第11期 王成铎等：工艺参数对玻璃包覆铁基合金微丝尺寸、结构和力学性能的影响 .1441. 微丝的延伸率也逐渐降低（图T),综上所述，在本文变的脆性断裂，且脆性断裂倾向随冷却距离的增加 实验条件下，芯丝的断裂方式为伴随不均匀塑形流而增大. a b) Hg29附KX 2 um Photo No.-38 Dotector5E1 I um Photo No.3 图12不同冷却水位置的微丝断口形貌.(a)5mm(b)20mm Fig.12 Fracture morphologies of microwires with different cooling distances:(a)5mm:(b)20mm 及电学性能.中国有色金属学报，2007,17(11)：1739) 3结论 [4]Larin V S,Torcunov A V.Zhukov A,et al.Preparation and properties of glass"coated microwires.J MagnMagn Mater, (1)在本文实验条件下，拉丝速率由5mmin1 2002,249(1/2):39 增加到400mmin时，微丝和芯丝直径分别由 [5]Hu Z Y.Liu X F.Wang Z D.et al.Rapid solidification prepara- 95.2m和26.9m减小到14.5m和7.2m;拉 tion and application of glass-coated metal microwires.Mater Rev 2004,18(9):8 丝速率由50mmin增加到400mmin时，芯丝 (胡志勇，刘雪峰，王自东，等。玻璃包覆金属微丝的快速凝 抗拉强度由1305MPa增大到5842MPa 固制备及应用.材料导报，2004,18(9)：8) (2)冷却距离小于20mm时，微丝尺寸和抗拉 [6]Wang C D.Zhang Z H.Xie J X.Magnetic properties of glass 强度均随冷却距离的增大而显著减小；冷却距离大 coated amorphous Fe79-xCoxSisBis microwires.J Funct Mater Devices,2009,15(5):452 于20mm时，冷却距离对微丝尺寸和抗拉强度影响 (王成样，张志豪，谢建新.玻璃包覆Fe9-xCoxSisB1s非晶合 很小， 金微丝的磁性能.功能材料与器件学报，2009,15(5)：452) (③)采用水冷方式且拉丝速率大于5mmin1 [7]Goto T,Nagano M.Wehara N.Mechanical properties of amor- phous FesoP16C3BI filament produced by glass coated melt spin- 时所获得的微丝均为非晶态结构，而采用空冷方式 ning.Trans Jpn Inst Met,1977.18:759 制备非晶态微丝的拉丝速率应大于或等于20m· [8]HuZ Y.Fundamental Research on Fabrication of Glass coated min. Pure Copper Microwires [Dissertation]Beijing:University of Science and Technology Beijing.2007 (4)本文所制备的玻璃包覆Fe69Co1oSi8B13非晶 (胡志勇.玻璃包覆纯铜微丝制备的基础研究[学位论文】，北 合金微丝，其芯丝的断裂方式为伴随不均匀塑性流 京：北京科技大学，2007) 变的脆性断裂，且脆性断裂倾向随冷却距离的增加 [9]He Z Q.Wang X L.Quan B Y.et al.Mechanisms of localized shear deformation and fracture in amorphous alloys.Mater Sci 而增大， Eng,2007,25(1):132 (贺自强，王新林，全白云，等.非晶态合金的局域剪切变形与 参考文献 断裂机制.材料科学与工程学报，2007,25(1)：132) [1]Di YZ.Jiang JJ.WuT H.et al.Synthesis and microwave elee- [10]Verduco JA.Fatigue fracture morphologies of some Fe-based tromagnetic properties of glass coated magnetic microwires. amorphous alloy wires.Mater Lett:2003,57(5/6):1029 Funct Mater,2007,38(1):173 [11]Luborsky F E.Amorphous Metallic Alloys.Beijing:Metallur- (邸永江，江建军，吴挺华，等。玻璃包覆磁性微丝的制备及 gical Industry Press,1989 微波电磁性能.功能材料，2007,38(1)：173) (卢博斯基FE非晶态金属合金，北京：冶金工业出版社， [2]Chiriac H.Preparation and characterization of glass covered mag 1989) netic wires.Mater Sci Eng A.2001,304/306(1/2):166 [12]Peng D L.Ma L H,Sun J F,et al.Rapid viscous flow of the [3]Hu Z Y.Zhang Z H.Huang X.et al.Anti-corrosion and electri- supercooled liquid of Zrbased bulk amorphous alloy.Rare Met cal properties of glass"coated pure copper microwires.Chin Mater Eng,2006,35(4):606 onferrous Met,2007,17(11):1739 (彭德林，马丽华，孙剑飞，等.Z:基块体非晶合金过冷液相 (胡志勇，张志豪，黄霞，等.玻璃包覆纯铜微丝耐腐蚀性能 的快速黏滞流动.稀有金属材料与工程，2006,35(4)：606)微丝的延伸率也逐渐降低（图7）．综上所述‚在本文 实验条件下‚芯丝的断裂方式为伴随不均匀塑形流 变的脆性断裂‚且脆性断裂倾向随冷却距离的增加 而增大． 图12 不同冷却水位置的微丝断口形貌．（a）5mm；（b）20mm Fig．12 Fracture morphologies of microwires with different cooling distances：（a）5mm；（b）20mm 3 结论 （1） 在本文实验条件下‚拉丝速率由5m·min －1 增加到400m·min －1时‚微丝和芯丝直径分别由 95∙2μm 和26∙9μm 减小到14∙5μm 和7∙2μm；拉 丝速率由50m·min －1增加到400m·min －1时‚芯丝 抗拉强度由1305MPa 增大到5842MPa． （2） 冷却距离小于20mm 时‚微丝尺寸和抗拉 强度均随冷却距离的增大而显著减小；冷却距离大 于20mm 时‚冷却距离对微丝尺寸和抗拉强度影响 很小． （3） 采用水冷方式且拉丝速率大于5m·min －1 时所获得的微丝均为非晶态结构‚而采用空冷方式 制备非晶态微丝的拉丝速率应大于或等于20m· min －1． （4） 本文所制备的玻璃包覆Fe69Co10Si8B13非晶 合金微丝‚其芯丝的断裂方式为伴随不均匀塑性流 变的脆性断裂‚且脆性断裂倾向随冷却距离的增加 而增大． 参 考 文 献 ［1］ Di Y Z‚Jiang J J‚Wu T H‚et al．Synthesis and microwave elec￾tromagnetic properties of glass-coated magnetic microwires． J Funct Mater‚2007‚38（1）：173 （邸永江‚江建军‚吴挺华‚等．玻璃包覆磁性微丝的制备及 微波电磁性能．功能材料‚2007‚38（1）：173） ［2］ Chiriac H．Preparation and characterization of glass covered mag￾netic wires．Mater Sci Eng A‚2001‚304／306（1／2）：166 ［3］ Hu Z Y‚Zhang Z H‚Huang X‚et al．Ant-i corrosion and electri￾cal properties of glass-coated pure copper microwires． Chin J Nonferrous Met‚2007‚17（11）：1739 （胡志勇‚张志豪‚黄霞‚等．玻璃包覆纯铜微丝耐腐蚀性能 及电学性能．中国有色金属学报‚2007‚17（11）：1739） ［4］ Larin V S‚Torcunov A V‚Zhukov A‚et al．Preparation and properties of glass-coated microwires． J Magn Magn Mater‚ 2002‚249（1／2）：39 ［5］ Hu Z Y‚Liu X F‚Wang Z D‚et al．Rapid solidification prepara￾tion and application of glass-coated metal microwires．Mater Rev‚ 2004‚18（9）：8 （胡志勇‚刘雪峰‚王自东‚等．玻璃包覆金属微丝的快速凝 固制备及应用．材料导报‚2004‚18（9）：8） ［6］ Wang C D‚Zhang Z H‚Xie J X．Magnetic properties of glass￾coated amorphous Fe79－X Co XSi8B13 microwires．J Funct Mater Devices‚2009‚15（5）：452 （王成铎‚张志豪‚谢建新．玻璃包覆 Fe79－XCo XSi8B13非晶合 金微丝的磁性能．功能材料与器件学报‚2009‚15（5）：452） ［7］ Goto T‚Nagano M‚Wehara N．Mechanical properties of amor￾phous Fe80P16C3B1 filament produced by glass-coated melt spin￾ning．T rans Jpn Inst Met‚1977‚18：759 ［8］ Hu Z Y．Fundamental Research on Fabrication of Glass-coated Pure Copper Microwires ［Dissertation ］．Beijing：University of Science and Technology Beijing‚2007 （胡志勇．玻璃包覆纯铜微丝制备的基础研究［学位论文］．北 京：北京科技大学‚2007） ［9］ He Z Q‚Wang X L‚Quan B Y‚et al．Mechanisms of localized shear deformation and fracture in amorphous alloys．J Mater Sci Eng‚2007‚25（1）：132 （贺自强‚王新林‚全白云‚等．非晶态合金的局域剪切变形与 断裂机制．材料科学与工程学报‚2007‚25（1）：132） ［10］ Verduzco J A．Fatigue fracture morphologies of some Fe-based amorphous alloy wires．Mater Lett‚2003‚57（5／6）：1029 ［11］ Luborsky F E．A morphous Metallic Alloys．Beijing：Metallur￾gical Industry Press‚1989 （卢博斯基 F E．非晶态金属合金．北京：冶金工业出版社‚ 1989） ［12］ Peng D L‚Ma L H‚Sun J F‚et al．Rapid viscous flow of the supercooled liquid of Zr-based bulk amorphous alloy．Rare Met Mater Eng‚2006‚35（4）：606 （彭德林‚马丽华‚孙剑飞‚等．Zr 基块体非晶合金过冷液相 的快速黏滞流动．稀有金属材料与工程‚2006‚35（4）：606） 第11期 王成铎等： 工艺参数对玻璃包覆铁基合金微丝尺寸、结构和力学性能的影响 ·1441·