在增材制造过程中,现场相位工程使高性能软磁中合金成为可能
Zurui Cao1, Pengcheng Zhang1, Bailing An1
1School of Materials Science and Engineering, State Key Laboratory of Materials Processing and Die & Mould Technology, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, China.
Nature communications
|November 11, 2024
概括
软磁合金的增材制造 (AM) 实现了高和磁流密度和低强制性. 这项研究将Fe45Co30Ni25与Fe2O3纳米氧化物集成,使用激光粉床聚变 (LPBF) 用于电机应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 增材制造 增材制造 增材制造
- 磁力学 磁力学 是一种
背景情况:
- 增材制造 (AM) 为电机和电动汽车中的软磁多组件合金提供了潜力.
- 在AM软磁材料中同时实现高和磁流密度 (Bs) 和低强制性 (Hc) 是一个重大挑战.
研究的目的:
- 开发一种具有增强磁性质的AM软磁材料.
- 研究纳米氧化物在控制增材制造合金的微观结构和磁性性能方面的作用.
主要方法:
- 一种元素粉末混合物 (Fe45Co30Ni25与Fe2O3纳米氧化物) 的整合.
- 激光粉床融合 (LPBF) 处理,然后进行高温回火.
- 在现场的洛伦兹传输电子显微镜 (TEM) 用于微观结构分析.
主要成果:
- 形成一个单一的FCC结构的Fe45Co30Ni25 MEA/FeO复合物,其中FeO纳米粒子作为核化点.
- 实现了2.05 T的高和磁流密度 (Bs) 和115 A m-1.1的低强制性 (Hc).
- 与BCC/FCC双相材料相比,在FCC阶段证明了谷物边界对域壁运动的固定效应减少.
结论:
- 与其他AM合金相比,开发的LPBF MEA/FeO复合材料具有优越的软磁性.
- FCC结构和FeO纳米粒子对于实现低强制性和高性能至关重要.
- 这种方法提升了AM在可持续能源应用中用于高性能软磁材料的潜力.
