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稀土2025年第02期:液固扩散偶中Sm_2Fe_(17)层内Sm、Fe原子的扩散机制

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张波;闫奇操;吴伟;赵进宣;赵博;

单位:钢铁研究总院有限公司冶金工艺研究所;中国科学院赣江创新研究院;

摘要:Sm_2Fe_(17)合金是Sm_2Fe_(17)N_x稀土永磁体的前驱体材料,而Sm_2Fe_(17)合金生成及生长机制尚不明确。因此,本研究基于建立合理的高温Sm-Fe液固扩散偶,研究1100℃~1210℃范围内Sm_2Fe_(17)合金层的生成及生长规律和机制。研究结果表明,当铁、钐两相接触后,Fe基体中的Fe原子首先会迅速溶入Sm熔体;然后当熔体中Fe原子浓度达到一定值(接近于饱和)时,两相界面处会形成Sm_2Fe_(17)合金层;最后Sm_2Fe_(17)合金层的厚度会随时间的增长而增厚。通过相关数据处理发现Fe原子在Sm_2Fe_(17)合金层中的扩散系数与合金层长大系数的平方接近,说明Fe原子在合金层中扩散速度远高于Sm原子,明确了Sm_2Fe_(17)合金层生长在熔体侧,证明Fe原子在合金层中扩散速率是限制Sm_2Fe_(17)层生长的速率控制环节。

关键词:合金间化合物;;Sm_2Fe_(17);;液固扩散偶;;稀土合金;;永磁体

基金资助:北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室开放基金项目(K22-02)