退火工艺对Finemet纳米合金磁性能的影响.pdf

第２１卷第６期材料科学与工艺Ｖｏｌ２１Ｎｏ６

２０１３年１２月ＭＡＴＥＲＩＡＬＳＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＤｅｃ．２０１３

退火工艺对Ｆｉｎｅｍｅｔ纳米合金磁性能的影响

吕玮

（安泰科技股份有限公司，北京１０００８１）

摘要：为改善Ｆｉｎｅｍｅｔ合金的磁性能，通过氩气退火和横、纵磁应力退火对合金进行热处理，研究退火工艺
对合金磁性能及微观结构、形貌的影响．使用ＬＣＲ数字电桥法、共地三电压法及冲击法测试磁性能，利用场
发射扫描电镜观察Ｆｉｎｅｍｅｔ合金的非晶、纳米晶形貌，采用Ｘ射线仪分析Ｆｉｎｅｍｅｔ合金的结构．研究表明，

５４０℃氩气退火使合金的初始导磁率μｉ达最高值且矫顽力Ｈｃ最低，非晶基体出现ｂｃｃαＦｅ（Ｓｉ）纳米晶颗
粒，５８０℃氩气退火使纳米晶数量和尺寸增加，磁性能下降；５４０℃横磁退火可获得狭长扁平的磁滞回线、低

剩磁比Ｂｒ／Ｂｓ和铁损Ｐｃ，５４０℃纵磁退火可获得矩形磁滞回线、高Ｂｒ／Ｂｓ和Ｐｃ，横、纵磁退火均使μｉ和Ｈｃ降
低．因此，合理的退火工艺可优化Ｆｉｎｅｍｅｔ合金磁性能，以适应不同的应用领域．
关键词：Ｆｉｎｅｍｅｔ合金；纳米晶；退火工艺；磁滞回线；导磁率
中图分类号：ＴＧ１５６２文献标志码：Ａ文章编号：１００５－０２９９（２０１３）０６－００９１－０６

ＡｆｆｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｍａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｎｍａｇｎｅｔｉｓｍｆｏｒＦｉｎｅｍｅｔｎａｎｏａｌｌｏｙ

ＬＷｅｉ

（ＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆ＭａｔｅｒｉａｌｓＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｏｉｍｐｒｏｖｅｍａｇｎｅｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆＦｉｎｅｍｅｔａｌｌｏｙ，ａｎｎｅａｌｉｎｇｉｎＡｒ，ｔｒａｎｓｖｅｒｓａｌａｎｄｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ
ｍａｇｎｅｔｉｃｓｔｒｅｓｓａｎｎｅａｌｉｎｇｗｅｒｅｕｓｅｄｆｏｒｔｈｅａｌｌｏｙｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆａｎｎｅａｌｉｎｇｏｎｍａｇｎｅｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，
ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ．ＭａｇｎｅｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｗｅｒｅｔｅｓｔｅｄｂｙｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｏｆＬＣＲｄｉｇｉｔａｌ
ｂｒｉｄｇｅ，ｔｈｒｅｅｏｆｔｈｅｖｏｌｔａｇｅ，ａｎｄｉｍｐａｃｔ，ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗａｓｍｅａｓｕｒｅｄｂｙＸＲＤ，ａｍｏｒｐｈｏｕｓｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ
ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆＦｉｎｅｍｅｔａｌｌｏｙｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙＦＥＳＥＭ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔａｆｔｅｒａｎｎｅａｌｉｎｇｉｎＡｒａｔ

５４０℃，μｉｒｅａｃｈｅｓｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔａｎｄＨｃｉｓｍｉｎｉｍｕｍ，ａｎｄｂｃｃαＦｅ（Ｓｉ）ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｅｍｅｒｇｅｏｎｔｈｅ
ａｍｏｒｐｈｏｕｓｍａｔｒｉｘ，ｂｕｔａｆｔｅｒａｎｎｅａｌｉｎｇｉｎＡｒａｔ５８０℃，ｔｈｅｎｕｍｂｅｒａｎｄｓｉｚｅｏｆｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓａｒｅｂｏｔｈ

ｉｎｃｒｅａｓｅｄａｎｄｍａｇｎｅｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｒｅｄｅｃｒｅａｓｅｄ．Ｎａｒｒｏｗａｎｄｆｌａｔｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ，ｌｏｗｖａｌｕｅｓｏｆＢｒ／ＢｓａｎｄＰｃａｒｅ

ａｃｈｉｅｖｅｄｂｙｔｒａｎｓｖｅｒｓａｌｍａｇｎｅｔｉｃａｎｎｅａｌｉｎｇａｔ５４０℃，ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ，ｈｉｇｈｖａｌｕｅｓｏｆＢｒ／ＢｓａｎｄＰｃａｒｅ
ｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｍａｇｎｅｔｉｃａｎｎｅａｌｉｎｇａｔ５４０℃，ａｎｄｔｒａｎｓｖｅｒｓａｌａｎｄｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｍａｇｎｅｔｉｃａｎｎｅａｌｉｎｇａｔ

５４０℃ｃａｎｒｅｄｕｃｅｔｈｅｖａｌｕｅｓｏｆμｉａｎｄＨｃ．Ｓｏａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅａｎｎｅａｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｅｓｃａｎｏｐｔｉｍｉｚｅｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃ
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆＦｉｎｅｍｅｔａｌｌｏｙｔｏｍｅｅｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｆｉｎｅｍｅｔａｌｌｏｙ；ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ；ａｎｎｅａｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ；ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｌｏｏｐ；ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ

“绿色低碳”和“节能减排”是当今国际热点，备磁性优异、成本低廉、节能环保等诸多优点［５］，
Ｆｅ基非晶纳米晶软磁合金［１－２］具有取向硅钢的已广泛投入到商业化生产．

高磁感（Ｂｓ）和Ｆｅ基非晶合金的低铁损（Ｐｃ），已氩气退火是磁畴壁位移和转动的过程，磁场
在电力电气等领域成为最重要的研究方向之及应力退火［６－７］可形成单轴磁场感生各向异性．
一［３］．Ｆｉｎｅｍ