Microstructure and soft magnetic properties of Fe61Co10Y8Me1B20 (where Me = W, Zr or Nb) amorphous alloys

• Autorzy: Pietrusiewicz P. , Nabiałek M. , Szota M. , Perduta K.

Warianty tytułu

PL

Struktura i własności magnetyczne stopów amorficznych Fe61Co10Y8Me1B20 (M = W, Zr, Nb)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The microstructure and the soft magnetic properties of the multi-component Fe61Co10Y8Me1B20 amorphous alloys (where Me = W, Zr or Nb) have been investigated; the samples were in the form of ribbons of 3 mm width and 30 µm thickness. The samples were produced using a single-roller melt-spinning method. The alloy composition was investigated using an X-ray diffractometer. The amorphous nature of the entire volume of all the as-quenched samples was confirmed. From the magnetic measurements performed using the ‘LakeShore’ vibrating sample magnetometer, magnetic parameters such as: coercivity, saturation of the magnetization for the as-quenched samples were derived. All of the investigated alloys displayed good soft magnetic properties, making them perfect materials for magnetic cores. The core losses for different values of magnetic field and operating frequency were also measured. It was shown that the investigated alloys featured lower core losses than commercially-used classical FeSi steel.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury i właściwości magnetycznych wieloskładnikowych stopów amorficznych o składach Fe61Co10Y8Me1B20 (Me = W, Zr, Nb) w postaci taśm o szerokości 3 mm i grubości około 30 µm. Badane materiały otrzymano metodą szybkiego chłodzenia ciekłego stopu na wirującym walcu miedzianym. Za pomocą dyfraktometru rentgenowskiego zbadano strukturę wytworzonych materiałów. Z badań tych wynika, że otrzymane w stanie po zestaleniu próbki były w pełni amorficzne. Na podstawie przeprowadzonych pomiarów wykonanych przy użyciu magnetometru wibracyjnego określono wartość: pola koercji, magnetyzacji nasycenia. Straty energii na przemagnesowanie oraz maksymalną przenikalność magnetyczną wyznaczono przy zastosowaniu aparatury, w której wykorzystuje się metodę transformatorową. Pomiar wykonano w zmiennym polu magnetycznym i przy różnych częstotliwościach. Badania te wykazały, że wytworzone szkła metaliczne w stanie po zestaleniu cechują się znacznie mniejszymi stratami na przemagnesowanie niż klasyczne blachy transformatorowe FeSi.

Słowa kluczowe

EN

magnetic properties; core losses; amorphous alloys; magnetic permeability

PL

właściwości magnetyczne; stopy amorficzne; przenikalność magnetyczna

• 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: 2012
• Tom: Vol. 57, iss. 1
• Strony: 265--270
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pietrusiewicz P.

autor

Nabiałek M.

autor

Szota M.

autor

Perduta K.

• Institute of Physics, Częstochowa University of Technology, 42-200 Częstochowa, 19 Armii Krajowej Av., Poland

Bibliografia

• [1] M. E. McHenry, M. A. Willard, D. E. Laughlin, Prog. Mater. Sci. 44, 291-433 (1999).
• [2] M. Nabiałek, J. Zbroszczyk, W. Ciurzyńska, J. Olszewski, S. Lesz, P. Brągiel, J. Gondro, K. Sobczyk, A. Łukiewska, J. Świerczek, P. Pietrusiewicz, Microstructure, some magnetic and mechanical properties of amorphous Fe61Co10Zr2.5W2Hf2.5Y2B20 plates, Archives of Metallurgy and Materials 55, 349-357 (2010).
• [3] H. Liu, Ch. Yin, X. Miao, Z. Han, D. Wang, Y. Du, J. of Alloys and Compounds 466, 246 (2008).
• [4] R. J. Hasegawa, Magn. Magn. Mater. 240-245, 215-216 (2000).
• [5] A. Inoue, Acta Materialia 48, 279 (2000).
• [6] D. Y. Liu, W. S. Sun, H. F. Zhang, Z. Q. Hu, Intermetallics 12, 1149 (2004).
• [7] P. Pawlik, M. Nabiałek, E. Żak, J. Zbroszczyk, J. J. Wysłocki, J. Olszewski, K. Pawlik, Archiwum nauki materiałach 25, 177 (2004).
• [8] H. S. Chen, C. E. Miller, Review of Scientific Instruments 41, 1237 (1970).
• [9] A. Inoue, Z. Tao, Materials Transactions, Japan Institute of Metals 36, 1184 (1995).
• [10] G. Bertotti, Hysteresis in Magnetism, Academic Press, San Diego, 1998.
• [11] H. Kronmüller, Magnetization Processes and the Microstructure in Amorphous Metals, J. de Phys. 41, 518 (1980).
• [12] T. Holstein, H. Primakoff, Magnetization near saturation in polycrystalline ferromagnet, Phys. Rev. 59, 388-394 (1941).
• [13] A. H. Morrish, Fizyczne podstawy magnetyzmu, 366-367 PWN Warszawa 1970.
• [14] J. Kuryłowicz, Badania materiałów magnetycznych, 283-286 WNT Warszawa 1962.
• [15] T. Kulik, Nanokrystaliczne materiały magnetycznie miękkie otrzymywane przez krystalizację szkiełmetalicznych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa (1998).
• [16] A. Makino, T. Bitoh, A. Kojima, A. Inoue, T. Masumoto, Materials Science and Engineering A304-306, 1083-1086 (2001).
• [17] X. M. Huang, C. T. Chang, Z. Y. Chang, A. Inoue, J. Z. Jiang, Materials Science and Engineering A 527, 1952-1956 (2010).
• [18] M. Nabiałek, M. Szota, M. Dośpiał, P. Pietrusiewicz, S. Walters, J. of Mag. and Magnet. Mater. 322, 3377-3380 (2010).
• [19] D. Y. Liu, W. S. Sun, A. M. Wang, H. F. Zhang, Z. Q. Hu, J. Alloys Compd 370, 249-253 (2004).
• [20] M. Nabiałek, M. Dospial, M. Szota, J. Olszewski, S. Walters, J. Alloys Compd. 509S, 155-S160 (2011).
• [21] S. Azarewicz, D. Gaworska, B. Weglinski, Zeszyty Problemowe - Maszyny Elektryczne No 72, 129 (2005).
• [22] www.stalprodukt.com.pl