FeCoNi基软磁高熵非晶合金及其相应的高熵合金的性能研究

• 作 者: 陶娟
• 机 构: 郑州大学
• 出 处: 郑州大学
• 发表日期: 2017年期
• 关键词: 非晶合金 软磁性能 高熵合金 相变 纳米晶

本文以成分为Fe₈0Si₉B₁₁的非晶合金为基础合金,通过添加Co、Ni元素部分代替Fe元素,开发了具有软磁性能的新型FeCoNi基高熵非晶合金（High Entropy Amorphous alloys,简称HEAAs）。另外,还制备了具有相同化学成分的FeCoNi基高熵合金（High Entropy Alloys,简称HEAs）。并利用X射线衍射仪、透射电子显微镜和高分辨率透射电子显微镜来检测新型FeCoNi基软磁HEAAs的微观结构;利用差示扫描量热仪来检测合金的热力学稳定性;利用振动样品磁强计、交流B-H磁滞回线仪和阻抗分析仪分别测试了合金Bs、Hc和磁导率μi;利用电子万能材料试验机来检测HEAs的压缩力学性能。这项工作为将来开发具有优异的综合性能的HEAAs和HEAs提供了一个新的视角。本文的主要研究工作及结论如下:（1）通过对FeCoNi基HEAAs的结构研究表明,名义成分分别为Fe_26.7Co_26.7Ni_26.6Si9B₁₁、Fe₃₀Co₂₅Ni₂₅Si₉B₁₁的合金具有纳米尺度的FCC相嵌入非晶基体的结构。而名义成分为Fe₄0Co₂₀Ni₂₀Si₉B₁₁的合金具有完全非晶态的结构。（2）通过对FeCoNi基HEAAs的磁性能研究表明,它们具有优异的软磁性能。例如Fe_26.7Co_26.7Ni_26.6Si₉B₁₁ HEAA具有较低的Hc（Hc为2 A/m）以及较高的Bs（Bs为1.07 T）。通过对FeCoNi基HEAs的磁性能研究表明,它们也具有典型的软磁性能。（3）通过对FeCoNi基HEAAs的弯曲韧性研究表明,即使在去应力退火之后,它们也具有良好的弯曲韧性。通过对FeCoNi基HEAs的压缩力学性能研究表明,它们具有较高的强度和良好的压缩塑性。（4）通过对FeCoNi基HEAAs的高温晶化退火研究表明,高温晶化退火可以导致新型FeCoNi基软磁HEAAs发生从FCC相到BCC相的转变,并且其非晶基体中的晶化相是高熵BCC相而不是脆性的金属间化合物。