Fe基非晶合金软磁性能优异,应用广泛,但由于应力敏感问题抑制了非晶软磁器件的效能提升,约有20%的理论预计值被应力抑制。Fe基非晶薄带应力退火感生磁各向异性的机理尚不清晰,难以指导生产实际解决相关技术难题。因此,研究应力退火感生磁各向异性的机理并建立一个大家都认可且符合实际的理论模型具有重要意义。本文原位观测并记录样品的宏观伸长量,测量样品的巨磁阻抗比曲线和磁各向异性,并使用上海同步辐射装置对退火和回火样品的微观结构进行了原位观测,得到样品的晶格各向异性、微观应变和晶粒尺寸等样品内部的微观结构数据。对比这些应力退火和回火样品的宏观微观实验数据,得出了一些符合实验结果的结论,并建立了一种能够较好地解释应力退火感生磁各向异性机理的模型。所得到的结论如下:一、应力退火及回火Fe基合金薄带的磁各向异性:应力退火样品感生的磁各向异性与退火应力有线性关系;样品的应变与退火应力也有线性关系。多次回火不能完全消除应力退火感生的晶格各向异性、宏观应变及磁各向异性。应力退火过程的残余应力引起的晶格各向异性是产生磁各向异性的主要原因,但不是唯一原因,在应力退火过程中非晶基底蠕变塑性形变部分引起的纳米晶晶粒定向团聚,也是应力退火感生磁各向异性的重要原因;而且,因应力退火过程中非晶基底蠕变塑性形变部分引起纳米晶晶粒定向团聚感生的磁各向异性无法用回火方法完全消除。相同应力下不同温度退火的样品具有不同的软磁性能,低于500℃退火样品的宏观应变和最大阻抗比随退火温度的增加呈线性趋势增大,而其磁各向异性和最佳驱动频率随退火温度的增加呈线性趋势减小。二、应力退火Fe基合金薄带的微观结构:不同温度条件下退火的样品中500℃有晶化峰开始出现,温度大于500℃的样品温度越高晶化峰越明显,到530℃晶化峰完全显现。540℃应力退火样品都有较为明显的晶化峰,与退火应力大小无明显关系。退火应力的增大会使样品晶格各向异性增大。恒定应力退火样品的晶格各向异性随退火时间的增加有略微减小,其变化速率远小于随应力增加的变化速率。应力退火样品的晶格各向异性与其退火应力具有线性关系。应力退火样品,退火应力越大,其纳米晶的晶粒尺寸越小。三、Fe基非晶薄带的宏观应变和微观结构变化的原位观测结果:应力退火过程样品在380℃附近时,由于非晶相发生蠕变导致其伸长量急剧增大,宏观应变开始急剧增大。回火过程保温阶段样品宏观应变逐渐减小,第一次回火减小的较多而第二三次回火减小量很小且变化曲线几乎重合。自由退火过程,样品平行于应力方向和垂直于应力方向的微观应变曲线几乎重合。应力退火过程,其平行于应力方向的微观应变被拉伸增大,垂直于应力方向则被压缩。回火过程保温阶段中,样品平行于应力方向的微观应变逐渐减小,垂直于应力方向的微观应变也有所减小,其变化行为与自由退火过程保温阶段类似。应力加载过程样品的微观应变平行和垂直于应力方向(拉伸和压缩)都随应力增大而增大,而且具有线性关系。