Improvement of soft magnetic properties of a Fe84Nb7B9 nanocrystalline alloy by synergistic substitution of P and Hf
Improvement of soft magnetic properties of a Fe84Nb7B9 nanocrystalline alloy by synergistic substitution of P and Hf
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P和Hf协同替代改善Fe84Nb7B9纳米晶合金的软磁性能
DOI：
10.1016/j.jallcom.2022.165735
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发表时间：
2022-06
影响因子：
6.2
通讯作者：
Wei Zhang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tenigeer Li;Yanhui Li;Licheng Wu;Lin Qi;Wei Zhang
采用相似元素协同替代策略来提高 Fe-Nb-B 纳米晶合金的非晶形成能力（AFA）、热稳定性和软磁性能。在 Fe84Nb7B9 合金中用 2–6 at.% P 替代 B 可增加 AFA 并将部分结晶的熔纺带材转变为完全非晶结构。 2–4 at.% P 降低了退火合金中的晶粒尺寸，提高了 α-Fe 相的尺寸均匀性和体积分数，从而将矫顽力 (Hc) 从 20.0 A/m 降低至 12.8 A/m，并将饱和磁通密度 (Bs) 从 1.50 T 提高至 1.57 T，而 6 at.% P 使 α-Fe 晶粒粗化并降低了磁软度。随后用 2–3.5 at.% Hf 替代 Nb 提高了 Fe84Nb7B5P4 非晶合金的热稳定性，并进一步细化了 α-Fe 晶粒并改善了纳米晶合金的结构均匀性，从而增强了软磁性能并扩大了最佳退火温度窗口 (ΔToa)。平均晶粒尺寸为 9 nm 的 Fe84Nb3.5Hf3.5B5P4 纳米晶合金具有低 Hcof 11.2 A/m、高 Bssof 1.55 T 和宽 ΔToaof 90 K。P 和 Hf 取代影响 Fe84(Nb, Hf)7(B, P)9 纳米晶合金的结构和磁性能的机制进行了讨论初级结晶行为调节。
A strategy of similar elements synergistic substitution was implemented to enhance the amorphous forming ability (AFA), thermal stability, and soft magnetic properties of Fe-Nb-B nanocrystalline alloys. Substitution of B by 2–6 at.% P in a Fe84Nb7B9alloy increases the AFA and transforms the partially crystallized melt-spun ribbon into a fully amorphous structure. 2–4 at.% P lowers the grain size and enhances the size uniformity and volume fraction of the α-Fe phase in the annealed alloys, thus decreasing coercivity (Hc) from 20.0 to 12.8 A/m and increasing saturation magnetic flux density (Bs) from 1.50 to 1.57 T, whereas 6 at.% P coarsens the α-Fe grains and reduced the magnetic softness. Subsequent replacement of Nb by 2–3.5 at.% Hf increases the thermal stability of a Fe84Nb7B5P4amorphous alloy, and further refines the α-Fe grains and improves the structural uniformity of the nanocrystalline alloys, thereby enhancing the soft magnetic properties and enlarging optimum annealing temperature window (ΔToa). The Fe84Nb3.5Hf3.5B5P4nanocrystalline alloy with an average grain size of 9 nm exhibits a lowHcof 11.2 A/m, highBsof 1.55 T, and wide ΔToaof 90 K. The mechanism of P and Hf substitutions affecting the structure and magnetic properties of the Fe84(Nb, Hf)7(B, P)9nanocrystalline alloys was discussed in terms of primary crystallization behavior regulation.
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DOI：
10.2320/matertrans1989.41.1372
发表时间：
2000-11-01
期刊：
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--
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