凝固冷速及軋制對(duì)FeCoNi（CuAl）0.8軟磁高熵合金微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響

凝固冷速及軋制對(duì)FeCoNi（CuAl）0.8軟磁高熵合金微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響

摘要：軟磁材料在電子領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)和性能的研究具有重要意義。本文通過研究凝固冷速和軋制對(duì)FeCoNi（CuAl）0.8軟磁高熵合金的微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響，探討了優(yōu)化制備過程的方法和技術(shù)。結(jié)果顯示，凝固冷速和軋制對(duì)合金的晶粒尺寸和晶界結(jié)構(gòu)有顯著影響，進(jìn)而影響了合金的磁性能。

1.引言

軟磁材料是一類具有高磁導(dǎo)率和低磁損耗的材料，廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備、電力工業(yè)和通信領(lǐng)域等。高熵合金是一種具有多元元素的合金，其具有優(yōu)異的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性，因此被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。FeCoNi（CuAl）0.8軟磁高熵合金由Fe、Co、Ni、Cu和Al五種元素組成，具有良好的軟磁性能和熱穩(wěn)定性。本文旨在通過研究合金的凝固冷速和軋制對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響，為優(yōu)化制備過程提供理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。

2.實(shí)驗(yàn)方法

本研究選擇了不同凝固冷速下制備的FeCoNi（CuAl）0.8高熵合金樣品，并進(jìn)行了軋制處理。凝固冷速分別設(shè)定為快速冷卻和慢速冷卻兩種情況。軋制處理通過在加熱至合金的變形溫度下進(jìn)行壓制和拉伸，制備薄片樣品。

3.結(jié)果與討論

通過掃描電子顯微鏡（SEM）觀察了不同凝固冷速和軋制處理后的合金樣品的微觀結(jié)構(gòu)。結(jié)果顯示，快速冷卻和慢速冷卻下制備的合金樣品的晶粒尺寸有明顯差異?？焖倮鋮s下制備的合金樣品晶粒尺寸較小且分布均勻，而慢速冷卻下制備的合金樣品晶粒尺寸較大且呈聚集分布。軋制處理后的合金樣品晶粒尺寸進(jìn)一步得到細(xì)化，并呈現(xiàn)出顯著的拉伸畸變。

磁性能測試結(jié)果表明，快速冷卻和慢速冷卻下制備的合金樣品的飽和磁化強(qiáng)度略有差異，且均較低。經(jīng)過軋制處理后，合金樣品的飽和磁化強(qiáng)度顯著提高。同時(shí)，合金樣品的剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度和矯頑力也有所增加。這表明凝固冷速和軋制處理對(duì)合金的磁性能有顯著影響。

通過X射線衍射（XRD）分析，發(fā)現(xiàn)合金樣品經(jīng)過快速冷卻和軋制處理后晶界結(jié)構(gòu)得到改善，晶體結(jié)構(gòu)更加致密。這可能是由于快速冷卻和軋制處理引起的晶粒細(xì)化和晶界拉伸畸變，導(dǎo)致了晶界數(shù)量的增加和晶界結(jié)構(gòu)的改善。此外，合金樣品的硬度經(jīng)過凝固冷速和軋制處理后也得到進(jìn)一步增加。

4.結(jié)論

本研究通過研究FeCoNi（CuAl）0.8軟磁高熵合金的制備過程中的凝固冷速和軋制處理對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響，得出以下結(jié)論：

1）凝固冷速和軋制處理對(duì)合金的晶粒尺寸和晶界結(jié)構(gòu)有顯著影響；

2）快速冷卻和軋制處理能夠細(xì)化合金的晶粒，并改善晶界結(jié)構(gòu)；

3）凝固冷速和軋制處理能夠顯著提高合金的磁性能；

4）快速冷卻和軋制處理能夠增加合金的硬度。

這些研究結(jié)果為優(yōu)化制備過程、改善FeCoNi（CuAl）0.8軟磁高熵合金的微觀結(jié)構(gòu)和性能提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。同時(shí)，也為其他軟磁高熵合金材料的研究提供了參考。然而，本研究仍然存在一些問題，如凝固冷速和軋制處理對(duì)合金性能的具體影響機(jī)制仍需進(jìn)一步研究和探索本研究通過研究FeCoNi（CuAl）0.8軟磁高熵合金的制備過程中的凝固冷速和軋制處理對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響，發(fā)現(xiàn)凝固冷速和軋制處理能夠顯著影響合金的晶粒尺寸、晶界結(jié)構(gòu)和磁性能?？焖倮鋮s和軋制處理能夠細(xì)化合金的晶粒，并改善晶界結(jié)構(gòu)，提高合金的磁性能和硬度