轧制与再结晶工艺对Fe-Cr-Co永磁合金组织及磁性能的影响

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本文对Fe-25Cr-15Co-3Mo合金和Fe-25Cr-12Co-1Si合金在不同轧制和再结晶工艺下的组织结构和磁性能进行了系统研究。采用金相显微镜(OM)和透射电子显微镜(TEM)研究了轧制及再结晶工艺对两种合金显微组织的影响,并利用X-ray衍射(XRD)和电子背散射衍射(EBSD)技术对合金的结构进行了分析。通过对回火最终态合金的磁性能进行了测试,获得了轧制变形量,再结晶退火温度以及退火时间等工艺参数对合金磁性能的影响规律。组织观察结果表明,随着变形量加大,合金晶粒逐渐被拉长,纤维组织含量逐渐增加;经过再结晶退火处理后,合金均为尺寸均匀的等轴晶组织。合金轧制后直接进行磁场热处理,其磁场处理态组织存在大量位错墙等亚结构以及析出相颗粒,调幅组织比较微弱。回火最终态合金调幅组织α1相粒子呈颗粒状,无明显各向异性。轧制后经过再结晶退火,再进行磁硬化热处理,合金的调幅组织与未轧制态基本相同,均为沿磁场方向拉长的棒状α1相粒子。XRD结果表明,经过冷轧后合金的相组成仍为单一的α相,轧制过程中产生一定的{100}面织构取向,而{100}面织构在退火后逐渐消除。EBSD结果表明,Fe-25Cr-15Co-3Mo合金轧制后经过短时间退火后还可保存一定的织构取向,其中变形量为40%时的织构为立方织构,70%时织构为{100}<001>~<011>织构。磁性能测试结果表明, Fe-Cr-Co合金轧制后直接进行磁硬化处理,磁性能远低于未轧制态的,并且其磁性能随变形量的增加而减小;在轧制后进行高温退火过程中,合金磁性能在很短时间内快速上升,接近未经轧制合金的磁性能,随后趋于平缓;短时间退火合金磁性能较好,且高于未轧制态合金磁性能;Fe-25Cr-15Co-3Mo合金中,磁性能随变形量增加而升高,在70%时获得最佳磁性能,Fe-25Cr-12Co-1Si合金轧制退火态磁性能没有明显改变。
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