● 摘要
为开发得到具有高饱和磁感应强度的铁基非晶合金，本论文研究了以工业硼铁和铁为主要原料制备的新型铁基非晶合金的物理冶金学基本问题。包括对Fe-B-C-Si合金进行宏合金化，研究Co, Mo, W, Ni, Nb, Nd, Y, Ga等元素对其非晶形成能力的影响，确定新型铁基非晶合金的主要成分；对Fe-B-C-Si合金进行微合金化，研究Al元素对提高其非晶形成能力的作用，在此基础上利用熔态旋淬法制备了系列Al含量的Fe-B-C-Si-Al系非晶合金薄带试样，并对其热稳定性、力学性能、磁性能以及耐蚀性能进行了研究。 通过对Fe-B-C-Si合金非晶形成能力的研究表明：微量添加Al元素提高了该合金的非晶形成能力，能够制备得到临界厚度最大为82 μm的非晶合金薄带。在以往的研究中能提高铁基合金非晶形成能力的Mo、Nd等，反而降低了Fe-B-C-Si系合金的非晶形成能力。 随Al的含量从0.5 at%增加到2.0 at%，Fe-B-C-Si-Al系非晶合金薄带的维氏显微硬度Hv和拉伸断裂强度均呈逐渐降低的趋势。制备得到的Fe-B-C-Si-Al系非晶合金薄带均可以弯折180°仍保持不断裂，并且，通过扫描电镜观察弯折条带的微观形貌，大量的剪切带也证实了非晶合金具有良好的韧性。 通过对磁性能研究发现：Al元素的添加提高了Fe-B-C-Si合金的饱和磁感应强度，由无Al合金的1.52 T增加到含铝合金的1.58-1.72 T。Al含量为1 at%的Fe80B10C5Si4Al1非晶合金薄带具有最高的饱和磁感应强度Bs，达1.72 T。 通过耐蚀性研究发现：Fe80B10C5Si5-xAlx(x=0-2)非晶合金薄带耐蚀性较差，在3% NaCl溶液中没有发生自钝化，均为活化溶解过程。