Про дослідження впливу зовнішнього тиску та вуглецю на структуроутворення та властивості компактів, що спечені на основі швидко охолодже них сплавів Nd-Fe-(C,В)-Cu-Ті (Частина 2)

Анотація

Мета роботи. Комплексне дослідження термодинамічних та фізико-хімічних умов утворення фаз в готових постійних магнітах, що виготовляються на основі систем Fe-Nd-B.

Методи дослідження: металографічний, рентгеноспектральний, магнітометричний.

Отримані результати. Досліджується вплив зовнішнього тиску та незначн ої кількості вуглецю (0, 17… 0, 86 % ат) на структуру та властивості постійних магнітів, які виготовлені на основі системи Nd-Fe-B, що леговані міддю та титаном. Для виготовлення постійних магнітів з високою магнітною енергією використано продукти швидкого охолодження з рідкого стану. Для цього лусочки, що отримані методом ЗРС, пресували у прес-формі та спікали у вакуумі. Прес-форма та болти, що їх скріплюють, виготовлені зі сплавів, у яких різні коефіцієнти лінійного розширення. Цей метод дає змогу досягти високого тиску ( ≈ 1 ГПа) під час спікання. Спікання виконували у вакуумі під тиском Р = 12 МПа та при температурі 1013 К.

Показано, що вуглець двояко впливає на властивості сплавів Nd15,2Fe75,5-хCхB6,6Cu1,57Ті1,38, (х: 0,33...0,86% ат.): з одного боку, в присутності вуглецю (0,33...0,86 ат.%) в рідкому сплаві, утворюються мікрообласті, які збагачені міддю, на базі яких при загартуванні з рідкого стану зароджуються кристали NdCu₂. З іншого боку, при кристалізації аморфної складової в сплавах Nd15,2Fe75,5-хCхB6,6Cu1,57Ті1,38 в умовах високого тиску утворюються області недосконалостей, в які дифундують легувальн і елементи – вуглець, мідь, титан, неодим. Мікрообласті, досягаючи критичних розмірів, стають перешкодою зміщення границь доменів. І в першому, і в другому випадках активно проявляється піннінг-ефект.

Наукова новизна. Встановлено, що зниження температури спікання швидко охолоджених лусочок сплавів Nd15,2Fe75,5-хCхB6,6Cu1,57Ті1,38 в умовах високого тиску порядку 0,9 ГПа від технологічної 1323 К до температури 1013 К практично не впливає на швидкість зародження метастабільних фаз NdCu₂та Nd2Fe14B і в той же час знижує швидкість їх росту. Однак, це призводить до збільшення коерцитивної сили готових магнітів від 160 кА/м до 1300 кА/м.

Практична цінність. Одержані в роботі результати мають важливе значення для подальшого розвитку фізичного матеріалознавства магнітожорстких матеріалів та сучасної техніки.