基于工业级原料制备FeMoPC块体非晶态合金

发布时间：2017-10-20 08:42

  本文关键词：基于工业级原料制备FeMoPC块体非晶态合金

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【摘要】：在本硕士论文工作中,通过Flux提纯技术和J-quenching快速凝固技术相结合的方法,成功制备了基于工业级原料Fe80-x MoxP13C7(x=0,4,8,12 at.%)块体非晶态合金,并研究了Mo元素部分取代Fe对工业级Fe80P13C7块体非晶态合金性能的影响。第一部分工作研究了Mo元素部分替换Fe对基于工业级原料Fe80P13C7块体非晶态合金的玻璃化形成能力(GFA),热稳定性,机械性能以及磁性能的影响,并和相同成分但基于纯原料的样品进行了对比研究。研究结果表明,Mo对Fe的少量替换可以在一定程度上提高合金的GFA,使临界尺寸达到4 mm,而过量Mo会使合金的GFA降低;在热稳定性能方面,随着Mo含量的增加,居里温度(Tc)单调减小,玻璃转变温度(Tg)和起始晶化温度(Tx)单调增加,超过冷液相区宽度(?Tx)先增大再减小。在机械性能方面,压缩断裂强度(?f)先增大后减小,当Mo含量为8%,?f最高可达3.6 GPa,随后随着Mo从8%增加到12%又下降。另外,适量的Mo替换Fe后,合金的塑性应变(?p)随Mo的含量与?f随Mo的含量变化一致,当x=8时达到最高值4.6%。在磁性能方面,随Mo的增加,合金的饱和磁化强度从1.42 T降为0.33T,这可能是由于Mo与Fe原子间反铁磁耦合造成的。此外,我们将基于工业级原料制备的块体非晶态合金样品与相同成分(不含Si)但基于纯原料制备的样品的性能进行了对比研究,结果表明:相比于基于纯原料的样品,在临界尺寸上,基于工业级原料制备的块体非晶合金小于基于纯原料制备的样品。在热稳定性能方面,基于工业级原料制备的的Fe基块体非晶态合金的Tg和Tx都高于相应成分的基于纯原料制备的块体非晶态合金,过冷液相区宽度(ΔTx)先增后减,与GFA变化一致。在机械性能方面,基于工业级原料制备的Fe基块体非晶态合金的?f普遍高于相应成分基于纯原料制备的合金,但对于不含Mo的合金,基于工业级原料制备的Fe基块体非晶态合金的?f小于相应成分基于纯原料制备制备的合金。在软磁性能方面,基于工业级原料制备的Fe基块体非晶态合金的饱和磁化强度Js和基于纯原料制备的合金的大体上相差不大。第二部分工作研究了Mo部分替换Fe对基于工业级原料制备的Fe80-x MoxP13C7(x=0,4,8,12 at.%)块体非晶态合金耐腐蚀性能的影响,并与相同成分基于纯原料制备的块体非晶态合金进行了对比研究。浸泡实验结果表明,随着Mo含量的增加,目前的FeMoPC块体非晶态合金的腐蚀速度逐渐减小,说明抗腐蚀性能随Mo含量的增加而变强。样品在1 M HCl溶液中的动电位极化曲线表明,随着Mo从0%增加到4%,Fe80-xMox P13C7(x=0,4,8,12 at.%)块体非晶态合金的腐蚀电流密度逐渐降低,表明抗腐蚀性能在增强。钝化区宽度随Mo含量的增加呈增大的趋势。但当Mo含量超过4%时,腐蚀电流密度开始升高,而且钝化区宽度减小,说明抗腐蚀性能下降。通过扫描电子显微镜(SEM)观察基于工业级原料制备的FeMoPC块体非晶态合金在1 M HCl溶液中浸泡40个小时后的腐蚀形貌图,结果显示所有样品的腐蚀表面均为典型的裂缝腐蚀形貌,且随着Mo的含量从0%增加到8%,样品的抗腐蚀性能逐渐增强,当Mo含量超过8 at.%时,其抗腐蚀性能又在降低。与相似成分基于纯原料制备的Fe基块体非晶态合金对比发现,基于工业级原料制备的FeMoPC块体非晶态合金的抗腐蚀性能偏低。
【关键词】：工业级原料 纯原料 Fe80-xMoxP13C7块体非晶态合金 玻璃化形成能力 耐腐蚀性能
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG139.8
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本文编号：1066322