圖1. (a)合金的晶粒組織形貌圖。(b)合金的晶粒尺寸直方圖，插圖為平均晶粒直徑隨保溫時間的變化圖。(c)合金的第二相分布圖，插圖為晶界第二相的元素分布圖。(d)FeCo基合金的屈服強(qiáng)度和矯頑力圖。

圖2. 合金化對FeCo基合金晶粒生長的影響。(a)保溫時間和FeCo基合金晶粒直徑之間的線性關(guān)系。(b)在1123 K保溫6 h后小晶粒區(qū)域的SEM圖像。(c)在(b)中的方框區(qū)域的放大圖。(d)在(c)中小晶粒間的晶界處的APT結(jié)果。(e-f)晶界上的一維成分分布。(g)(f)中虛線框的放大圖像。(h)溶質(zhì)原子晶界偏析示意圖。(i)溶質(zhì)原子偏析前后的晶界能示意圖。

圖3. (a)溶質(zhì)原子和(b)阻礙位錯運(yùn)動的第二相顆粒的示意圖。(c)在1123 K保溫1.5 h合金拉斷后的明場TEM圖像。(d)實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算的屈服強(qiáng)度增量。

總之，本研究開發(fā)了一種高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、低矯頑力、高強(qiáng)度的新型FeCo基軟磁合金，并通過對比現(xiàn)有多種FeCo基合金的研究結(jié)果系統(tǒng)地研究了微觀組織、屈服強(qiáng)度、矯頑力變化的合金化效應(yīng)與機(jī)理。最終，在保證合金磁性能良好的前提下，通過溶質(zhì)原子產(chǎn)生的固溶強(qiáng)化、硬質(zhì)第二相顆粒誘導(dǎo)的Orowan繞過機(jī)制強(qiáng)化和剩余位錯強(qiáng)化的共同作用，使得合金的屈服強(qiáng)度相對提高了約240 MPa。同時在1123 K的高溫鐵磁相區(qū)，晶粒尺寸可以在較長時間內(nèi)幾乎保持不變，因此，優(yōu)異的組織穩(wěn)定性也為合金的高溫應(yīng)用提供了保障。研究結(jié)果為高速電機(jī)用軟磁材料的開發(fā)提供了新的思路。

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