تاثیر افزودنی بر ریزساختار و خواص مغناطیسی نوارهای آلیاژ نانوبلور nd-fe-b

در پژوهش حاضر آلیاژهایی با ترکیب nd9.4pr0.6febalco6b6ga0.5tixcx(x=0,1.5,3,4,5,6 atomic%)در کوره قوس الکتریک (var) و تحت اتمسفر گاز آرگون خاص (9999/99%) تهیه شدندو آنگاه با یکی از روش های انجماد سریع به نام چرخ مذاب و با سرعت ثابت چرخش چرخ کسی برابر 40m/s نمونه هایی به شکل نوارهایی با ریزساختار عمدتاً آمورف بدست آمدند. نوارهای حاصل از انجماد سریع با آزمایش های پراش پرتو ایکس، آنالیز حرارتی و سنجش خواص مغناطیسی بررسی شدند. نتایج بدست آمده نشان می دهند که افزودن تیتانیوم و کربن تمایل به تشکیل فاز شیشه ای را افزایش می دهد. دمای تبلور نوارها با افزایش تیتانیوم و کربن تا 3 درصد اتمی افزایش و پس از آن کاهش می یابد. همچنین سنجش خواص مغناطیسی نوارهای انجماد سریع شده رفتاری مشابه مواد نرم مغناطیسی را نشان داده است که تاکیدی بر نتایج آزمایش های پراش پرتو ایکس و آنالیز حرارتی می باشد. عملیات حرارتی تبلور در دماهای متفاوت جهت حصول پیشینه خواص مغناطیسی انجام یافت. آزمایش های ساختاری و ریز ساختاری نظیر پراش پرتو ایکس، آنالیز میکروسکوپ نیروی اتمی بر نوارهای متبلور شده، مشخص نمود که دانه های تشکیل شده در حین عملیات آنیل دارای ابعادی کوچکتر از 70 نانومتر می باشند. همچنین مشخص شد که عناصر تیتانیوم و کربن، ترکیب کاربید تیتانیوم را در ساختار بوجود می آورند که در جلوگیری از رشد دانه های فاز a-fe موثر است (از مقدار حد اکثر 43/21 نانومتر در آلیاژ فاقد افزودنی به مقدار 07/9 در آلیاژ شامل 6% اتمی تیتانیوم و 6% اتمی کربن). نتایج سنجش خواص مغناطیسی در این مرحله نشان داد که پیشینه خواص مغناطیسی در نمونه هایی حاوی 15% اتمی تیتانیوم و 5/1% اتمی کربن، حاصل می شود. این عناصر به میزان 13% مقدار حد اکثر انرژی ذخیره شده (bhmax) و 23% وادارندگی را افزایش می دهند در حالی که تغییری در مقدار پسماند ایجاد نمی نمایند، همچنین بهینه دمای عملیات حرارتی 750 درجه سانتی گراد تعیین گردید.