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强磁场条件下Alnico合金调幅组织演变及超精细结构研究

陈长龙  
【摘要】:本文采用透射电镜(TEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)观察了Alnico5和Alnico8合金在无磁场和不同强度磁场中等温处理的调幅组织,对调幅分解形成的富Fe-Co相和富Al-Ni相成分进行了分析;采用穆斯堡尔谱对合金的局域结构进行了分析,获得了合金的超精细场等信息,同时测试了部分处理状态合金的磁性能,采用连续相场方法对二元合金在弹性能和外磁场作用下的调幅分解进行了模拟。 组织观察结果表明,Alnico5合金在830℃会发生调幅分解,施加磁场,调幅组织沿磁场方向形成明显取向。磁场强度越大,合金调幅分解进行得越快,富Fe-Co相粒子的体积分数也随之增加。Alnico8合金在无磁场中于830℃等温处理获得的调幅组织各向异性远大于Alnico5合金。在0.7T磁场中获得的调幅组织取向和磁场方向一致性良好,10T强磁场细化了富Fe-Co相粒子。 成分分析表明,Fe和Al、Ni、Ti元素分别在Alnico8合金调幅分解两相中富集,Co、Cu元素在两相中分布比较均匀。磁场能够促进元素的扩散,0.7及10T磁场处理后富Fe-Co相中Fe的含量升高,Al、Ni、Ti含量下降,富Al-Ni相基体出现成分差异很大两种环境。穆斯堡尔谱分析结果表明,Alnico5合金的穆斯堡尔谱可以解析为两套铁磁亚谱;Alnico8合金的穆斯堡尔谱可以解析为三套铁磁亚谱,不同磁场条件下得到的穆斯堡尔谱谱线形状没有很大差异。磁场处理后,平均超精细场降低, 穆斯堡尔谱线中1、6峰和2、5峰的比值增大,对应富Fe-Co相的铁磁亚谱的子谱相对总面积比例增加。 二元合金相场模拟结果显示,在弹性能作用下调幅分解组织呈一定的取向,均匀弹性体和非均匀弹性体具有不同的分解组织。在外磁场和弹性能共同作用下,分解组织沿着外磁场方向伸长排列,沿着垂直磁场方向观察,均匀弹性体和非均匀弹性体的分解组织呈现不同的形貌。


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