着非晶态合金逐渐实用化，其退火脆性已成为一个限制性环节。本文研究非晶态铁基合 金Fe8B20-xSix（x=6,8,10,12)的退火脆性规律，以期进一步探讨引起铁基非 晶合金退火脆性的原因。 1实验方法 实验所用合金Fe8oB20-xSix（x-G,8,10,12),由单辊急冷法制得非晶薄 带，厚度为20~30μm,宽约5mm,经X射线衍射检验为非晶态。样品在氩气保护下退 火，保温时间为30min。退火脆性按Luborsky提出的弯曲试验(1)测量，以非晶薄带外 表面最大相对断裂应变入：表示。入：由下式计算： 2:=t/(L-t) 式中为非晶薄带厚度，L为弯曲断裂时两平行板间的距离。 2实验结果和讨论 通过急冷得到的制备态薄带，除用X射线衍射检验为非晶态外，还要求薄带可以对 折不断，此时入，=1。把非晶薄带样品在不同温度进行等温退火时，入：随退火温度的变 化如图1所示。在200℃以下温度等温退火时，所有样品均保持对折不断。随着退火温 度的提高，入：急剧下降。4种合金薄带样品经375℃以下的温度退火后，其入：值均已降 到10以下。X射线衍射结果表明，此时样品没有观察到任何晶化相的衍射蜂出现，仍为 非晶态。由此可见，铁基非品态合金在较低温度下退火就已明显变脆，这种退火脆性不是 由于合金的晶化所致。根据前期的工作(2,3)，铁基非晶态合金在该温度区间已经发生了 明显的结构弛豫，表现为内应力的松弛和结构缺陷组态的变化。Masumoto和Egami(4) 根据文献资料认为，结构弛豫强烈降低非晶态合金在应力作用下象液体那样流动的能 力，从而引起脆化。因此，非晶态合金的退火脆性是由于合金在低温退火过程中的结构 弛豫所致。 铁基非晶态合金的退火跪性强烈依赖于合金成分。合金对退火脆性的抗力随Si、B含 量的不同而异。从图1的实验结果中可以看出，合金的成分不同，入：随退火温度的变化 规律大致相同，但对应入：急剧下降的温度区间不同。按文献中常采用的处理方法，即规 定入：=10-1所对应的退火温度为合金荐带样品的脆化温度Ts,则我们所研究的合金的脆 化温度的成分依赖关系如图2所示。若以脆化温度T.来衡量非晶态合金的抗脆化能力， 则Fe8B1zSis合金的抗脆化能力最强Fe8oB12Si8合金成分近似为Fc一B一Si合金的 共晶成分(，而共品成分的合金通常具有最高的非品形成能力。所以，非晶态合金的 抗脆化能力直接体现了合金的非晶形成能力的强弱。 图3给出了用硼粉和B-Fe合金配硼得到的两种厚度Feg。B1Si,合金薄带的入：一 T:关系曲线。薄带厚度对合金的脆化温度有显著的影响。随着薄带厚度的增加，合金的 脆化温度降低。Gerling等人(6)在研究Fe4,Ni4。B2。非晶态合金的退火脆性时也得到相 同的结果。非晶薄带厚度的增加对应于制备过程中较低的冷却速度，这就使液态合金在 19着非 晶态合金逐渐实用 化 ， 其退火 脆性已成为一 个限制性环 节 。 本文研究非 晶态铁基合 金 。 。 一 二 ， ， ， 的退火 脆性规律 ， 以 期进一步 探讨 引起铁基非 晶合金退火 脆性的原 因 。 实验方法 实验所用合金 。 。 。 一 二 、 二 ， ， ， ， 由 一 单辊 急冷法 制 得 非 晶薄 带 ， 厚度为 协 ， 宽约 ， 经 射线衍射检验为非 晶态 。 样品在氢气保护下退 火 ， 保温时 间为 。 退火 脆性按 提 出 的弯 曲试验〔 ’ 〕测 量 ， 以 非 晶薄带 外 表面最大相对断裂应变又 ， 表示 。 又 由下式计算 只 一 式 中 为非 晶薄带厚度 ， 为弯 曲断裂时两平行板间的距离 。 实验结果和讨论 、 叭 通过急冷得到 的制备 态薄带 ， 除用 射线 衍射检验为非 晶态外 ， 还 要求薄带可 以 对 折不断 ， 此时几 ， 一 。 把非 晶薄带样 品在不 同温度进行等温退火时 ， 只 ，随退火温度 的变 化如 图 所示 。 在 ℃ 以下温度等温退火时 一 ， 所有样品 均保 持对折不断 。 随着退 火 温 度 的提 高 ， 又 急剧下降 。 种合金薄带样品经 ℃以 下的温度退火后 ， 其只 值均 已 降 到 一 ‘ 以 下 。 射线 衍射结果表 明 ， 此 时样品没 有观察到任何晶化相 的衍射峰 出现 ， 仍为 非 晶态 。 由此可 见 ，铁 墓非 晶态合金在较低温度下退火就 已明显 变脆 ，这 种退 火 脆性 不是 由于合金的 晶化所致 。 根 据前期的工 作 〔， 〕 ， 铁基非 晶态合金在该温度区 间已经 发生 了 明显 的结构弛豫 ， 表现为 内应力 的松弛和结 构缺陷组态的变化 。 。 和 二 抑 〕 根据文献资料认 为 ， 结构弛豫强 烈降低非 晶态合金在应力作用下象液体那样 流 动 的 能 力 ， 从而引起 脆化 。 因此 ， 非 晶态合金的退火 脆性是 由 一 于合金在低温退 火过程 中的结构 弛豫所致 。 铁基非 晶态 合金 的退火 脆性强烈依赖于 合金 成分 。 合金对退火 脆性 的抗力 随 、 含 量 的不 同而异 。 从 图 的实 验结果 中可 以 看 出 ， 合金的成分不同 ， 随退火温度 的 变化 规律大致相 同 ， 但对应几 ，急剧下 降的温度区 间不 同 。 按文献 中常采用 的处理方法 ， 即规 定久， 二 一 ’ 所对应的退火温 度为 合金薄带样品的脆化温度 。 ， 则 我们所研究的 合金 的 脆 化温度的成分依赖关 系如 图 所示 。 若以 脆化温度 来衡量非 晶 态合金 的抗脆化 能力 ， 则 。 合金 的抗脆化能力最强 。 。 。 合金成分近似为 一 一 合金 的 共晶成分吩 ， 而共 品成 分的 合金 通常具 有最高的非 晶形 成能力 。 所以 ， 非 晶态 合 金 的 抗脆化能力直接体现 了合金的非 晶形成能力的强 弱 。 图 给 出了用 硼粉和 一 合金配硼得到 的两种厚度 。 ， 。 合金薄带 的几， 一 二 关 系 曲线 。 薄带厚度对合金 的脆化温度有显著的影响 。 随着薄带厚度 的增加 ， 合金 的 脆化温度降低 。 等 人卿在研究 ‘ 。 ‘ 。 。 非 晶态合金的退火 脆性时也得到 相 同的结果 。 非 晶薄带 厚度 的增加对 应 于 制 备过程 中较低的冷却速度 ，这就 使液 态合金在