Fe-B-Si-Nb块体非晶合金的成分设计与优化
利用“团簇加连接原子”模型设计和优化具有高形成能力的Fe-B-Si-Nb块体非晶合金.以源于Fe-B二元共晶相的Fe2B局域结构为基础,结合电子浓度判据,构建Fe-B二元理想非晶团簇式[B-B2Fe8]Fe;考虑到原子间混合焓的大小,选择Si和Nb原子分别替代[B-B2Fe8]团簇的中心原子B和壳层原子Fe,得到[Si-B2Fe8-xNbx]Fe系列四元非晶成分.结果表明,[Si-B2Fe8-xNbx]Fe团簇式在x=0.2～1.2成分处均可形成块体非晶合金,其中在x=0.4～0.5的成分区间内均可形成临界尺寸为2.5mm的块体非晶合金.考虑到原子半径的大小,鉴于增加Nb的同时降低Si的含量可维持[Si-B2Fe76Nb0.4]Fe非晶团簇结构的拓扑密堆性,由此得到另一系列[(Si1-yBy)-B2FevxNbx]Fe团簇式成分.结果表明,在(x=0.5,y=0.05)～(x=0.9,y=0.25)成分区间内均可通过Cu模铸造法获得直径为2.5 mm的块体非晶.新设计获得的Fe-B-Si-Nb块体非晶合金具有优良的室温软磁性能和力学性能,其中[Si-B2Fes-xNb]Fe(x=0.2～0.6)非晶合金的饱和磁化强度为1.14～1.46 T,矫顽力为1.6～6.7 A/m;[(Si0.95B0.05)-B2Fe75Nb0.5]Fe块体非晶合金的室温压缩断裂强度达4220 MPa,塑性形变约为0.5％.
“团簇加连接原子”模型、Fe-B-Si-Nb块体非晶合金、力学性能、软磁性能
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TG139.8(金属学与热处理)
国家自然科学基金项目51131002,中央高校基础研究基金项目DUT16ZD209和DUT13ZD102,中国工程物理研究院重点发展基金项目2013A03010115,国际热核聚变实验堆计划项目2013GB107003和西北工业大学凝固技术国家重点实验室开放课题项目SKLSP201607资助 Supported by National Natural Science Foundation of China No.51131002,Fundamental Research Funds for the Central Universities Nos.DUT16ZD209 and DUT13ZD102,Scientific and Technological Development Foundation of China Academy of Engineering Physics No.2013A03010115,National Magnetic Confinement Fusion Science Program No.2013GB107003 and the Fund of the State Key Laboratory of Solidification Processing in NWPU No.SKLSP201607
2016-12-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
1459-1466
