热处理工艺对高B_(s)Fe_(84)B_(6)P_(6)C_(3)Cu_(1)纳米晶合金磁电性能的影响

摘要

以Fe_(84)B_(6)P_(6)C_(3)Cu_(1)非晶合金为基础,系统研究了热处理工艺参数对合金晶化行为、电阻率ρ以及软磁性能的影响规律。结果表明,当退火温度位于第一晶化峰开始温度T_(x1)和第二晶化峰开始温度T_(x2)之间时,α-Fe晶粒的形核速率随退火温度的升高而增大,晶粒尺寸随退火温度的升高而减小。α-Fe晶粒尺寸的细化和体积分数的增加有利于合金条带的矫顽力H_(c)降低,饱和磁通密度B_(s)和有效磁导率μ_(e)提高。ρ随退火温度的变化规律表明,结构弛豫退火会使合金ρ轻微下降,但是α-Fe晶粒的析出会使合金ρ快速降低,而Fe_(3)(B, P)化合物相的析出会导致合金ρ的再次快速增大。通过对合金条带在不同温度和时间退火后的软磁性能和显微结构研究发现,退火温度的升高会增大软磁性能对退火时间的敏感性,即缩短合金条带的最佳退火时间范围,合金在420、450和480℃的最长最佳退火时间分别为60、30和6 min。总的来说,Fe_(84)B_(6)P_(6)C_(3)Cu_(1)纳米晶合金在420℃退火30 min后表现出了优异的综合软磁性能,其B_(s)、H_(c)和μ_(e)分别为1.81 T、6.7 A/m和8 600。