D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1982.s1.015 北京铜铁学陕学报 1082年增刊2 关于铁硅硼非晶合金退火中 结构弛予的研究 材密合金教研室喻静 伍确 王 前 言 铁硅硼系非晶合金是具有较高饱和磁感应强度的软磁材料，其中成分为F©7aSi1,B,的 非品合金的Bs可达16千高以上，比冷轧取向硅钢片略低一些。但此类非晶软磁材料的导磁 串和矫顽力都优于硅钢片，同时由于它的电阻率比硅钢约高三倍，所以它的总损耗可比硅钢 小很多。用这种非晶软磁材料做各种电源变压器可大大节约能源，这点在今天具有特殊重要 的意义，因此目前国内外有很多人在研究这个系列的非晶态合金，以期尽早付诸使用。 由于非晶态合金多是由液态直接急冷而制得的，它的结构基本上保留了合金液态结构的 特点，这样非晶固态是处于亚稳态，在一定温度和时间的作用下，它将向稳定态转化。这种 结构上的转变必然引起非晶态合金的性能如导磁率、娇顽力、电阻率、密度等的变化，从而 使非晶合金的性能表现出不稳定，这对使用是极为不利的。因此人们对非晶态合金的稳定性 问题十分关注，研究非晶态合金的稳定性问题就成为科学技术上非常重要的课题。 关于非晶态合金稳定性的研究报导有很多【一]，目前关于这个问题研究较多的有两方 面：一是研究非晶态合金晶化动力学，其目的在于寻找提高非晶合金的晶化温度和晶化激活能 的途径：二是研究非晶合金在晶化前发生哪些结构变化，一般称这种结构变化为结构弛于。 研究结构弛予的机制和发生的规律及其对性能的影响，以寻找挖制的方法，并制定合理的处 理工艺及使用条件。关于非晶合金结构弛予的机制，不同研究者提出过各种各样的模型，目 前尚在讨论中。 本文是通过观察Fe7Si1,B,2非晶合金退火中各种性能的变化规律以及X一线i射和电 子衍射的结果，对此非晶合金的结构弛予提出一些初步的看法，并结合探讨提高非晶合金稳 定性的处理工艺。 实验 本实验所用F©7Si1。B,2非晶合金的条带样品是用双辊急冷法制取的，条带宽度2~3 mm,厚约0.035mm。样品用X一线衍射仪检验证实为非晶态。 州示差热分析仪，以10℃/分的速度升温，测得该非晶合金的晶化温度为556℃。 样品的退火温度选用100℃，180℃，240℃，280℃，320℃，385℃，440℃和550℃， -131一
北 京 钥 铁 学 院 ， 报 二盆年 幼刊 关于铁硅硼非晶合金退火中 结构弛予的研究 精 密合 金教 研 室食 静 伍 珍 王 润 前 心， 巨 铁硅硼 系非 晶合金是 具 有较 高饱 和磁感 应 强度的 软磁 材料 ， 其 中成分 为 。 的 非 晶 合金的 可达 千 高以 上 ， 比冷 轧取 向硅钢 片略 低一些 。 但此 类非 晶软磁 材料的 导磁 率和矫 顽 力都优于 硅钢 片 ， 同时 由于它的 电阻率 比硅钢 约 高三倍 ， 所 以它的 总 损耗可 比硅钢 小很 多 。 用 这种非 晶软磁材料做 各种电源变压 器可 大 大 节约 能源 ， 这 点在今天 具 有特殊重 要 的意 义 ， 因此 目前 国内外有很 多人在研究这个系列的 非 晶态 合金 ， 以期尽 早 付诸使用 。 由于非 晶态 合 金 多是 由液态直接急冷而制 得的 ， 它的 结 构 基 本上保 留 了合金 液态结构的 特点 ， 这 样非 晶 固态是处于 亚稳态 ， 在 一定温 度和时 间的 作 用下 ， 它将 向稳定 态转化 。 这种 结 构 上的 转变必然 引起非 晶态合金的 性 能如导磁率 、 矫 顽 力 、 电阻率 、 密度 等的 变 化 ， 从而 使非 晶合金的 性 能表现 出不稳定 ， 这 对使 用是 极为木利的 因此 人们 对非 晶态合金的 稳定性 问题十分 关注 ， 研究非 晶态 合金的 稳定性问题就成 为科学技 术 上非常重 要的 课题 。 关 于非 晶态 合金 稳定性的 研究 报导有很多 ‘ 一 ” ， 目前关于 这 个问题研究较 多的 有两 方 面 一是研究非 晶态 合金 晶化动 力学 ， 其 目的 在于 寻 找提 高非 晶合金的 晶 化温 度和 晶化激活能 的 途 径 二 是研究非 晶合金在 晶化前发 生哪些结构变 化 ， 一般称 这种结 构变 化为结构弛予 。 研究结 构弛 予的 机制 和发 生的 规律 及其对性能的 影响 ， 以 寻找控制的 方法 ， 并制定 合理的处 理工 艺及使 用 条件 。 关 于非 晶合金 结 构弛予的 机制 ， 不 同研究 者提 出过 各种 各样的 模型 ， 目 前尚在 讨论 中 。 本文是通过观察 ， 。 ， 非 晶合金 退 火 中各种 性能的 变化规律 以 及 一线 衍 射和 电 子 衍射的 结果 ， 对此非 晶合金的 结 构弛 予提 出一些 初步的 看法 ， 并结 合探 讨提 高 卜晶合金 稳 定性的 处 理工艺 。 实 验 本实 验 所 用 、 。 非 晶合金的 条带 样品是 川双辊急冷 法 制取的 ， 条带 宽 度约 ， 厚约 。 样 品用 一线 衍 射仪检验 证 实 为非 晶态 。 月示差 热分析仪 ， 以 ℃ 分的 速 度 升温 ， 测 得 该 非 晶合金 的 晶化温 度 为 ℃ 。 样品的 退 火温 度选 用 ℃ ， ℃ ， ℃ ， ℃ ， ℃ ， ℃ ， ℃ 和 ℃ ， 一 一 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1982．s1．015
保温一小时后缓冷至室温。处理过程中用氢氧保护。， 样品处理前后的矫顽力Hc和最大导磁率μm是用环状样品以冲击法测定。 非晶样品的室温电阻用四点法电位差计测量，误差小于0.1%，样品长度为500mm。高 温电阻用双电桥测量，误差小于1%，作电阻一温度曲线时的升温速度平均为7℃/分。氢氧 保护。 非晶样品的室温密度值用比重瓶三次称量法测定，误差小于0.3% X一线衍射实验时选用C0靶。电子衍射实验用样品经化学减薄法制取，实验时的加速电 压为175KV。 结果 ,Fe78Si,B非晶合金在不同祖度下退火一小时后，其μ和Hc的相对变化如图1所示。 由图可知，当温度低于385℃时，样品退火前后的u.和Hc变化较小，而当退火温度高于385 ℃时，μm急剧下降、Hc急剧上升，样品的软磁性能明显恶化。 40 0 20 20 0 0 -20 20 事 40 40 10 200 300 400 500 退火温度（℃） 图】Fe78Si1。B12的um和Hc与越火盟度的关系 此非晶合金退火前后室温电阻率的变化如图2所示：当退火温度低于385℃时其电阻率 均有不同程度的增加，而经高于385℃的退火处理后，其电阻率减少了。且随退火温度的升 高急剧下降。 图3表示该非品样品经退火后密度值的变化情况。合金的密度随退火温度的升高先是下 降，而后又升高，在385℃退火后密度值最低，约比液态样品的密度低4%。550℃退火后样 品已完全晶化，此时密度比淬态高1.7%。 将不同温度退火后的样品分别连续升温测得的电阻率相对变化与温度的关系曲线示于图 4。其中淬态样品及经240℃、280℃退火后的样品其△p/p。%~T曲线在约高于300℃以后出 现两个特异的高峰，而经320℃和385℃退火的样品其△/p。%~T曲线上只有一个不太明显 的小锋。图4所示曲线在约高于500℃时，电阻率开始下降，至约580℃时降到最低点，温度 再继续升高电阻率又随之升高。 一132-
保温 ‘ 小时 后缓冷至 室温 。 处理过程 中用氢氧保护 。 、 样品处理前后的矫 顽力 和最大导磁率林。 是 用环状样品 以冲击法侧定 。 非 晶样品的室温 电阻 用 四点法 电位差计测 量 ， 误 差小于。 ， 样品长度为 。 高 温 电阻 用双 电桥测 量 ， 误 差 小于 ， 作电阻一温 度旗线时的 升温速度平均 为 ℃ 分 。 氢 氧 保护 。 非 晶样品的室温密度值 用 比重瓶三次称量法测定 ， 误 差小于 一线衍 射实验时 选 用 。 靶 。 电子 衍 射实验 用样品经化学减薄法制取 ， 实验时的加速 电 压 为 。 结 果 。 ， 非 晶合金在不 同温 度下退 火 一小时后 ， 其林 和 。 的相对变化如 图 所示 。 由图可知 ， 当温 度低于 ℃ 时 ， 样品退 火前后的林。 和 。 变化较小 ， 而当退火温 度高于 导 ℃时 ， 林。 急剧下降 、 急剧上升 ， 样品的 软磁性能 明显恶 化 。 欲乖 训。︸正、 。 州刁初 、 ， 八“ 。 声 一 一 ， 一 一 自一 下 一一 ， 争‘ ’ 皿 ‘ ‘ 产 一 一 一 、 护 二二二 ’ ， ‘ ‘ 一 － 冬飞 二‘ 的二‘ ︸ 卜 象联沮涂气﹄斗州习︸伏︸甲 夕。 凡 丝火温度 ℃ 》 图 矛。 一 的 和 与 退 火 温 度 的关 系 此非 晶合金 退火前后室温 电阻率的 变化如图 所 示 当退 火 温度低于 ℃ 时 其 电阻率 均 有不同程度的 增加 ， 而经 高于 ℃ 的 退火处理 后 ， 其 电阻率减少 了 。 且随退火温 度的 升 高急剧 下降 。 图 表示 该非 晶样品 经 退 火后密 度值的 变 化情况 。 合金 的密 度随退火温 度的 升 高先是 下 降 ， 而后又 升高 ， 在 ℃ 退 火 后密度值最 低 ， 约 比液态 样品的密度低 。 ℃ 退 火 后 样 品 已完 全 晶化 ， 此 时 密度 比淬态 高 。 将 不 同温 度退 火后的 样品分别连 续升温测得 的 电阻率相对变 化与温 度的关系曲线 示于 图 。 其中淬态 样品及经 ℃ 、 ℃ 退火后的 样品 其△ 。 曲线在约 高于 ℃ 以 后 出 现两 个特异的 高峰 ， 而经 ℃ 和 ℃ 退 火的 样品其 △ 。 曲线 上只有一个不太 明显 的 小峰 。 图通所示曲线在约 高于 ℃ 时 ， 电阻率开始下降 ， 至 约 。 ℃时降到最 低点 ， 温 度 再继续 升高电阻率又 随之 升 高 。 一 一
。 1.0 衣 .2 制 7.0 6.8 .1.0 100 200300400500600 100 200 -00 4n0 500 迢火温度（℃） 进火温度（℃上 图2F78S110B12非晶合金的室温电熙率 图3温火温度对F78S110B12非晶 储退火温度的变化 合金售度值的影响皮 0 (e) 10 (d) (c) ! (h) (a) 5 100 200 300 400 500 600 福度（℃） (a)济卷(b)经240℃退火(c)经280℃退火(d)经320℃退火(e)经385℃遇火 图4经不同湿度退火后Fe78Si10B12合金的电阻一温度曲战， -133—
叫己 侧半椒常班护铃诬川 兴医火狱恻帕 一 月 幼 二 咤 退 火沮度 ℃ 退 火滋度 ℃ 补 国 吕 非 晶 合金 的室 沮 电祖举 艘 退 火 泣度 的变 化 退 火扭度对 非 舀 合金 密度 住 的形 度 弓 · · · · … … ‘ ’ ‘ ’ “ “ ‘ ” ” ” 、 ’ 一 ︸份六‘平气 二 一一 套 决 一一 刃‘ ‘‘ ‘‘ 卜 … … 御呀理早常俐牟、学欲‘ 、 、 矜 卜 卜 分 …… 石 卜‘ ‘ 门 ‘ 温 度 ℃ 、 淬态 经 今。 ℃ 退 火 经 ℃ 退 火 经 。 ℃ 退 火 经 ℃ 退 火 图 经 不 同沮 度 退 火 后 合金 的 电 限一沮 度 曲 妞 一 一
最后的图5及照片是Fe:gSi1,B,2非品合金谇态样品及经385℃退火后样品的X一线衍 射图谱及电子衍射照片。样品经550℃退火后的X一线衍射图谱示于图5(C)中。根据图 5分析，该非晶合金在谇态及385℃退火态虽均为非晶态，但经385℃退火的样品其电子衍射 照片表明，它已不同于谇态的结构。根据出现的射环计算此样品中已在在类似FεzB和a~ Fe结构的微区。该非晶样品经550℃退火一小时，已完全晶化，这可从图5(c)得到证明， 晶化后该非品合金中有两个相：Fe:B相及a-Fe相。 (温)淬态样品 G0 50 10◆ 29 (a)淬蒸样品(b)385℃遐火的样品 (c)550℃退火的样品 图5Ie78Si1oB12非M合金的X一线街射图 讨 论 》 上：述实验结果表明Fe:aSi,oB,2非品合金 在低于晶化温度下退火一小时后其最大导磁 率，矫顽力，密度及室温电阻率等性能均有程度 不同的变化，这意味着此非晶合金在晶化前的 ()丝385℃退火的样品 退火过程中，其内部结构发生了某些变化。从 照片Si心B1?非品合金的电千桥射照片 这种非晶样品退火后导磁率矫、矫顽力、名温电阻及密度随退火温度变化的曲线米看，可以 发现它们共同的特点是：在低于约380℃的范围内退火和在高于约380℃温度范围内退火，其 性能变化的趋势有明显差异。在较低温度范围内退火后，随退火温度的升高，样品的室温电 阻率均有所增加，而密度值则是减少的，最大导磁书和矫顽力未发生重大变化。但在较高温度 范围内退火后，随退火温度的升高，上述性能的变化情况发生了改变，即指样品的窄温电 率很快下降了，度值转而升高，导磁书急剧下降，矫顽力急剧增加。这说明此非品合金在 -134-
最后的圈 及照 片是 了 。 非 晶 合金 淬态 样品 及 经 ℃ 退 火后 样品的 一线 衍 射 图谱及电子 衍 射照 片 。 样品经 ℃ 退 火后的 一线 衍 射图 谱示于 图 中 。 根据图 井分析 ， 该非 晶合金在淬态 及 ℃ 退 火态 虽均 为非 晶态 ， 但经 ℃ 退 火的 样品 其电子 衍 射 照 片表明 ， 它 已不同于 淬态的 结构 。 根 据 出现的 衍 射环 计算此 样品 中已 存在 类似 和 结构的 微 区 该非 晶样品经 ℃ 退 火 一小时 ， 已完 全 晶 化 ， 这可 从 图 。 得到证 明 ， 漏化后该 非晶 合金 中有两 个相 相友 一 “ 相 。 泣 宇卒态 样 品 淬 态 样 品 ℃ 退 火 的 样 品 ℃ 退 火 的 样 品 图 非 晶 合 金 的 一 线衍 射 图 矿，户、 讨 论 述 实 验 结果 表明 ‘ 。 非 品合金 在低于 晶化温度下退 火一小时后 其 最 大 导 磁 率 ， 矫 顽 力 ， 密 度及 室温 电阻率 等性 能均 有程度 不 同的 变 化 ， 这意味 着此 非 晶 合金在 晶化 前的 退 火 过 程 中 ， 其 内部结 构发 生 了某些 变 化 。 从 经 ℃ 退 火 的样 品 照 片 从 一 “ 晶 合 金 的 电 子 衍 射 照 片 这种非 晶 样品退 火 后 钵磁率矫 、 矫 顽 力 、 室 温 电阴 率 及密 度随退 火 温 度变 化的 曲线 来看 ， 可 以 发现它 们 共 同的 特 点是 在 低于 约 ℃ 的 范 围 内退 火和 在 高于 约 ℃ 温 度范 围内退 火 ， 其 性能变 化的 趋势 有 明显差 异 。 在 较 低温 度范 围 内退 火 后 ， 随退 火温 度的 升 高 ， 样品的 室 温 电 阻率 均 有所 增加 ， 而密度值则是 减少的 ， 最 大 导磁率和 矫 顽 力未发 生重 大变 化 。 但在较 高温 度 范 围 内退 火后 ， 随退 火温 度的 升高 ， 上述性 能的 变 化情况发 生 了改 变 ， 即指 样品的 室 温 电阻 率很快 下降 了 ， 密 度 值转 而升高 ， 导磁 率急 剧下降 ， 矫 顽 力急 剧 增加 。 这 说 明此 非 晶合金 在 一 一
上述不同的温度范围内退火后，样品内部发生了两类性质不同的结构弛予。从该非晶淬态样品 在连续加热时测得的4p/p。~T曲线上于300~380℃和400~480℃分别出现两个电阻率变化 的高峰，也说明了该非晶合金在较低温区和较高温区内部结构发生了两个变化。根据上述情 况，我]认为此非晶合金在不同温度范围退火，将分别发生两种性质不同的结构弛予，我们 暂且分别称之为低温型结构弛予和高温型结构弛予。 从非晶样品在380℃以上的温度退火后，随退火温度的升高，样品的室温电阻半逐渐变 小，密度值逐渐增加，导磁率急剧下降，而娇顽力急剧升高，以及经385℃退火样品的电子 衍射等实验结果分析，我们认为此非晶合金在经高于380℃的退火后，其内部发生了隔原子的 偏聚，并逐渐形成了一些富硼的、其结构类似F©，B化合物的微区，以及一些贫硼的、其结 构类似a一Fe的微区。由于这些微区实际上是已晶化的区域，故使其电阻率下降（见图2）和 使其密度升高（见图3）。我们认为，经380℃以上温度退火后的非晶合金中所发生的高温 型结构地予是以小原子的偏聚开始，并逐渐形成过渡相，为以后的晶化做准备的过程。这种 结构池予是属于预晶化的性质。因此可以把高温型结构池予看作是预晶化型结构弛予。 此非晶样品经较低温度（小于380℃）退火后，由图2、图3可知随退火温度的升高，其 电阻率是增加的，而密度义是变小的，这表明在此非晶合金中所发生的低温型结构弛于的性 质是不同于高温预晶化型结构弛予的。根据我们目前的实验数据分析，在低温退火过程中发 生的结构弛予除应力松弛外，还与非晶中原子在短距离内移动，借调整其位置而使非晶中形 成很多分散的小空洞这样一个过程有关。关于低温型结构弛予的详细机制有待进一步研究。 对该非晶合金谇态样品以及经240℃和280℃退火样品的△P/P。~T曲线上出现两个电阻 率变化的高峰，可以解释为：第一个峰的出现是由于原子在近程内调整位置而形成分散的小 空洞并逐渐聚集而使电阻率先升高而后下降，即在非晶内部发生了低温型结构弛予所致，第 二个峰的出现是由于出现了原子的偏聚区，使电阻率升高，而后形成了类FezB和类a一Fe过 波相，且这些微区在逐渐长大成为小晶体，故使电阻率又略为下降，即在非晶内发生了高祖 形结构弛予的缘故。从该非晶合金经不同温度退火后△P/P。~T曲线的形式上分析，经240℃ 和280℃退火的非晶样品，其△P/P。~T曲线上仍然存在两个电阻率变化的高峰，说明非晶样 品在经上述温度退火后，低温型结构弛予尚未完全进行，在随后的加热中还要继续。而经 320℃和385℃退火的非晶样品，其△p/p。~T曲线上第一个峰不再出现，说明经上述温度退 火后，低温型结构弛予已基本上进行完毕。由此可以得知：低温型结构弛予在我们的退火条 件下进行得较显著的温度范围约在200~300℃之间。同时，根据经320℃和385℃退火的样 品。其△P/P。~T曲线上第二个峰也变得不很明显了，说明此时高温型结构弛予在退火时已 经开始。再根据室温电阻率和密度值随退火温度变化的情况分析，可以得知：高温型结构弛 予发生较明显的退火温度约在350~450℃之间。不同处理后非晶各样品的△P/P。~T曲线在 约500℃以后，电阻率开始明显下降，表明样品已开始晶化。 此非品合金发生低温结构弛予后对其稳定性是有所提高的，同时并不使其软磁性能变坏。 这可从经不同退火处理后非晶样品的△P/P。一T曲线上第一个电阻率变化高峰出现的温度范 围来看：淬态样品出现的温度范围是在320~380℃，经240℃退火的样品是380~430℃，而经 280℃退火的样品，此温度范围推迟至410℃~450℃。这表明经低温退火后，非晶内部已发生 部分低温型结构弛予，从而使这种结构变化，在随后的加热过程中被推迟在较高温度才发 生，说明低温退火后的非晶合金的稳定性较淬态的为好。这意味着低温结构弛予的发生使非 —135
述 不 同的 温度范围内退火后 ， 样品 内部发 生 了两类性质 不同的 结构弛予 从该非晶淬态样品 在连 续加 热时测 得的 却 。 曲线 上于 ℃ 和 。 ℃ 分别 出现两 个电阻率变化 的 高峰 ， 也说 明 了该非 晶合金 在较低温 区和较 高温 区内部结 构发 生了两 个变化 。 根据 上述情 况 ， 我们 认 为此 非 晶合金 在 不 同温 度 范围退 火 ， 将 分 别发 生两种性 质 不同的 结 构弛 予 ， 我们 暂 且分 别称之 为低温型结构 弛 予和 高温 型结 构 弛 予 。 从非 晶样品在 ℃ 以 上的温 度退 火后 ， 随退 火温 度的 升 高 ， 样品的 室温 电阻率逐渐 变 小 ， 密度值逐渐 增加 ， 导磁 率急剧 下降 ， 而矫 顽 力急剧 升 高 ， 以 及经 ℃ 退 火 样品的 电 子 衍 射等实验结果 分析 ， 我们 认 为此 非 晶合金 在 经 高于 。 ℃ 的退 火后 ， 其内部发生 了翻 原子的 偏聚 ， 并逐 渐 形成 了 一些富硼 的 、 其结 构类似 化合物的 微 区 ， 以 及一些 贫翩的 、 其结 构类似‘ 一 的 微 区 。 由于 这些微 区实际 上是 已 晶化的 区域 ， 故使 其电阻率下降 见图 和 使其密度 升 高 见图 。 我们 认 为 ， 经 。 ℃ 以 上温度退火 后的非 晶合金 中所 发 生的 高温 型结 构 弛 予是 以 小 原子的 偏聚开始 ， 并逐渐 形成过渡 相 ， 为以 后的 晶化做准备的 过程 。 这种 结 构 弛 予是 属于 预 晶化的 性 质 。 因此 可 以把 高温 型结 构弛 予看作是预 晶化型 结构弛 予 。 此 非 晶样品 经 较低温 度 小 于 ℃ 退火 后 ， 由图 、 图 可知随退火温度的 升高 ， 其 电阻率 是 增 加的 ， 而密度又 是变小的 ， 这 表明在此非 晶合金 中所 发 生的 低温 型结构弛 予的性 质是 不 同 于高温 预 晶化型 结 构弛 予的 。 根据 我们 目前的 实验数据分析 ， 在低温退火过程中发 生的 结 构弛 予除应 力松 弛 外 ， 还 与非 晶 中原子在短距离 内移 动 ， 借调整 其位置 而使非 晶中形 成很 多分 散的 小 空洞 这 样一个过程 有关 。 关 于低温型 结 构弛 予的 详 细机制 有待进 一步研究 。 对 该非 晶合 金淬态 样品 以 及经 ℃ 和 。 ℃ 退火 样品的 △ 。 曲线 上 出现两 个电阻 率变化的 高峰 ， 可 以解释 为 第 一个峰的 出现 是 由于原子 在近 程内调整 位置 而形成分 散的 小 空洞 并逐渐聚集 而使电阻率 先升高而后下降 ， 即在非 晶内部发 生了低温型 结 构弛 予所致 ， 第 二个峰的 出现 是 由于 出现 了原子的偏聚 区 ， 使电阻率升高，而后形成了类 和类。 一 过 渡 相 ， 且这 些微 区在逐 渐长大成 为小 晶体 ， 故使电阻率又略 为下降 ， 即在非 晶内发 生了高温 形 结 构弛 予的 缘故 。 从该非 晶合金 经 不 同温 度退火 后△ 。 曲线 的 形 式 上分析 ， 经 ℃ 和 ℃ 退 火的非 晶样品 ， 其△ 。 曲线 上仍然 存在两 个电阻率变化的 高峰 ， 说明非 晶样 品在经 上述 温 度 退 火 后 ， 低温型结 构弛予 尚未完 全进行 ， 在随后的 加 热 中还 要继续 。 而 经 。 ℃和 ℃ 退 火的非 晶样品 ， 其△ 一 曲线 上第一个峰不再 出现 ， 说 明经上述温 度退 火后 ， 低温 型结 构弛 予 已基 本上进行完毕 。 由此可 以得知 有氏温型绪构 弛 予在我们 的 退 火条 件 下进行 得较 显著的温 度范 围约在 ℃ 之 间 。 同时 ， 根据经留。 ℃ 和 ℃ 退火 的 样 品 。 其△ 。 曲线 上第二 个峰也变 得不很 明显 了 ， 说 明此时 高温型结 构弛 予在 退火时 已 经 开始 。 再根据室温 电阻率和密度值随退火温度变化的情况 分析 ， 可以 得知 高温 型结构弛 予发 生较 明显的 退火 温度约 在 。 。 ℃ 之 间 。 不 同处理后非 晶各样品的 △ 。 曲线在 约 ℃ 以 后 ， 电阻率 开始 明显 下降 ， 表 明样品 已开始 晶化 。 此非 晶合 金发 生低温结构弛予 后对其稳定性是 有所提 高的 ， 同时 并 不使 其软磁性 能变坏 。 这 可从经 不 同退 火处理后非 晶样品的 △ 。 一 曲线 上第 一个电阻率变 化 高峰 出现 的温度范 围来看 淬 态 样品 出现 的温度 范 围是在 。 。 ℃ ， 经 ℃ 退火的 样品 是 ℃ ， 而经 ℃ 退 火 的 样品 ， 此 温度范围推迟 至 ℃ ℃ 。 这表 明经低温退火后 ， 非 晶内部已发 生 部分低温 型结 构弛 予 ， 从 而使 这种结构变化 ， 在 随后的 加 热过程 中被推迟在 较高温度 才 发 生 ， 说 明低 温 退 火后的 非 晶合金的 稳 定性较淬态的 为好 。 这意味着低 温结 构弛予 的 发生使非 一 一
晶合金向一金较为稳定的非晶态转化了。显然它将有利于非晶合金稳定性的提高。若非晶合 金经较声温度退火，使其内部发生高温型预晶化的结构弛予，会使其软磁性能明显恶化，对 使用不利，显然这是不可取的。 结 论 1.淬态的Fe8Si:。B,2非晶合金在低于晶化温度以下的不同温度下退火一段时间后，将 会引起非晶内部发生结构弛予，致使非晶合金的性能发生变化。 2.此非晶合金在思火中所发生之结构弛予的性质因退火温度的不同而异：在较低温度退 火，其结构弛子的机制可能是一个与原子短距离的位移从而使非晶中形成很多分散小空洞有 关的过程，而在较高温度退火中所发生的结构弛予主要是以通过原子较长程的扩散，并形成 过渡相的预晶化形式进行的。 ·3.非晶样品发生了低祖型结构弛予后，将使非晶合金从亚稳的淬态过渡到一个较为稳定 一些的非晶态，从而提高了非晶的稳定性。而经较高温度退火，由于发生了预晶化过程而使 其软磁性能明显恶化，对非晶合金使用是不利的。 敢 谢 本实验过程中王鸽子、方建平同学帮助作了很多工作。非晶的X一线鉴定工作由孙金贵 同志做的。我教研组一些同志曾大力协助，在此一并表示深切谢意。 参考文献 [1]T.Egami 50 (3)March (1979)1564 [2]H.S.Chen and S.Y.Chuang Appl.phys.Lett>Vol 31 N04 15 (1977) [3]Kazno,Shiiki,Takehiko 50 (B)(1979)No8 5419 [4]H,S.Chen 26 (1976)79-82 [5]Kohomoto Vo 1 17 (1978)257 [6]R.Hasegama and Ranjan Ray 49 (7)(1978)4174 [7]S.Hatta译文《国外金属材料》(1979)第10期 [8]F.E.Luborsky and H.H.Liebermanm KAppl.phys.Lett>33 (1978)1 233 [9]T.Egami 13 No6 (1978)557 —136—
晶合拿向丫个较为稳定的非 晶态转化了 。 显然它将有利 刊卜晶合金稳定性的提 高 ‘ 若非 晶合 金经较声温度退火 ， 使其内部发生 高温型 预晶化的结构弛予 ， 会使其软 磁性能 明显恶 化 ， 对 使用不利 ， 显 然这是 不可取的 。 结 论 淬态的 份 。 非 晶合金在 低 于 晶化温度 以 下的 不 同温 度 下退 火 一段时 间后 ， 将 会引起非晶内部发 生结构弛予 ， 致使非 晶合金的 性能发 生变化 。 此非 晶合金在退火 中所发生之结构弛予 的 性质因退火温度的 不 同而异 在较低温度退 火 ， 其结构弛予的机制可能是一个与原子 短距离的 位移从而使非 晶中形成很 多分散小空洞 有 关的过程， 而在较高温度退火 中所发 生的结构弛予主 要是 以通 过原子 较长程的扩 散 ， 并形成 过渡 相的 预 晶化形式进行 的 。 非 晶样品发 生了低温型结构弛予后 ， 将使非 晶合金从亚稳的 淬态过渡到 一个较 为稳定 一些的非 晶态 ， 从而提 高了非晶的稳 定性 。 而经较 高沮 度退火 ， 由于发 生 了预 晶化过 程 而使 其软磁性能 明显恶化 ， 对非 晶合金使用是 不利的 。 玻 谢 本实验过程 中王鸽子 、 方建平 同学帮助 作 了很多工作 。 非 晶的 一线鉴 定工 作 由孙金贵 同志做的 。 ， 我教研组一些 同志 曾大力协助 ， 在此 一并表示深切谢意 。 参 考 文 献 〕 》 〕 《 》 袍 ， ， 》 刁 《 》 一 【 〕 《 工 》 》 峨 〕 译 文 《 国外金属材料》 第 期 〕 川 《 》 〕 《 ‘ 》 一 一
