题目：低钕Nd-Fe-B合金的制备与磁性能研究

本论文开发了一种新型的、富铁低钕含量的Fe-Nd-B-Zr系块体非晶合金，晶化后合金具备一定硬磁性能。论文研究了Fe-Nd-B-Zr系非晶合金的非晶形成能力和热学性能，晶化行为及其对磁性能和力学性能的影响。首先，利用共晶点准则和相似元素替代的成分设计思路，在Nd-Fe-B三元体系共晶点附近微量添加与Nd元素具有一定相似性的Zr元素，显著地提高了体系的非晶形成能力。当Zr添加量为1 at.%时，利用铜模铸造工艺在该体系的7个成分点制备得到了临界尺寸达到2 mm的块体非晶合金。测试并研究了其热学性能，并对其形成机制进行了分析。其次，对具有2 mm临界直径的块体非晶合金成分Fe70Nd9B20Zr1和Fe72Nd9B20Zr1进行了退火晶化处理，研究了其晶化过程和晶化产物，并测试了不同晶化处理后合金的磁性能。通过对晶化析出相和微观结构的分析，找到了对于这两种成分的最佳退火工艺：Fe70Nd9B20Zr1块体非晶合金在946 K下退火600 s，获得剩磁为0.54 T，内禀矫顽力为348 kA/m，最大磁能积为24.1 kJ/m3的合金；Fe72Nd79B20Zr1块体非晶合金在1013 K退火300 s，获得剩磁为0.80 T，内禀矫顽力为71.3 kA/m，最大磁能积为23.7 kJ/m3的合金。之后将Fe70Nd9B20Zr1合金的退火工艺应用于其他成分的2 mm非晶合金试样，得到的结果表明Fe70Nd8B21Zr1合金热处理后硬磁性能最佳，剩磁0.6 T，内禀矫顽力为277 kA/m，最大磁能积为28.0 kJ/m3。分析认为Fe-Nd-B-Zr系块体非晶合金晶化后硬磁性能不高的主要原因是室温下顺磁性的Nd1.1Fe4B4相含量较高而硬磁性Nd2Fe14B相含量较少且在晶化的中后期含量不断减少。此外，本文还研究了Fe72Nd79B20Zr1块体非晶合金在不同退火晶化工艺处理后的力学性能，发现析出相中的金属间化合物相会降低合金的压缩强度、弹性应变极限和硬度，而α-Fe相的出现则显著地提高了合金的这些力学性能。该合金退火前后均未表现出压缩塑性。综上所述，本文开发的新型Fe-Nd-B-Zr系块体非晶合金，可作为前驱材料通过晶化处理获得具备一定硬磁性能高强度的块体合金，具有一定的科学意义和应用价值。