晶化温度及时间对钐铁合金微观组织的影响

发布时间：2025-07-02 04:07

　　由于粉体组织不均匀性的限制,目前并没有一套高效制备性能优异的SmFeN粉体的方法。非晶合金晶化能有效的控制晶粒尺寸及组织均匀性。利用熔体快淬与高能球磨相结合的方法制备非晶含量高的钐铁合金,研究不同的晶化温度和时间对非晶态的钐铁合金晶化后微观组织的影响,寻求最佳的晶化机制,制备出晶粒细小且均匀的合金组织,以达到调控组织的目的,并且探究合金组织均匀程度对渗氮量的影响。同时也研究了非晶态渗氮对合金中氮含量的影响。通过开展钐铁合金热态实验,采用高真空电弧熔炼及单辊旋淬一体炉制备钐铁合金非晶薄带。当铜辊转速为35 m/s时,溶液冷却速度达到1.03×10～6 K/s,结合高能球磨的方法提高合金中的非晶含量,使非晶含量达到80%以上;后期实验在母合金熔炼时添加Zr和Nb元素,在相同冷却速度下快淬得到的薄带中非晶含量提高30%左右,对其球磨2 h后非晶率在85%以上。根据差热分析结果对球磨后的非晶合金进行晶化动力学计算,得知非晶态钐铁合金晶化过程中晶粒的形核比长大更加困难。对三种样品进行不同温度和时间的晶化处理,得到最佳的晶化工艺参数为:24%的Sm₂Fe₁₇

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
引言
第1章 文献综述
    1.1 SmFeN系永磁材料
        1.1.1 SmFeN系稀土永磁材料的发展和现状
        1.1.2 Sm₂Fe₁₇N₃间隙化合物内禀磁特性原理
        1.1.3 Sm₂Fe₁₇N₃永磁材料的制备方法
        1.1.4 添加元素对永磁材料的影响
        1.1.5 SmFeN永磁材料研发过程存在的问题
    1.2 非晶态合金的形成原理与制备
        1.2.1 非晶态合金形成原理
        1.2.2 非晶合金的制备
    1.3 非晶态合金晶化处理
        1.3.1 晶化处理的原理及作用
        1.3.2 晶化处理的方法
        1.3.3 晶化激活能
    1.4 研究意义和研究内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容及路线
第2章 研究方案与实验方法
    2.1 实验方案
    2.2 实验设备与检测仪器
        2.2.1 实验设备
        2.2.2 检测仪器
    2.3 实验原料和工艺流程
        2.3.1 实验原料
        2.3.2 熔体快淬制备非晶合金实验
        2.3.3 非晶合金检测分析
        2.3.4 晶化退火实验
        2.3.5 晶化后合金的检测
第3章 Sm含量为24%的Sm₂Fe₁₇合金晶化实验
    3.1 钐铁合金均匀化处理
    3.2 非晶合金的制备
        3.2.1 熔体快淬法制备非晶合金冷却速率的计算
        3.2.2 快淬后钐铁合金微观形貌
        3.2.3 对薄片进行不同时间球磨
    3.3 非晶合金晶化处理研究
        3.3.1 非晶态Sm₂Fe₁₇合金的晶化动力学分析
        3.3.2 晶化温度的研究
        3.3.3 晶化时间的研究
    3.4 本章小结
第4章 Sm₂Fe₁₇合金添加合金元素的晶化实验研究
    4.1 添加元素的母合金熔炼
    4.2 Sm₂Fe₁₇ZrNb_0.4合金非晶制备
    4.3 Sm₂Fe₁₇ZrNb_0.4合金的晶化实验
        4.3.1 非晶态Sm₂Fe₁₇ZrNb_0.4合金的差热分析
        4.3.2 Sm₂Fe₁₇ZrNb_0.4合金晶化温度的探究
        4.3.3 Sm₂Fe₁₇ZrNb_0.4合金晶化时间的探究
    4.4 本章小结
第5章 微观组织对钐铁合金渗氮量的影响
    5.1 钐铁合金晶化后的渗氮研究
    5.2 非晶态钐铁合金渗氮的研究
    5.3 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
导师简介
作者简介
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本文编号：4055209