瑶;王善林;龚玉兵【作者单位】南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室,南昌330063;南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室,南昌 330063;南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室,南昌 330063【正文语种】中文【中图分类】TG174大块金属玻璃(BMG)是亚稳态金属材料,原子呈无序排列,具有独特的性能,如高强度和硬度,优异的耐蚀耐磨性[1—4],这样的特点使得铁基非晶非常适合应用在侵蚀性环境的工业应用中[5]。
目前,有很多方法可以制备非晶涂层,如等离子喷涂[6]、火花等离子烧结[7]、动力喷涂[8],以及超音速火焰喷涂[9—10]。
与其他工艺相比,HVOF制备的Fe基非晶涂层具有更低的孔隙率,更高的非晶含量和更高的硬度,因此超音速火焰喷涂(HVOF)涂层被广泛应用于需要良好耐磨或耐腐蚀性能的工业应用[11—13]。
非晶态材料的表征及其力学性质的研究一、引言非晶态材料,指的是没有长程有序结构的固态物质。
与晶体不同,非晶态材料具有高度非均匀性、复杂的结构和多样的力学性能。
因此,研究非晶态材料的表征和力学性质对于深入理解材料的物性具有重要的意义。
二、非晶态材料的表征非晶态材料的表征方法有很多,常用的包括X射线衍射、中子衍射、电子衍射、谱学和热分析等。
X射线衍射是最常见的非晶态材料的表征方法之一。
这种方法利用了被材料散射的X射线,它们发生衍射后的方位和强度记录在一个X射线衍射图谱中。
通过分析衍射图谱,可以确定材料的结晶状态和长程有序的性质。
中子衍射是一种利用中子衍射现象来研究材料结构和动力学性质的方法。
中子比X射线的波长短,因此可以提供更准确的结构信息。
与X射线衍射不同,中子衍射可以显示出质子的位置和动量,因此可以给出关于非晶态材料原子间相互作用的更多信息。
电子衍射是一种将电子束照射到材料表面并记录其衍射图案的方法。
实验过程类似于X射线衍射。
电子束与材料相互作用后,会发生衍射现象。
衍射图谱提供了材料晶格和取向信息。
谱学和热分析是另外两个常用的非晶态材料表征方法。
谱学可以获得材料表面或界面的电子和反射光谱信息。
热分析通过加热材料并测量其热重量变化或其在不同温度下的热容量,可以得到材料的热性质和储能性能。
三、非晶态材料的力学性质非晶态材料的力学性质虽然与晶态材料不同,但同样具有重要的应用前景。
非晶态材料具有高强度、细观形变能力和耐磨性等特点,因此已被广泛应用于机械、电子、化学和医疗等领域中。
已经有很多研究探讨了非晶态材料的力学性质。
例如,研究表明非晶态金属材料在单轴压缩试验中具有多尺度的强化效应,因为其结构中的局部区域具有高度的失序性质,导致在加载过程中形成了运动的小尺度异质性。
研究还表明,非晶态合金具有优异的刀具耐磨性能,这与其微观结构中的富含铌、钽等元素和多孔导电层有关。
此外,在非晶态材料力学性质研究中也涉及到一些新的技术。