本文關(guān)鍵詞：Fe基合金薄帶應(yīng)力感生磁各向異性機(jī)理的原位研究

  更多相關(guān)文章： 同步輻射 原位 應(yīng)力退火 回火 晶格各向異性

【摘要】：應(yīng)力感生磁各向異性機(jī)理是一項(xiàng)備受關(guān)注的重要基礎(chǔ)科學(xué)問題,因受限于靜態(tài)觀測技術(shù),當(dāng)前關(guān)于應(yīng)力感生磁各向異性機(jī)理的認(rèn)識還存在頗多爭議。本文采用原位觀測技術(shù)研究單輥快淬法制備的Fe73.sCu1Nb3Si13.5B9合金薄帶(Fe基合金薄帶)在應(yīng)力作用下電流退火(電流應(yīng)力退火)感生磁各向異性的動態(tài)過程。設(shè)計制作了原位監(jiān)測Fe基合金薄帶電流應(yīng)力退火過程長度變化的裝置,對薄帶電流應(yīng)力退火整個過程的伸縮量進(jìn)行原位跟蹤測量；設(shè)計制作了同步輻射原位監(jiān)測裝置,利用上海同步輻射光源(SSRF)BL15U——硬X射線微聚焦及應(yīng)用光束線站對退火過程中薄帶內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行原位測量。采用HP4294A型阻抗分析儀測試感生的磁各向異性場。最后對應(yīng)力退火感生磁各向異性機(jī)理進(jìn)行分析探討。研究結(jié)果如下：一、Fe基合金薄帶在電流應(yīng)力退火及回火過程的伸縮1.Fe基合金薄帶經(jīng)小應(yīng)力(小于5MPa)退火長度收縮,磁各向異性場減��；經(jīng)大應(yīng)力(大于20MPa)退火長度伸長,磁各向異性場增大。2.Fe基合金薄帶電流應(yīng)力退火過程中,退火電流由0增加到2OA/mm2階段,薄帶伸長量與退火電流平方值呈線性關(guān)系,表現(xiàn)為熱膨脹；退火電流大于20A/mm2時,薄帶伸長量與退火電流平方值的關(guān)系偏離線性,表現(xiàn)為蠕變。3.由非晶薄帶(樣品a)電流應(yīng)力退火感生的磁各向異性大于納米晶薄帶(樣品b)電流應(yīng)力退火感生的磁各向異性場。4.退火電流密度J≤20A/mm2時,樣品a與樣品b隨退火電流增加的伸長量幾乎相同,而J20A/mm2,樣品a伸長量開始大于樣品b,且隨退火電流進(jìn)一步增大,樣品a與樣品b隨退火電流增加的伸長量差也進(jìn)一步增大；在32.83A/mm2處保溫2Omin,樣品a伸長1771mm是樣品b伸長量(0.4mm)的44.28倍；降溫階段樣品a收縮0.93mm是樣品b收縮量(0.61)的1.52倍。在445MPa應(yīng)力作用下32.83A/mm2處保溫20min退火處理降溫回室溫后,樣品a的最終伸長量(18.52mm)是樣品b伸長量(0.45mm)的41.16倍。5.樣品a經(jīng)445MPa,32.83A/mm2處保溫20min退火后用32.83A/mm2回火處理80min后收縮0.62mm,退火伸長部分的收縮率僅為3.35%。樣品b經(jīng)445MPa,32.83A/mm2處保溫20min退火后用32.83A/mm2回火處理20min后收縮0.16mm,退火伸長部分的收縮率達(dá)到35.56%,磁各向異性場減小了45%。二、電流應(yīng)力退火過程同步輻射研究1.應(yīng)力退火能夠感生晶格各向異性,即平行應(yīng)力作用方向(薄帶軸向)的晶面間距dp與垂直應(yīng)力作用方向的晶面間距dv有差異。經(jīng)小應(yīng)力(5MPa)32.83A/mm2退火的樣品,在p和v兩個方向的晶面間距沒有明顯差別,dp≈d,,經(jīng)大應(yīng)力(445MPa) 32.83A/mm2退火的樣品,在p和v兩個方向的晶面間距差A(yù)d=0.01314A。2.樣品b加應(yīng)力445MPa,退火電流加到32.83A/mm2的升溫過程,當(dāng)退火電流J≤20A/mm2時,Ad≈0；當(dāng)J20A/mm2時,隨退火電流的升高Ad成指數(shù)變化。3.樣品a加應(yīng)力445MPa,退火電流加到32.83A/mm2的升溫過程沒有晶化峰的出現(xiàn),當(dāng)出現(xiàn)晶化峰時,△d=0.02566A,退火結(jié)束后卸載,△d=0.02159A。加應(yīng)力25MPa進(jìn)行回火,回火后Ad是退火結(jié)束后Ad的47.61%。4.樣品b加應(yīng)力445MPa,退火電流加到32.83A/mm2時△d=0.01314A,退火結(jié)束后卸載△d=0.01362A。加應(yīng)力25MPa進(jìn)行回火,回火后Ad是退火結(jié)束后Ad的64.61%。三、應(yīng)力退火感生磁各向異性的機(jī)理應(yīng)力退火過程中非晶基底蠕變產(chǎn)生的滯彈性引起晶格各向異性同時引起晶面間距各向異性并導(dǎo)致晶粒磁耦合各向異性。晶格各向異性和晶粒耦合各向異性,是應(yīng)力退火感生磁各向異性的雙因素。
【關(guān)鍵詞】：同步輻射 原位 應(yīng)力退火 回火 晶格各向異性
【學(xué)位授予單位】：浙江師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG156;TG139.8
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 1 緒論11-23
• 1.1 引言11-12
• 1.2 鐵基軟磁合金12-17
• 1.2.1 軟磁合金的歷史12
• 1.2.2 Fe基軟磁合金的研究歷程12-13
• 1.2.3 Fe基軟磁合金的晶化方法13-16
• 1.2.4 Fe基納米晶合金的應(yīng)力退火研究進(jìn)展16-17
• 1.3 巨磁阻抗17-20
• 1.3.1 巨磁阻抗效應(yīng)17-18
• 1.3.2 磁導(dǎo)體的阻抗18-20
• 1.4 同步輻射20-22
• 1.4.1 同步輻射歷史背景20
• 1.4.2 第三代同步輻射光源(上海光源)20-21
• 1.4.3 同步輻射的特點(diǎn)21-22
• 1.5 論文的選題意義和創(chuàng)新點(diǎn)22-23
• 2 實(shí)驗(yàn)方法23-32
• 2.1 Fe_(7.35)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶薄帶樣品的制備23-26
• 2.1.1 單棍快淬法原理23-24
• 2.1.2 樣品制備的具體步驟24-25
• 2.1.3 單棍快淬法工藝參數(shù)25-26
• 2.2 原位測電流應(yīng)力退火過程薄帶的伸長量26-28
• 2.2.1 電流應(yīng)力退火原位測伸長量裝置26-27
• 2.2.2 原位測伸長量過程27-28
• 2.3 同步輻射原位測量28-31
• 2.3.1 X射線衍射原理28-29
• 2.3.2 同步輻射觀測電流應(yīng)力退火過程29-30
• 2.3.3 X射線衍射圖譜的處理30-31
• 2.4 磁各向異性的測量31-32
• 3 電流應(yīng)力退火薄帶伸長量及磁各向異性研究32-46
• 3.1 退火10min薄帶的伸長量及磁各向異性32-36
• 3.1.1 50MPa應(yīng)力不同電流密度退火的伸長量及磁各向異性32-34
• 3.1.2 100M化應(yīng)力不同電流密度退火的伸長a及巧各向異性34-35
• 3.1.3 150MPa應(yīng)力不同電流密度退火的伸長量及磁各向異性35-36
• 3.1.4 同一電流密度下不同應(yīng)力的比較分析36
• 3.2 原位監(jiān)測電流應(yīng)力退火過程薄帶伸長量36-42
• 3.2.1 樣品a應(yīng)力電流退火過程的伸長量37-38
• 3.2.2 樣品b應(yīng)力電流退火過程的伸長量38-40
• 3.2.3 樣品a,b應(yīng)力退火比較40-42
• 3.3 回火對合金薄帶伸長量及磁各向異性的影響42-45
• 3.3.1 樣品a退火后回火42-43
• 3.3.2 樣品b退火后回火43-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 4 同步輻射研究電流應(yīng)力退火過程46-61
• 4.1 同步輻射原位觀測退火過程46-50
• 4.1.1 薄帶晶化過程46-48
• 4.1.2 晶面間距的變化48-49
• 4.1.3 晶格各向異性的發(fā)現(xiàn)49-50
• 4.2 樣品b電流應(yīng)力退火感生晶格各向異性的研究50-53
• 4.2.1 升溫過程的晶格各向異性50-51
• 4.2.2 保溫過程的晶格各向異性51-52
• 4.2.3 降溫過程的晶格各向異性52-53
• 4.3 樣品b回火對晶格各向異性的影響53-55
• 4.3.1 回火升溫過程的晶格各向異性53-54
• 4.3.2 回火保溫溫過程的晶格各向異性54-55
• 4.3.3 回火降溫過程的晶格各向異性55
• 4.4 樣品a退火與回火過程的結(jié)構(gòu)各向異性55-59
• 4.4.1 樣品a退火過程結(jié)構(gòu)各向異性55-57
• 4.4.2 樣品a回火過程結(jié)構(gòu)各向異性57-59
• 4.5 本章小結(jié)59-61
• 5 應(yīng)力退火感生磁各向異性機(jī)理的討論61-67
• 5.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論分析61-63
• 5.2 非晶相蠕變模型的建立63-65
• 5.3 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的論證65-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 6 總結(jié)與展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 致謝73-75
• 浙江師范大學(xué)學(xué)位論文誠信承諾書75

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王軼,姚可夫,翟桂東;塊體納米晶材料制備的研究進(jìn)展[J];熱加工工藝;2003年02期

2 陳成;吳金杰;李論;楊揚(yáng);;K熒光X射線輻射裝置設(shè)計與模擬[J];中國測試;2015年09期

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本文編號：576983