1J79磁性能檢測標準
1J79合金為坡莫合金,屬鐵鎳軟磁合金系列。它具有高磁導率、低矯頑力等特點。廣泛應用于生產(chǎn)靈敏度高、尺寸精細、體積小、高頻損耗小、時間和溫度穩(wěn)定性好的電子元器件。因為這種合金對應力非常敏感,所以為了使其磁性能得到充分發(fā)揮,在使用之前必須進行退火處理。除了化學成分和熔煉工藝外,熱處理工藝也是影響坡莫合金磁性能的主要因素。它的性能主要受溫度、隔熱時間、退火方式、冷卻速度等因素的影響。因為熱處理工藝對磁性能有很大的影響,對于不同廠家的產(chǎn)品,不同的使用條件,應采用相應的熱處理工藝。顯然,深入研究1J79合金的熱處理工藝是非常必要的。

1J79合金的標準化學成分如表1所示。樣品采用真空感應爐和真空非自耗電弧爐進行熔煉,合金在熔煉過程中反復翻轉(zhuǎn)重熔,以保證合金成分和組織的均勻性。裝料后抽真空至10-2Pa,然后充氬氣保護。通過控制電流的大小來控制反應加熱溫度,熔煉好后隨爐冷卻成錠,在900~1100℃鍛造成厚2mm的塊體。然后在管式氫氣退火爐中進行不同工藝的退火(1100℃×3h爐冷;950℃×3h+1100℃×3h爐冷)。退火時,把試樣裝入石英管中,通氫氣約20min,待洗清管內(nèi)空氣后開電源加熱,當爐溫升至設定溫度時,調(diào)節(jié)電流,使試樣進入最佳的保溫狀態(tài),保溫結(jié)束后,斷開加熱電源,試樣在氫氣氣氛下隨爐冷卻至室溫。樣品退火后,取樣拋光,通過電子探針(EPMA-1600)觀察雜質(zhì)含量,用光學顯微鏡觀察晶粒生長情況,用振動樣品磁強計(VSM)測量樣品的磁滯回線,然后比較磁性能,選擇磁性能最佳時的退火工藝。

圖1為經(jīng)兩種退火工藝處理后通過電子探針(EPMA-1600)觀察到的樣品表面成分像。可以看出,一些黑色顆粒均勻分布在一次退火樣品的合金基體上,而二次連續(xù)退火樣品的分布少于一次退火樣品。用能譜分析分別對該合金基體上的黑色顆粒進行成分分析,結(jié)果見表2。根據(jù)分析,黑色顆粒主要是C雜質(zhì)。此外,與第一次退火相比,第二次連續(xù)退火的C雜質(zhì)顯著減少,成分更加均勻,這表明第二次連續(xù)退火的過程優(yōu)于第一次退火,這更有利于合金的凈化和均化。因為當各種雜質(zhì)以間隙式或取代式固溶于合金中時,會造成晶格畸變和應力,阻礙疇壁位移。而且雜質(zhì)中超過溶解度的部分,則以一定形式沉淀析出,形成夾雜。晶粒邊界通常是雜質(zhì)集中的區(qū)域。晶界處的雜質(zhì)可以隔離相鄰晶粒原子之間的接觸。因此,雜質(zhì)會阻礙晶粒在退火過程中的生長,導致磁性下降。因此,雜質(zhì)的凈化非常有利于提高合金的磁性。

圖2是一次退火和二段連續(xù)退火樣品測得的磁滯回線,其中圖2(a)、(b)分別是一次及二段連續(xù)退火樣品磁滯回線中心部位的放大圖。

經(jīng)過QPQ處理的35鋼表面生成了Fe3O4和Fe2-3N,表面的顯微硬度、耐磨損性能和耐腐蝕性能都有較大幅度的提高。