《強磁場下塊體非晶合金的形成規律及作用機制》是依託東北大學，由莊艷歆擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：強磁場下塊體非晶合金的形成規律及作用機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：莊艷歆
- 依託單位：東北大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
研究表明：強磁場影響了合金熔體中的原子團簇結構及非晶合金的形成和晶化過程。基於強磁場對鐵磁性和非鐵磁性合金的影響機理可能不同，本項目以鋯基、稀土基及鐵基非晶合金為研究對象，利用微觀組織分析技術和相變理論來研究強磁場對合金凝固組織的影響，通過對比非晶樣品的室溫壓縮行為、泊松比、磁性能、低溫晶化行為等來分析強磁場對非晶合金區域性微結構的影響，旨在建立非晶合金微觀組織及區域性微結構與磁場條件、合金體系、冷卻方式等的聯繫，明確強磁場對非晶合金的微觀組織及區域性微結構的影響，了解強磁場對不同類型合金作用機制的異同，揭示強磁場對非晶合金形成的影響規律，達到利用強磁場來提高合金的非晶形成能力、調製非晶合金微結構的目的，為利用強磁場改善塊體非晶合金性能和開發新材料提供基礎。
結題摘要
強磁場能影響合金中的各種中短程有序結構的形成，為調控非晶合金的微觀組織和性能提供了一種有效手段。在本項目執行期間，製備了多種鋯基、稀土基、鐵鈷基及鐵基非晶合金，研究了部分合金的玻璃形成能力、熱穩定性和性能，著重研究了強磁場對Zr60Cu20Ni10Al10、Zr46.75Ti8.25Cu7.5Ni10Be27.5、RE55Al25Co20、(Fe0.36Co0.36B0.192Si0.048Nb0.04)100-xCux、Fe84B10C6、Fe83B10C6Cu1、Fe76C7Si3.3B5P8.7和Fe75.3C7Si3.3B5P8.7Cu0.7等非晶合金的微觀組織和性能的影響，發現強磁場對不同非晶合金的微觀組織和性能的影響規律不同。研究發現，強磁場並未改變兩種鋯基塊體非晶合金的最終晶化產物，但通過抑制晶化相的長大而抑制了晶化反應的進行。強磁場促進了稀土基非晶合金Nd55Al25Co20、Gd55Al25Co20和La55Al25Co20中晶化相的形成。在本項目所用實驗條件下，強磁場對FeCo基非晶合金的晶化過程和磁性能無顯著影響。強磁場明顯促進了Fe基非晶合金中α-Fe相的形成，這種促進作用在晶化溫度附近最顯著。強磁場對不同鐵基非晶合金中α-Fe形成的影響機制有所不同。在Fe84B10C6非晶合金中，強磁場促進了α-Fe的形核，而對α-Fe的平均晶粒尺寸無明顯影響；在Fe83B10C6Cu1非晶合金中, 強磁場促進了α-Fe相的形核和長大，但未改變Fe83B10C6Cu1合金的晶化機制；在本項目所用實驗條件下，FeBC(Cu)合金退火後的軟磁性能惡化；強磁場促進了Fe75.3C7Si3.3B5P8.7Cu0.7非晶合金中α-Fe相的形核，同時細化了α-Fe晶粒，但並未改變其晶化機制；在合適的條件下，強磁場明顯提高了Fe75.3C7Si3.3B5P8.7Cu0.7合金的軟磁性能。在初始晶化階段，Fe84B10C6、Fe83B10C6Cu1、Fe76C7Si3.3B5P8.7和Fe75.3C7Si3.3B5P8.7Cu0.7四種鐵基非晶合金的JMA指數分別為2.455、3.285、1.69和2.47，其晶化機制不同。這些結果對利用強磁場來調控非晶合金的微觀組織和性能提供了支持。
