اثر افزودن عامل کنترل‌کننده بر ریزساختار و خواص مغناطیسی آلیاژ جدید آمورف/نانوبلور پایه آهن تولیدشده به‌روش آلیاژسازی مکانیکی

در سال‌های اخیر، آلیاژهای آمورف پایه آهن‌ به دلیل خواص مغناطیسی عالی درکنار هزینه نسبتاً پایین گسترش زیادی یافته‌اند. در این تحقیق، تاثیر افزودن عامل‌کنترل‌کننده (PCA) بر میکروساختار و خواص مغناطیسی آلیاژ آمورف پایه آهن Fe75Ta5Si10C10 تولید شده به‌ روش آلیاژسازی مکانیکی بررسی شد. نتایج حاصل از پراش پرتو ایکس نشان داد که تنها با افزودن 2% عامل کنترل کننده به آلیاژ فوق فاز آمورف تشکیل می شود، درحالیکه بدون افزودن عامل کنترل کننده هیچ هاله آمورفی مشاهده نشد. همچنین با افزایش زمان آسیاکاری تا مراحل پایانی (120 ساعت)، درصد وزنی فاز آمورف افزایش یافت و در نهایت به مقدار 94% رسید. تصویر میکروسکوپ الکترونی عبوری گرفته شده از نمونه 120 ساعت آسیاکاری شده تشکیل فاز آمورف را تائید کرد. نتایج نشان داد اندازه بلورک ها و کرنش شبکه پس از 50 ساعت آسیاکاری به‌ترتیب به10 نانومتر و 44/1% برای نمونه با PCA و 15 نانومتر و 37/1% برای نمونه بدون PCA رسید. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی ریزتر شدن ذرات پودر در اثر افزودن PCA را تائید کرد. با افزودن PCA به‌دلیل وجود عناصر غیرمغناطیسی بیشتر، مقدار مغناطش اشباع کمتری نسبت به حالت بدون PCA به ‌دست آمد. به علاوه، به‌دلیل وجود ناهمسانگردی بلوری کم و تشکیل فاز آمورف در اثر افزودن PCA، میدان پسماندزدای مغناطیسی کمتری حاصل و در نتیجه خواص مغناطیسی نرم بهبود یافت. بنابراین نتایج کلی این پژوهش، بهبود قابلیت شیشه‌ای شدن و خواص مغناطیسی نرم در اثر افزودن PCA می‌باشد.