Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ЛЕНТЫ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СПЛАВА Fe–Cu–Nb–Si –B, ПОЛУЧЕННОЙ МЕТОДОМ СПИННИНГОВАНИЯ РАСПЛАВА

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-5-393-398

Полный текст:

Аннотация

Аморфные и нанокристаллические магнитомягкие сплавы на основе железа в последнее время широко используются для создания защитных материалов, эффективных в широком диапазоне магнитных и электромагнитных полей. Эти сплавы получают в виде лент методом сверхбыстрой закалки плоской струи расплава на быстровращающемся диске-холодильнике. В процессе получения аморфных лент расплавленный в высокочастотном индукторе металл подается через прорезь на поверхность закалочного диска, при этом поверхностные слои, контактирующие с диском-холодильником формирующейся аморфной ленты охлаждаются быстрее, чем наплывающие сверху и не контактирующие с диском холодильником. В результате на «контактной» стороне ленты могут формироваться остаточные напряжения сжатия, а на «свободной» стороне ленты – напряжения растяжения. Все это может приводить к анизотропии структуры по толщине ленты, а, следовательно, и свойств, при последующей термической обработке. В работе приведены результаты исследования структуры методом просвечивающей микроскопии (планарная геометрия и геометрия поперечного сечения) по толщине ленты сплава АМАГ-200 системы Fe – Nb – Cu – Si – B, полученной методом спинингования. Установлена взаимосвязь структурных изменений в аморфном сплаве АМАГ-200 системы Fe – Nb – Cu – Si – B, возникающих в процессе управляемой кристаллизации с особенностями структуры аморфной ленты, полученной методом сверхбыстрой закалки расплава со скоростями охлаждения до 106 К/с, которая объясняет анизотропию структуры по толщине ленты. Установлено, что термообработка при температуре 530 °С формирует высокие магнитные характеристики и снижает работу разрушения за счет формирования оптимальной аморфно-нанокристаллической структуры в части объемной доли кристаллитов и их размера. Исследован с помощью электронного сканирующего микроскопа характер разрушения ленты, связанный со структурой, сформированной в процессе получения сверхбыстрой закалки из расплава и после термообработки при температуре 530 °С. Установлено, что вид поверхностного разрушения ленты в состоянии поставки при ударном измельчении носит вязкий характер, а после термообработки  – устойчиво хрупкий характер.

Об авторах

П. А. Кузнецов
ЦНИИ КМ «Прометей» имени академика И.В. Горынина НИЦ «Курчатовский институт»
Россия
д.т.н., начальник НИО-35


В. Н. Климов
ЦНИИ КМ «Прометей» имени академика И.В. Горынина НИЦ «Курчатовский институт»
Россия
инженер


Д. А. Кириленко
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Россия
ведущий инженер


М. А. Яговкина
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Россия
ведущий инженер


Е. А. Самоделкин
ЦНИИ КМ «Прометей» имени академика И.В. Горынина НИЦ «Курчатовский институт»
Россия
ведущий инженер


Список литературы

1. Petzold J. Application of nanocrystalline soft magnetic materials for modern electronic devices // Scripta Materialia. 2003. Vol. 48. No. 7. P. 895 – 901.

2. Судзуки К., Худзимори Х., Хасимото К. Аморфные металлы. – М.: Металлургия, 1987. – 328 с.

3. Стародубцев Ю. Н., Белозеров В. Я. Аморфные металлические материалы // Силовая электроника. 2009. № 2. С. 86 – 89.

4. Шевченко С.В., Стеценко Н.Н. Наноструктурные состояния в металлах, сплавах и интерметаллических соединениях: методы получения, структура, свойства // Успехи физики металлов. 2004. Т. 5 С. 219 – 255.

5. Андриевский Р.А., Рагуля А.В. Наноструктурные материалы. – М.: Академия, 2005. – 192 c.

6. Гойхенберг Ю.Н., Рощин В.Е., Ильин С.И. Структура и магнитные свойства аморфных сплавов в зависимости от степени кристаллизации // Вестник ЮУрГУ. 2011. № 14. С. 24 – 28.

7. Hono K., Ping D.H. Atom probe studies of nanocrystallization of amorphous alloys // Materials Characterization. 2000. Vol. 44. P. 203 – 217.

8. Yoshizava Y., Oguma S., Yamauchi K. New Fe-based soft magnetic alloys composed of ultrafine grain structure // J. Appl. Phys. 1988. Vol. 65. No.10. P. 6044 – 6046.

9. Носкова Н.И., Мулюков Р.Р. Субмикрокристаллические и нано-кристаллические металлы и сплавы. – Екатеринбург: УрО РАН, 2003. – 279 с.

10. Глезер А.М., Пермякова Е.И. Нанокристаллы, закаленные из расплава. – М.: Физматлит, 2012. – 360 с.

11. Shadrov V.G., NemtsevichL.V. Nanocrystalline magnetic materials // Fiz. Khim. Obrab. Mater. 2002. No. 5. P. 50 – 61.

12. Маслов В.В., Ткач В.И., Носенко В.К. и др. Термически обусловленное охрупчивание аморфных сплавов Fe – Si – B – Cu – – Nb // Физика и техника высоких давлений. 2010. Т. 20. № 1. С. 62 – 69.

13. Ding J., Shi Y., Chen L.F. etc. A structural, magnetic and micro wave study on mechanically milled Fe-based alloy powders // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2002. Vol. 247. P. 249 – 256.

14. Яковлев А.В., Федоров В.А., Плужникова Т.Н. и др. Влияние нагрева и деформации на механические свойства аморфных и нанокристаллических металлических сплавов на основе Co и Fe // Вестник ТГУ. 2012. Т. 17. Вып. 1. С. 144 – 146.

15. Носкова Н.И., Мулюков Р.Р. Субмикрокристаллические и нано-кристаллические металлы и сплавы. – Екатеринбург: УрО РАН, 2003. – 279 с.

16. Юранова Т.Ю., Мазеева А.К., Мухамедзянова Л.В. и др. Исследование влияния содержания меди на высокочастотные и статические магнитные свойства сплава типа Finemet // Вопросы материаловедения. 2012. № 1(69). С. 52 – 57.

17. Кузнецов П.А., Беляева А.И., Михайлов М.С., Сергеева О.С. Влияние режима отжига на кинетику кристаллизации и магнитные характеристики нанокристаллического магнитомягкого сплава системы Fe-Cu-Nb-Si-B // Вопросы материаловедения. 2008. № 2(54). С. 113 – 121.

18. Серебряков В.А., Гуров А.Ф., Левин Ю.Б., Новохатская Н.И. Нанокристаллизация аморфных сплавов Fe74,5 - xSi13.5B9CuxNb3 (x = 0,6 и 1,0) // Физика металлов и металловедение. 2006. Т. 101. № 6. С. 598 – 606.

19. McHenry М.E., Johnson F., Okumura H. The kinetics of nanocrystal lization and microstructural observations in FINEMET, NANO-PERM and HITPERM nanocomposite magnetic materials // Scripta Materialia. 2003. Vol. 48. No. 7. P. 881 – 887.

20. Lebourgeois R., Berenguere S. Analysis of the initial complex permeability versus frequency of soft nanocrystalline ribbons and derived composites // JMMM. 2003. Vol. 254 – 255. P. 191 – 194.

21. Gheiratmand T., Madaah Hosseini H.R., Davami P. etc. Mechanism of mechanically induced nanocrystallization of amorphous FINEMET ribbons during milling // Metall. Mater. Trans. 2015. Vol. A46. No. 6. P. 2718 – 2725.


Для цитирования:


Кузнецов П.А., Климов В.Н., Кириленко Д.А., Яговкина М.А., Самоделкин Е.А. ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ЛЕНТЫ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СПЛАВА Fe–Cu–Nb–Si –B, ПОЛУЧЕННОЙ МЕТОДОМ СПИННИНГОВАНИЯ РАСПЛАВА. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2018;61(5):393-398. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-5-393-398

For citation:


Kuznetsov P.A., Klimov V.N., Kirilenko D.A., Yagovkina M.A., Samodelki E.A. STRUCTURE FEATURES OF THE Fe –Cu–Nb–Si–B BASED NANOCRYSTALLINE ALLOY RIBBON PRODUCED BY THE MELT SPINNING METHOD. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2018;61(5):393-398. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-5-393-398

Просмотров: 177


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)