描量热仪（DSC)评价；合金饱和磁化强度采振动样品磁强计（VSM)测试，外加磁场 最大为800kA/m ;合金矫顽力由B-H回线测量仪（B-H loop tracer)测量；合金有效磁导率 由阻抗分析仪测量，频率为IkHz ;在磁性能测试前，合金需在低于玻璃转变温度100K下真 空退火300秒以消除内应力；合金的强度和塑性变形能力通过万能试验机测试，样品直径 1mm，高2mm，应变速率设定为5 X KT4S'
[0017] 本发明提供的软磁性高熵合金，通过铜模铸造即可获得临界直径为1~I. 5mm的 非晶棒材，该合金具有优异的软磁性能和高的强度，具有作为软磁性功能器件的应用前景。 本发明填补了制备软磁性高熵块体非晶合金的技术空白，拓展了高熵合金的应用领域。
【附图说明】
[0018] 图1是通过铜模铸造制备的直径为I. 5mm的Fe25Co25Ni25Si7.0 17.5高熵非晶合金棒 的X射线衍射图谱。
[0019] 图2是Fe25C〇25Ni25Si 7.5B17.5高熵非晶合金的磁滞回线。
[0020] 图3是Fe25C〇25Ni25Si7. 5B17.5高熵非晶合金的应力-应变曲线。
【具体实施方式】
[0021] 以下结合技术方案和附图对本发明的【具体实施方式】进行进一步说明。
[0022] 表1 FeCoNi (P，C，Si, B)高熵块体非晶合金的热性能、临界直径（d。）、磁性能和力 学性能
【主权项】
1. 一种软磁性FeCoNiMB高熵块体非晶合金，其特征在于，M代表P、C、Si中的至少1种 元素，其中Fe含量为20~30at. %，Co含量为20~30at. %，Ni含量为20~30at. %，M+B 总含量为20~30at. %;当M中含有Si时，P含量为0~5at. %，C含量为0~5at. %，Si 含量为5~IOat. %，B含量为10~20at. % ;当M不含Si时，P含量为5~12. 5at. %，C 含量为5~12. 5at. %，B含量为5~12. 5at. %。
2. 根据权利要求1所述的一种软磁性FeCoNiMB高熵块体非晶合金，其特征 在于：该 FeCoNiMB 高熵块体非晶合金为 Fe25Co25Ni25Si7.5B 17.5、Fe25C〇25Ni25Si 1QB15、 Fe25Co25Ni25P 5C4Si6B1(l、Fe25Co 25Ni25P12C8B5或 Fe 25Co25Ni25P1(lC10B 5。
3. 根据权利要求1或2所述的一种软磁性FeCoNiMB高熵块体非晶合金，其特征在 于：合金的饱和磁化强度为〇. 80~0. 87T，矫顽力为I. 1~3. 4A/m，IkHz下有效磁导率为 12500~19800,屈服强度为2817~3624MPa，塑性应变为0? 3~3. 1 %。
4. 权利要求1或2所述一种软磁性FeCoNiMB高熵块体非晶合金的制备方法，其特征在 于： (1) 采用纯度大于99. 5wt %的Fe、Co、Ni、C、B、Si和Fe3P按权利要求1或2所述成分 进行称重配料； (2) 含P或C元素的合金采用中频或高频感应熔炼制备母合金锭，即将原料装入感应熔 炼炉的坩埚内，在Ar气氛围中，采用中频感应熔炼或高频感应熔炼3遍，得到成分均匀的母 合金锭；其他合金采用非自耗电弧炉制备母合金锭，即将原料装入自耗电弧炉的坩埚内，在 Ar气氛围下进行熔炼，合金反复熔炼4遍，以保证成分均匀； (3) 将母合金锭破碎后装入石英管中，采用铜模喷铸工艺，即在Ar气氛围下，先通过感 应熔炼加热母合金至熔化状态，而后利用高压气体将合金液体喷到高速旋转的铜辊上，以 20~40m/s的速度甩带，制得宽约2mm、厚约15~50 ym的合金条带；采用同样方法恪化母 合金锭后利用高压气体将合金液体喷入铜模内，制得直径为1~1. 5_，长度约为50_的高 熵非晶合金棒材； (4) 检测合金样品的结构、热性能、磁性能和力学性能；合金结构由X射线衍射仪和高 分辨透射电子显微镜表征；合金热性能由差示扫描量热仪评价；合金饱和磁化强度采振动 样品磁强计测试，外加磁场最大为800kA/m ;合金矫顽力由B-H回线测量仪测量；合金有 效磁导率由阻抗分析仪测量，频率为IkHz ;在磁性能测试前，合金需在低于玻璃转变温度 IOOK下真空退火300秒以消除内应力；合金的强度和塑性变形能力通过万能试验机测试， 样品直径1mm，高2mm，应变速率设定为5 X KT4s-1O
5. 权利要求3所述一种软磁性FeCoNiMB高熵块体非晶合金的制备方法，其特征在于： (1) 采用纯度大于99. 5wt %的Fe、Co、Ni、C、B、Si和Fe3P按权利要求1或2所述成分 进行称重配料； (2) 含P或C元素的合金采用中频或高频感应熔炼制备母合金锭，即将原料装入感应熔 炼炉的坩埚内，在Ar气氛围中，采用中频感应熔炼或高频感应熔炼3遍，得到成分均匀的母 合金锭；其他合金采用非自耗电弧炉制备母合金锭，即将原料装入自耗电弧炉的坩埚内，在 Ar气氛围下进行熔炼，合金反复熔炼4遍，以保证成分均匀； (3) 将母合金锭破碎后装入石英管中，采用铜模喷铸工艺，即在Ar气氛围下，先通过感 应熔炼加热母合金至熔化状态，而后利用高压气体将合金液体喷到高速旋转的铜辊上，以 20~40m/s的速度甩带，制得宽约2mm、厚约15~50 ym的合金条带；采用同样方法恪化母 合金锭后利用高压气体将合金液体喷入铜模内，制得直径为1~1. 5_，长度约为50_的高 熵非晶合金棒材； (4)检测合金样品的结构、热性能、磁性能和力学性能；合金结构由X射线衍射仪和高 分辨透射电子显微镜表征；合金热性能由差示扫描量热仪评价；合金饱和磁化强度采振动 样品磁强计测试，外加磁场最大为800kA/m ;合金矫顽力由B-H回线测量仪测量；合金有 效磁导率由阻抗分析仪测量，频率为IkHz ;在磁性能测试前，合金需在低于玻璃转变温度 100K下真空退火300秒以消除内应力；合金的强度和塑性变形能力通过万能试验机测试， 样品直径1mm，高2mm，应变速率设定为5 X IQ、'
【专利摘要】提供了一种具有软磁性的FeCoNiMB高熵块体非晶合金，M代表P、C和Si中的至少1种元素，典型成分为Fe25Co25Ni25Si7.5B17.5、Fe25Co25Ni25Si10B15、Fe25Co25Ni25P5C4Si6B10、Fe25Co25Ni25P12C8B5和Fe25Co25Ni25P10C10B5。合金的饱和磁化强度为0.80～0.87T，矫顽力为1.1～3.4A/m，1kHz下有效磁导率为12500～19800。同时提供一种软磁性高熵块体非晶合金的制备方法：采用电弧熔炼或感应熔炼制备母合金锭；分别采用单辊甩带和铜模吸铸制备非晶条带和棒材。本发明填补了制备软磁性高熵块体非晶合金的技术空白，提供的合金具有作为软磁性功能器件的应用前景。
【IPC分类】C22C45-00, C22C1-03, C22C30-00, H01F1-153
【公开号】CN104878324
【申请号】CN201510293400
【发明人】张伟, 齐天龙, 李艳辉
【申请人】大连理工大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月1日