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Mo元素掺杂对Fe-B-Y-Nb铁基非晶形成能力及性能影响的研究

发布时间:2018-04-25 15:00

  本文选题:铁基非晶合金 + 耐腐蚀性 ; 参考:《合肥工业大学》2017年硕士论文


【摘要】:Fe基块状非晶合金由于具有较高强度、优异的软磁性能、良好的耐腐蚀性能以及良好的形成能力,在结构、功能及环保等材料领域具有非常广泛的应用前景,因此,提高其非晶形成能力、改善其软磁性能、力学性能以及耐腐蚀性能是铁基非晶合金研究领域的重要课题。本文选Fe-B-Y-Nb体系铁基非晶为研究对象,系统的研究了Mo元素的添加对铁基非晶非晶形成能力、力学性能、硬度、软磁性能以及耐腐蚀性能等的影响。另外,为降低成本,本文采用工业级纯度原料Fe-B合金制备出[Fe71.2B24Y4]96NbxMo4-x(x=0,1,2,3)体系铁基块状非晶合金。本文利用射线衍射仪(XRD)、同步热分析仪STA、振动样品磁强计(VSM)、CMT5105万能实验机、显微硬度仪和电化学工作站分析了Mo元素添加[Fe71.2B24Y4]96NbxMo4-x(x=0,1,2,3)体系铁基非晶形成能力、磁学性能、力学性能、硬度和耐腐蚀性能的影响。实验表明,Mo元素的添加提高了该体系非晶的形成能力,随着Mo元素的添加,当其含量为2%时,形成能力达到最大的6mm,并且继续增加Mo元素也能达到5mm的形成能力。这相对于原本Fe-B-Y-Nb体系铁基非晶的形成能力有较大提高。通过压缩实验我们发现了,随着Mo元素的增加其断裂强度由原来的3530MPa逐渐增加到4000MPa。硬度测试实验中发现了[Fe71.2B24Y4]96NbxMo4-x(x=0,1,2,3)非晶试样的硬度随着Mo元素的添加呈现出先增加后降低的趋势,在Mo元素的含量在2%时达到最高,并且硬度都比不含Mo元素时有所提高,这表明了Mo元素的添加有利于提高该体系铁基非晶的硬度。利用电化学工作站我们分析了该体系铁基非晶在酸、盐以及碱性溶液中的抗腐蚀性能,研究发现了[Fe71.2B24Y4]96NbxMo4-x(x=0,1,2,3)体系铁基非晶合金在3.5%NaCL、1mol/L的HCL以及0.5mol/L的Na OH中的耐腐蚀性能随着Mo元素的增加逐渐增强。然而,Mo元素的添加对该体系铁基非晶的软磁性能影响不大,甚至使其软磁性能有所降低。本研究利用低成本工业原料,通过Mo元素的添加提高了Fe-B-Y-Nb体系铁基非晶的形成能力、力学性能、硬度以及耐腐蚀性能。为其以后在工程上应用开辟了良好的前景。
[Abstract]:Because of its high strength, excellent soft magnetic properties, good corrosion resistance and good forming ability, Fe based bulk amorphous alloys have a very wide application prospect in the fields of structure, function and environmental protection. Therefore, the enhancement of its amorphous ability, the improvement of its soft magnetic properties, mechanical properties and corrosion resistance are Tie Jifei. An important subject in the research field of crystalline alloys. In this paper, the Fe-B-Y-Nb system iron base amorphous is selected as the research object. The effects of Mo element addition on the amorphous amorphous formation ability, mechanical properties, hardness, soft magnetic properties and corrosion resistance of iron base amorphous alloys are systematically studied. In addition, in order to reduce the formation, the industrial purity raw material Fe-B alloy is prepared in this paper. [Fe71.2B24Y4]96NbxMo4-x (x=0,1,2,3) system iron based bulk amorphous alloys. In this paper, the formation ability of Fe based amorphous alloys in the Mo element (Fe71.2B24Y4]96NbxMo4-x (x=0,1,2,3) system is analyzed by using ray diffractometer (XRD), synchronous thermal analyzer STA, vibrating sample magnetometer (VSM), CMT5105 universal experimental machine, microhardness tester and electrochemical workstation. The effects of the mechanical properties, mechanical properties, hardness and corrosion resistance have been studied. The experiment shows that the addition of Mo elements improves the formation ability of the amorphous system. With the addition of Mo elements, the formation capacity reaches the maximum 6mm when its content is 2%, and the addition of Mo elements can also reach the formation ability of 5mm. This is relative to the original Fe-B-Y-Nb system iron base. The formation ability of amorphous is greatly improved. Through the compression experiment, we found that with the increase of the Mo element, the fracture strength from the original 3530MPa to the 4000MPa. hardness test shows that the hardness of the [Fe71.2B24Y4]96NbxMo4-x (x=0,1,2,3) amorphous sample increases first and then decreases with the addition of Mo element. The content of the Mo element reached the highest at 2%, and the hardness was higher than that without the Mo element. This indicates that the addition of the Mo element is beneficial to the improvement of the hardness of the iron base amorphous system. The corrosion resistance of the iron base amorphous in the acid, salt and alkaline solution was analyzed by the electrochemical workstation. The study found that the [Fe71.2B24Y4] was in the acid, salt and alkaline solution. The corrosion resistance of 96NbxMo4-x (x=0,1,2,3) Fe based amorphous alloys in 3.5%NaCL, 1mol/L HCL and 0.5mol/L Na OH increases gradually with the increase of Mo elements. However, the addition of Mo elements has little effect on the soft magnetic properties of the Fe based amorphous system, even the soft magnetic energy is reduced. This study uses low cost industrial raw materials. By adding Mo elements, the formation ability, mechanical properties, hardness and corrosion resistance of the Fe based amorphous Fe-B-Y-Nb system have been improved, which opens a good prospect for its application in the future.

【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TG139.8

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本文编号:1801816

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