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铁基非晶/纳米晶软磁合金因磁性能优异且制备过程简单、能耗低、污染小,而受到广泛关注。本文主要采用元素替代的方法对合金进行成分设计,采用单辊旋淬法制备合金条带,并对所得到的非晶条带进行退火处理,采用X射线衍射仪、差示扫描量热仪、透射电子显微镜及磁性能测量设备研究了合金的微观结构、热力学特性、非晶形成能力及磁性能等。旨在为今后开发具有优异性能如好的非晶形成能力、宽的退火温度区间及优良磁性能的铁基非晶/纳米晶软磁合金提供理论和实验依据。以Fe78Si9B13合金为基础,研究了P元素对Fe78Si9B13合金中B元素的替换。研究结果表明P的添加降低该合金系的非晶形成能力,但添加量为6 at.%时仍能保证合金制得非晶条带;P的添加使合金系的晶化起始温度降低,并恶化了合金系淬态时的软磁性能,使合金系的矫顽力升高,饱和磁感应强度降低;300℃退火1 h后,合金的软磁性能得到改善,合金系的矫顽力随P含量的增加呈现出先减小后增大的趋势,在P含量为2 at.%时达到最小值,饱和磁感应强度则呈现出逐渐降低的趋势。以Fe81Si4B12P2Cu1合金为基础,研究了Fe81Si4B12-x P2Cu1Mx(M=Cr、Mn、V或Ti)合金系中Cr、Mn、V、Ti对合金非晶形成能力、热力学性能和磁性能的影响。Cr或Mn元素对B元素的替换使该合金系的表面晶化行为进一步加强从而降低了该合金系的非晶形成能力,而适量的V或Ti元素替换B有效地抑制了合金系的表面晶化现象,提高了该合金系的非晶形成能力。Cr、Mn、V或Ti元素的添加均可以拓宽该合金系的晶化温度区间,对Fe81Si4B12-x P2Cu1Mx(M=V或Ti)进行等温退火处理,发现V和Ti均能改善合金系的软磁性能并对α-Fe纳米晶粒的长大有一定的抑制作用。同时发现适量Ti元素的添加可以促进退火过程中α-Fe相的析出,有利于获得晶化体积分数大的纳米晶合金,降低合金的饱和磁致伸缩系数。结合有关对Fe Si BCu Nb、Fe Si BCu、Fe Si BPCu和Fe Si BPCu Al合金晶化过程的研究,尝试推测了本文所研究的合金系Fe81Si4B12-x P2Cu1Mx的晶化机制,并初步建立了该合金系的晶化过程模型,简单推测出该合金系各组成元素在晶化过程中所起的作用。