Role of microstructure discontinuities in the soft magnetic composites with aluminium alloy addition

• Autorzy: Bidulský R , Bidulská J. , Actis Grande M.

Warianty tytułu

PL

Rola niejednorodności mikrostruktury w magnetycznie miękkich kompozytach z dodatkiem stopu aluminium

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper focuses on the effect of both the aluminium alloy addition and microstructural inhomogeneties on the magnetic behaviour of soft magnetic materials tested at low frequencies. The IIPC material (base on the commercial Somaloy 1P powder) has been blended with different amounts of commercially aluminium alloy Alumix 321 (0, 5 and 10 wt %). Specimens with a different green density were obtained by pressing at a pressure in the range from 400 to 800 MPa. Different thermal treatments (in air or nitrogen at the maximum temperature of 500ºC for 30 min) were carried out on the evaluated systems. The microstructure investigation revealed that for materials with high aluminium alloy contents, pores are located nearby or around the aluminium alloy particles. The heat treatment regime resulted in a coarse-grained structure with a small number of inclusions within the grains and at the grain boundaries. The comparison of the results indicated that the magnetic properties were considerably dependent on the microstructural inhomogeneities.

PL

Przedmiotem pracy jest wpływ dodatku stopu aluminium oraz niejednorodności mikrostruktury na właściwości magnetyczne magnetycznie miękkich materiałów badanych przy niskich częstotliwościach. Materiał IIPC (na bazie komercyjnego proszku Somaloy 1P) został zmieszany z różnymi ilościami komercyjnego stopu aluminium ALUMIX 321 (0, 5 i 10% wag.). Próbki o różnych gęstościach nasypowych prasowano stosując ciśnienie w zakresie od 400 do 800 MPa. Zastosowano różne obróbki cieplne (w powietrzu i azocie) ustalając maksymalną temperaturę 500ºC. Badania mikrostruktury pokazały, że dla materiałów o wysokiej zawartości stopu aluminium, pory sa w pobliżu lub otaczają cząstki stopu aluminium. W wyniku obróbki cieplnej tworzy się gruboziarnista struktura z minimalną liczbą wtraceń wewnątrz ziaren i na ich granicach. Porównanie wyników pokazuje, ąe właściwości magnetyczne zaleza w znacznym stopniu od niejednorodności mikrostruktury.

Słowa kluczowe

EN

soft magnetic composites; insulated iron powder compound; aluminium alloy; coercivity; specific losses

PL

magnetycznie miękkie kompozyty; materiał IIPC; stop aluminium; straty

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 58, iss. 2
• Strony: 365--370
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bidulský R

• Technical University of Košice, Faculty of Metallurgy, Department of Metals Forming, Košice, Slovaka

autor

Bidulská J.

• Technical University of Košice, Faculty of Metallurgy, Department of Metals Forming, Košice, Slovaka

autor

Actis Grande M.

• Politecnico di Torino, Department of Applied Science and Technology, Alessandria, Italy

Bibliografia

• [1] P. Pietrusiewicz, M. Nabialek, M. Szota, K. Perduta, Arch. Metall. Mater. 57, 265 (2012).
• [2] M. Nabialek, P. Pietrusiewicz, M. Szota, M. Dospial, J. Jedryka, J. Szota, S. Lesz, Arch. Metall. Mater. 57, 223 (2012).
• [3] H. Shokrollahi, K. Janghorban, J. Mater. Process. Technol. 189, 1 (2007).
• [4] Y. G. Guo, J. G. Zhu, Z.W. Lin, J. J. Zhong, J. Magn. Magn. Mater. 302, 511 (2006).
• [5] E. Bayramli, O. Olgelioglu, H. B. Ertan, J. Mater. Process. Technol. 161, 83 (2005).
• [6] L. O. Hultman, A. G. Jack, Adv. Powder Metall. Particul. Mater. 10, 194 (2004).
• [7] C. O. Hanejko, H. Rutz, Adv. Powder Metall. Particul. Mater. 6, 375 (1992).
• [8] R. Bidulský, M. Actis Grande, L. Ferraris, J. Bidulská, J. Optoelectron. Adv. Mater. 12, 1356 (2010).
• [9] K. Asaka, C. Ishihara, Hitachi Powder. Met. Tech. Rep. 4, 3 (2005).
• [10] R. Bidulský, M. Actis Grande, L. Ferraris, P. Ferraris, J. Bidulská, Acta Phys. Pol. A 118, 802 (2010).
• [11] F. G. Hanejko, G. W. Elli, T. J. Hale, Adv. Powder Metall. Particul. Mater. 8, 1 (1998).
• [12] R. Guo, C. Cheng, J. Lee, Adv. Powder Metall. Particul. Mater. 14, 73 (2002).
• [13] I. P. Gilbert, V. Moorthy, S. J. Bull, J. T. Evans, A. G. Jack, J. Magn. Magn. Mater. 242-245, 232 (2002).
• [14] C. Lall, Adv. Powder Metall. Particul. Mater. 3, 129 (1992).
• [15] H. Shokrollahi, K. Janghorban, Mater. Sci. Eng. B 134, 41 (2006).
• [16] R. Bidulský, M. Actis Grande, J. Bidulská, I. Forno, J. Optoelectron. Adv. Mater. 14, 946 (2012).
• [17] M. Actis Grande, R. Bidulský, A. Cavagnino, L. Ferraris, P. Ferraris, IEEE Trans. Ind. Appl. 48, 1335 (2012).
• [18] J. Bidulská, T. Kvačkaj, R. Bidulský, M. Actis Grande, L. Ferraris, Acta Phys. Pol. A 118, 800 (2010).
• [19] J. Bidulská, R. Kočiško, R. Bidulský, M. Actis Grande, T. Donič, M. Martikán, Acta Metall. Slovaca 16, 4 (2010).
• [20] I. Gilbert, S. Bull, T. Evans, A. Jack, D. Stephenson, A. De Sa, J. Mater. Sci. 39, 457 (2004).
• [21] G. B. Schaffer, T. B. Sercombe, R. N. Lumley, Mater. Chem. Phys. 67, 85 (2001).
• [22] R. N. Lumley, T. B. Sercombe, G. B. Schaffer, Metall. Mater. Trans. A 30, 457 (1999).
• [23] Th. Schubert, T. Pieczonka, S. Baunack, B. Kieback, The Influence of the Atmosphere and Impurities on the Sintering Behaviour of Aluminium, Euro PM2005, Sintering 1, 1, 3-8 (2005).