铂钴合金的矫顽力与其晶粒尺寸的关系

2016-07-10
研发部

                                     Pt-Co合金在经过塑性变形及再结晶前后合金断口的扫描电镜照片                      

  Pt-Co永磁合金相对于其他高性能永磁材料的优势是具有良好的机械性能和耐腐蚀性能,在很多领域有着重要的应用, 其高塑性使它能用来制造任何形状和尺寸的零件,也可以制成细丝或微米厚度的箔材,作为贵重仪器仪表中的微型磁性元件, 在已知的可加工的永磁合金中,Pt-Co合金具有最高的矫顽力iHc,多晶试样上达430kA/m,沿[111]方向从单晶切取的试样上达540kA/m,合金具有较高的综合磁性能,因此它是一种具有特殊用途的永磁合金。Pt-Co合金可以形成完全的固溶体,其中等原子比Pt-Co合金为一种广泛应用的高磁能积永磁材料,其永磁性产生的原因是合金发生了由无序相到有序相的转变,其中无序相是具有面心立方结构(fcc)的软磁性相;有序相是具有面心四方结构的硬磁性相,有较强的单轴磁晶各向异性(HA约为9T),c轴是其易磁化方向, 合金在900℃以上固溶处理淬火后得到均匀的面心立方相,经过合适的时效热处理发生有序相到无序相的转变,在无序相基体中析出了20-50nm的有序相微细粒子,合金形成了良好的永磁性, 新的研究发现,Pt-Co永磁合金是具有纳米双相耦合磁结构的永磁材料,其软、硬磁相很好地满足共格条件,因此Pt-Co永合金便成为详细研究纳米耦合交换作用的理想材料。

        钢铁研究总院功能材料研究所刘涛等人系统研究了Pt-Co合金磁性能与其微观组织结构间的关系, 合金铸锭的X射线衍射结果表明:熔炼后的Pt-Co合金铸锭沿冷却方向存在明显的织构;扫描电镜照片显示合金的组织结构为柱状晶结构,柱状晶的生长方向平行于冷却方向;合金铸锭经塑性变形和再结晶处理后柱状晶组织消失,电镜照片显示处理后的合金晶粒尺寸变小且均匀;对不同组织结构的Pt-Co合金磁性能的测试结果表明,经塑性变形及再结晶处理后合金的磁性能有了明显提高,说明该合金中晶粒尺寸和取向是影响其矫顽力的重要因素。

来源:研发部