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Cu对含Ce高强高效无取向硅钢磁性能的影响

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材料导报 2024年第6期38卷 172-178页

作者：李娜丁西安王永强陆勤阳郑成思安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243002 安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室安徽马鞍山243002 安徽工业大学材料科学与工程学院安徽马鞍山243002

无取向硅钢作为新能源汽车电机系统的核心部件材料,要求其磁性能和力学性能同时优异,但两者往往不能兼顾。如何获得强度和磁性能的良好匹配是高性能无取向硅钢需要解决的关键问题之一。对此,本工作通过Cu、Ce合金化研制了高强高效无取... 详细信息

无取向硅钢作为新能源汽车电机系统的核心部件材料,要求其磁性能和力学性能同时优异,但两者往往不能兼顾。如何获得强度和磁性能的良好匹配是高性能无取向硅钢需要解决的关键问题之一。对此,本工作通过Cu、Ce合金化研制了高强高效无取向硅钢样品,但是,目前Cu在硅钢中的作用尤其是对磁性能的影响机理尚不十分明确。因此,本工作采用光学显微镜、扫描电镜、背散射电子衍射和透射电镜等方法研究了Cu对含Ce高强高效无取向硅钢磁性能的影响及机理。结果表明,适量Cu的添加在显著提高强度的情况下同时降低高频铁损,较多Cu的添加使磁感降低、铁损升高。这主要是因为,适量的Cu以富Cu相析出,具有尺寸小、分布分散等特点,一方面促使再结晶的发生,提高晶粒均匀性,并且高温再结晶退火过程中Cu以固溶形式存在不会明显阻碍晶粒长大,对磁性能有利;另一方面促使有利织构的产生,抑制不利织构出现,提高磁感,从而在一定程度上抵消富Cu析出相阻碍磁畴转动对磁性能的不利影响。Cu含量较高时,富Cu析出相不仅尺寸较大,而且形态呈长条状或短棒状,恶化了磁性能。

关键词： Cu 高强高效无取向硅钢组织织构磁性能

双主相混合稀土基RE-Fe-B磁体的磁性能和抗腐蚀性改进

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稀有金属材料与工程 2024年第3期53卷 660-666页

作者：连昕丽周建军李仕林赵院红王长鹏王印刘飞章明左建华白锁刘艳丽李柱柏李永峰内蒙古科技大学理学院内蒙古包头014010 内蒙古科技大学材料与冶金学院内蒙古包头014010 中科院赣江创新研究院江西赣州341000

为了实现稀土资源的平衡应用且降低RE-Fe-B稀土永磁材料的价格,针对混合稀土基永磁材料进行研究,分别采用单、双主相工艺制备了名义成分[(Pr,Nd)_(1-x)MM_(x)]30.3(Fe,Co)balM_(0.73)B_(0.98)(x=0.3,0.5和0.7,质量分数)的磁体,对比研究... 详细信息

为了实现稀土资源的平衡应用且降低RE-Fe-B稀土永磁材料的价格,针对混合稀土基永磁材料进行研究,分别采用单、双主相工艺制备了名义成分[(Pr,Nd)_(1-x)MM_(x)]30.3(Fe,Co)balM_(0.73)B_(0.98)(x=0.3,0.5和0.7,质量分数)的磁体,对比研究其磁性能和抗腐蚀性。研究发现:双主相工艺制备的磁体相比单主相工艺制备的同成分磁体展现了优越的磁性能和抗腐蚀性。当x=0.5,双主相磁体的磁性能为B_(r)=1.308 T,H_(cj)=799.98 kA/m和(BH)_(max)=325.6436 kJ/m^(3),远高于同成分的单主相磁体的性能(B_(r)=1.297 T,H_(cj)=746.8868 kA/m和(BH)_(max)=317.8428 kJ/m^(3))。这种改进源于富稀土相分布的改进以及主相晶粒间和晶粒内部耦合作用的增强。当双主相磁体暴露在湿热环境下时,磁体中不仅存在富稀土相腐蚀,也存在主相晶粒的腐蚀成粉现象,这主要是由于富稀土相与水蒸气和氧气反应时产生氢气,导致主相晶粒被氢化,由于主相晶粒间和晶粒内部的镧铈分布差异,产生大的应力,导致其表现出区别于单主相磁体的腐蚀行为。

关键词：混合稀土双主相工艺磁性能抗腐蚀性稀土的非均匀分布

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耐热型取向硅钢涂层特性与磁性能

材料导报 2024年第1期38卷 143-147页

作者：何承绪马光毛航银祝志祥韩钰高洁张一航胡卓超先进输电技术国家重点实验室(国网智能电网研究院有限公司) 北京102209 国网浙江省电力公司浙江金华310007 宝钢股份中央研究院硅钢所上海200000

本工作对耐热型取向硅钢薄板进行了分析,研究了退火温度对其涂层的影响,探索了复杂工况条件、拉应力及压应力对薄板磁性能的影响规律。结果表明:选取的耐热型取向硅钢薄板涂层附着性为C级和D级,涂层包含绝缘涂层和硅酸镁底层,刻痕区硅... 详细信息

本工作对耐热型取向硅钢薄板进行了分析,研究了退火温度对其涂层的影响,探索了复杂工况条件、拉应力及压应力对薄板磁性能的影响规律。结果表明:选取的耐热型取向硅钢薄板涂层附着性为C级和D级,涂层包含绝缘涂层和硅酸镁底层,刻痕区硅酸镁底层被严重破坏。退火对耐热型取向硅钢涂层表面绝缘电阻无明显影响,但影响涂层的附着性,耐热型取向硅钢带材表面的绝缘涂层不具备耐热性。过励磁与直流偏磁工况比谐波工况对带材损耗、噪声、磁致伸缩的影响更为明显。压应力对耐热型取向硅钢磁性能、噪声均产生不利的影响,而拉应力在一定范围内对损耗具有降低作用,同时不影响噪声。

关键词：耐热型取向硅钢涂层磁性能复杂工况拉应力

行星式球磨工艺参数对SmCo_(5)粉体磁性能的影响研究

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功能材料 2024年第2期55卷 2224-2229页

作者：李奎安士忠李邦振赵金龙任凤章河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 龙门实验室河南洛阳471000 省部共建有色金属新材料与先进加工技术协同创新中心河南洛阳471023 河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室河南洛阳471023

纳米晶SmCo_(5)粉体具有高矫顽力和强磁耦合的优点,是制备纳米复合永磁材料使用最广泛的硬磁材料之一。采用表面活性剂辅助球磨法制备SmCo_(5)微纳米片,采用行星式球磨机,系统研究了球磨时间、球料比和表面活性剂含量对SmCo_(5)粉体的... 详细信息

纳米晶SmCo_(5)粉体具有高矫顽力和强磁耦合的优点,是制备纳米复合永磁材料使用最广泛的硬磁材料之一。采用表面活性剂辅助球磨法制备SmCo_(5)微纳米片,采用行星式球磨机,系统研究了球磨时间、球料比和表面活性剂含量对SmCo_(5)粉体的形貌和磁性能的影响。结果表明随着球磨时间和球料比的增加,SmCo_(5)粉末的粒径和厚度减小并转化为微、纳米片,当球磨时间和球料比大于4 h和12∶1后,SmCo_(5)粉末的粒径和厚度变化不明显。选用球料比16∶1、球磨时间2 h、表面活性剂含量30%参数,SmCo_(5)粉体具有最优的磁性能,剩磁(Mr)为45.9 Am^(2)/kg,矫顽力(Hc)为1.13×10^(6) A/m。

关键词：表面活性剂行星式球磨球磨工艺 SmCo_(5)粉体形貌磁性能

退火对FeCoNi2-xMnGax高熵合金微观组织、力学性能和磁性能的影响

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金属热处理 2024年第1期49卷 22-31页

作者：朱嘉武欧阳晟南昌航空大学材料科学与工程学院江西南昌330063

利用非自耗真空电弧熔炼炉制备FeCoNi2-xMnGax(x=0, 0.5, 0.75, 1.0, 1.25)高熵合金铸锭,然后在800℃和1000℃退火8 h,研究了退火对高熵合金微观组织、力学性能和磁性能的影响。结果表明,随着Ga含量的增加,铸态合金组织由未添加Ga时(x=0... 详细信息

利用非自耗真空电弧熔炼炉制备FeCoNi2-xMnGax(x=0, 0.5, 0.75, 1.0, 1.25)高熵合金铸锭,然后在800℃和1000℃退火8 h,研究了退火对高熵合金微观组织、力学性能和磁性能的影响。结果表明,随着Ga含量的增加,铸态合金组织由未添加Ga时(x=0)的FCC单相过渡到FCC+BCC双相,最终在Ga含量为25at%时(即x=1.25)转变为BCC单相。经过800℃和1000℃退火后,在FCC相内产生了棒状的析出物。双相组织的FeCoNi2-xMnGax合金具有较好的磁性能和压缩性能,退火后合金的力学性能和磁性能均有所提高。FeCoNi1.25MnGa0.75合金1000℃退火后的力学性能最优,在形变量约为20%时的抗压强度为1852.5 MPa。FeCoNi1.0MnGa1.0合金1000℃退火后的饱和磁化强度最大,为121.8 emu/g。

关键词：高熵合金退火处理显微组织力学性能磁性能

热处理及轧制过程中NiPt5合金微观组织及磁性能演变

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金属热处理 2024年第1期49卷 206-210页

作者：张巧霞张博厚徐国进郝海英罗俊锋何金江有研亿金新材料有限公司北京102200 北京市高纯金属溅射靶材工程技术研究中心北京102200 集成电路关键材料国家工程研究中心北京100088

采用光学显微镜观测、透磁率测试分析、模拟计算等方法,研究NiPt5合金的微观组织随热处理温度的演变规律及热处理条件和轧制变形量对磁性能的影响。结表果明,NiPt5合金经过开坯和变形,750℃×2 h热处理时再结晶不完全,当温度达到900℃后... 详细信息

采用光学显微镜观测、透磁率测试分析、模拟计算等方法,研究NiPt5合金的微观组织随热处理温度的演变规律及热处理条件和轧制变形量对磁性能的影响。结表果明,NiPt5合金经过开坯和变形,750℃×2 h热处理时再结晶不完全,当温度达到900℃后,晶粒尺寸细小且分布均匀。当NiPt5合金发生回复及再结晶以后,其平均透磁率较轧制态有明显降低,并在此阶段内波动不大,当完全再结晶及晶粒长大以后,平均透磁率进一步降低。结合模拟轧制变形过程中的内应力变化,发现随着板坯变形量增大,其内部应力增加,位错密度增加,畴壁移动阻碍增多,平均透磁率显著提升,之后随着变形量增加,应力和位错密度达到饱和,平均透磁率趋于平稳。随着变形量增加,内部应力增大且分布不均匀,透磁率极差呈增大趋势。

关键词：溅射靶材 NiPt5合金微观组织轧制变形磁性能

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常化工艺对取向硅钢组织织构和磁性能的影响

金属热处理 2024年第3期49卷 50-55页

作者：尤文豪陈霞陈彬武汉科技大学材料与冶金学院湖北武汉430081 上海交通大学材料科学与工程学院上海200240

利用EBSD技术和单片测量法,研究了常化温度对含3.2wt%Si高磁感取向(Hi-B)硅钢组织、织构和磁性能的影响。研究表明,随着常化温度的增加,常化板的柱状晶粒发生完全再结晶,织构类型相似,都以α织构、λ织构和Goss织构为主。脱碳退火后,织... 详细信息

利用EBSD技术和单片测量法,研究了常化温度对含3.2wt%Si高磁感取向(Hi-B)硅钢组织、织构和磁性能的影响。研究表明,随着常化温度的增加,常化板的柱状晶粒发生完全再结晶,织构类型相似,都以α织构、λ织构和Goss织构为主。脱碳退火后,织构主要都由{114}、γ织构和Goss织构组成,初次再结晶晶粒尺寸随着常化温度的增加而先增大后减小(900℃时最大,最大为20.3μm)。在850℃常化温度下,脱碳退火后的初次再结晶试样中对磁性能有利的{114}织构和Goss织构的面积分数达到最高(分别为26.1%和4.5%)。在常化温度为850℃时,Hi-B钢可获得最佳磁性能,B8=1.938 T,P1.7/50=0.828 W/kg。

关键词：取向硅钢常化温度显微组织织构磁性能

钛含量对ThMn型SmFe合金的磁性能、微结构与磁化行为的影响

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中国稀土学报 2024年

作者：邢梓操刘冰玉俞能君李迎畅杨杭福吴琼葛洪良中国计量大学材料与化学学院绵阳量大技术创新服务有限公司

本文系统研究了熔体快淬速率和Ti含量对Sm0.8Zr0.2(Fe0.8Co0.2)12-xTix(x=0.50， 0.75， 1.00， 1.25)合金磁性能、相组成、显微结构及磁化行为的影响。研究发现，合适的Ti含量和熔体快淬速率有利于磁体磁性能的优化，熔体快淬速率为30 ... 详细信息

本文系统研究了熔体快淬速率和Ti含量对Sm0.8Zr0.2(Fe0.8Co0.2)12-xTix(x=0.50， 0.75， 1.00， 1.25)合金磁性能、相组成、显微结构及磁化行为的影响。研究发现，合适的Ti含量和熔体快淬速率有利于磁体磁性能的优化，熔体快淬速率为30 m/s的Sm0.8Zr0.2(Fe0.8Co2)11Ti合金表现出较好的磁性能。X射线衍射图谱显示，Ti有助于合金中形成ThMn12型SmFe12相。然而，合适的Ti含量和熔体快淬速率均无法抑制析出α-(Fe，Co)相。熔体快淬速率为30 m/s的Sm0.8Zr0.2(Fe0.8Co0.2)12-xTix合金的Henkel曲线显示，x = 1.00时合金表现出最强的交换耦合作用。TEM结果表明x = 1.00时合金的晶粒尺寸更加细小且尺寸分布更加均匀，是其交换耦合作用较强的主要原因，进而优化合金剩磁比和最大磁能积。此外，针对ThMn12型相的元素含量分析证明过量的Ti含量会导致ThMn12型相中的Ti含量增加而Co含量下降，从而导致ThMn12型相磁晶各向异性下降，使合金内禀矫顽力下降。

关键词：稀土永磁材料 SmFe 合金熔体快淬磁性能微观结构

高Ce含量RE-Fe-B烧结磁体元素分布与磁性能研究

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稀有金属与硬质合金 2024年第1期52卷 38-43页

作者：李志刘飞内蒙古科技大学理学院内蒙古包头014010

为了开发具有商业价值的高Ce含量RE-Fe-B磁体,提高高丰度稀土Ce的利用率,对不同Ce替代量RE-Fe-B磁体的磁性能和微观结构进行了研究。实验结果表明,Ce/(Ce+Nd)质量分数达到40%的双主相磁体仍保持着优良的磁性能,剩磁Br达到1.31 T,最大磁... 详细信息

为了开发具有商业价值的高Ce含量RE-Fe-B磁体,提高高丰度稀土Ce的利用率,对不同Ce替代量RE-Fe-B磁体的磁性能和微观结构进行了研究。实验结果表明,Ce/(Ce+Nd)质量分数达到40%的双主相磁体仍保持着优良的磁性能,剩磁Br达到1.31 T,最大磁能积(BH)_(max)达到310.56 kJ/m^(3)。在Ce替代量为40%的单、双主相磁体中,Nd和Ce元素的置换行为存在差异,单、双主相磁体中Nd元素均偏向于进入主相晶粒,Ce元素则趋于聚集在晶界相或主相晶粒表层,且在双主相磁体中形成贫Ce主相和接近名义成分的(Nd_(0.6)Ce_(0.4))_(30.5)(Fe,M)_(bal)B_(0.97)主相。通过观察磁畴翻转分析了单、双主相磁体的磁化行为,研究了双主相磁体矫顽力增强机制:贫Ce主相的高各向异性场对富Ce主相的磁矩起到了钉扎作用。Nd和Ce元素扩散行为的研究为制备高Ce含量、高磁性能的商业化RE-Fe-B磁体提供了依据。

关键词： (Nd,Ce)-Fe-B 高Ce含量双主相磁体磁畴磁性能元素分布