Ni元素对铁基非晶合金的形成能力和力学性能的影响文献综述

 2022-10-29 21:00:38

文献综述(或调研报告):

前言

通过查阅调研关于Ni元素置换的铁基非晶合金的文献,总结了目前Ni元素对铁基非晶合金的形成能力和力学性能的影响的一些研究进展。这些研究进展可以使我们更加深刻地认识到Ni元素对铁基非晶合金的非晶形成能力和室温塑性的影响,同时为我们设计性能优异的铁基非晶合金提供理论指导。

研究背景

铁基非晶合金目前主要应用于铁芯,用以替代硅钢片。实际上,铁基非晶合金往往具有超高的强度,应用范围应当远远不止于此。但它受制于自身很差的延展性,因此只能工业生产方面的应用十分有限。而通过适当地添加Ni元素,将Ni原子作为铁基合金中的置换原子,能够使得铁基非晶合金的成分更加接近共晶点成分,并且能够降低液相线温度,最终显著地增强了它的非晶形成能力(glass formation ability , GFA)以及常温下的塑性。从而大大提升了铁基非晶合金的制备和应用方面的潜力。本课题的目标在于探索制备得到一种具有优越的非晶形成能力,优秀的热稳定性、力学性能和磁学性能的铁基非晶合金材料。

研究现状

接下来将按照时间顺序,列举出文献中出现的几种添加了Ni元素的铁基非晶合金,并且说明它们各自的非晶形成能力以及力学性能等方面的数据指标。

  1. 2006年 [(Fe1minus;xNix)0.75B0.2Si0.05]96Nb4 直径:4mm

经过测试,该种铁基非晶合金具备4150-4300MPa的超高断裂强度, 203-215 GPa的杨氏模量,0.02的弹性应变,0.0015的塑性应变,。该非晶合金还表现出了优异的软磁性能,包括了0.8-1.1 T的饱和磁化强度,1.2-2.3A/ m的低矫顽力,以及在1 A / m、1 kHz的场下的16 000-24 000的高磁导率。

总的来说,该种非晶合金具有优越的力学性能和软磁性能,塑性也获得了明显的改进。

此外,实验结果还表明了,X由0到0.4过程中,过冷液相区逐渐增大;而在x=0.5时,过冷液相区又减小。因此得到:表达式中x=0.4时,可认为最接近该合金系的共晶点。此时可认为有最窄的过冷液相区,相应的也有最好的非晶形成能力。

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