This paper presents a mobile ferrograph system for measurement of magnetic parameters of ultrahigh permeability alloys. The structure of developed system is described, as well as exemplary measurement results of Co67Fe3Cr3B12Si15 alloy used in space applications are presented.
This paper presents the results of investigations into the microstructure and magnetic properties of Fe86Zr7Nb1Cu1B5, Fe82Zr7Nb2Cu1B8 and Fe81Pt5Zr7Nb1Cu1B5 alloys. The alloys were investigated in their as-quenched state, in the form of thin ribbons with approximate dimensions as follows: width 3 mm and thickness 20 μm. The investigations were performed utilizing Mössbauer spectrometry and X-ray diffractometry. Also, an evaluation of the low-field magnetic susceptibility and measurements of the magnetization versus temperature and magnetizing field were performed.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Paper present practical solutions based on the utilization of graphene and amorphous alloys for construction of DC current transformer. Proposed solution is competitive as for the metrological properties and overall dimensions, and is well suited for the measurements of large currents in the railway traction. Use of amorphous alloys as magnetic materials for low-hysteresis and highpermeability cores, and development of highly sensitive graphene-based Hall effect sensors, allow for substantial improvements in the open feedback loop DC current transformers construction. In order to verify the usefulness of the developed DC current transformer, its characteristic was investigated. High linearity of the sensor is confirmed by the R-square parameter exceeding 0.99. The repeatability of the measurements was in the range of 1%. The properties of these materials raise the prospect of changes in the construction of the DC current transformers and open up the perspective of a number of innovative projects in the railway industry, in the current measurements area.
PL
Artykuł przedstawia praktyczne zastosowanie grafenu i stopów amorficznych w aplikacji przekładnika prądu stałego. Zaproponowane rozwiązanie jest konkurencyjne co do parametrów metrologicznych i geometrycznych oraz jest dostosowane do pomiaru prądów o wysokim natężeniu występujących w kolejnictwie. Wykorzystanie magnetyków amorficznych jako materiałów do wykonania rdzeni, które charakteryzują się znaczną przenikalnością magnetyczną i znikomą histerezą, oraz wysokoczułych hallotronów wykonanych z grafenu pozwala na poprawę właściwości przekładników prądu stałego z otwartą pętlą sprzężenia zwrotnego. W celu sprawdzenia użyteczności skonstruowanego przekładnika została zbadana jego charakterystyka. Liniowość charakterystyki w badanym zakresie potwierdzono współczynnikiem determinacji liniowej wynoszącym 0,99. Uzyskano powtarzalność pomiarów na poziomie 1%. Właściwości użytych materiałów budzą perspektywę zmian w obszarze budowy przekładników prądowych i otwierają perspektywę wielu innowacyjnych projektów w kolejnictwie w obszarze pomiaru prądu.
This paper presents studies relating to the structure, soft magnetic properties and thermal stability of the following bulk amorphous alloys: Fe61Co10Ti3-xY6+xB20 (x = 0, 1). On the basis of the performed X-ray diffraction studies and Mössbauer spectroscopy, it was found that investigated samples were amorphous in the as-cast state. The DSC curve obtained for Fe61Co10Ti2Y7B20 alloy exhibited one exothermic peak, while for the Fe61Co10Ti3Y6B20 sample, two peaks were distinguishable. The change in the chemical structure of the investigated alloys has a major effect on their soft magnetic properties; especially on coercivity and saturation magnetization. On the basis of the magnetization curves analysis, the spin wave stiffness parameter Dsp were determined for the investigated alloys.
Three distinct alloys: Fe86Zr7Nb1Cu1B5, Fe82Zr7Nb2Cu1B8, and Fe81Pt5Zr7Nb1Cu1B5 were characterized both magnetically and structurally. The samples, obtained with spinning roller method as a ribbons 3 mm in width and 20 μm thick, were investigated as-quenched and after each step of a multi steps heating treatment procedure. Each sample was annealed at four steps, fifteen minutes at every temperature, starting from 573K+600K up to +700K depending on type of alloy. Mössbauer spectroscopy data and transmission electron microscope (HRE M) pictures confirmed that the as-quenched samples are fully amorphous. This is not changed after the first stages of treatment heating leads to a reduction of free volumes. The heating treatment has a great influence on the magnetic susceptibilities. The treatment up to 600K improves soft magnetic properties: an χ increase was observed, from about 400 to almost 1000 for the samples of alloys without Pt, and from about 200 to 450 at maximum, for the Fe81Pt5Zr7Nb1Cu1B5. Further heating, at more elevated temperatures, leads to magnetic hardening of the samples. Curie temperatures, established from the location of Hopkinson’s maxima on the χ(T) curve are in very good agreement with those obtained from the data of specific magnetization, σ(T), measured in a field of 0.75T. As a critical parameter β was chosen to be equal 0.36 for these calculations, it confirmed that the alloys may be considered as ferromagnetic of Heisenberg type. Heating treatment resulted in decreasing of TC. These changes are within a range of several K.
As revealed by Mössbauer spectroscopy, replacement of 10 at.% of iron in the amorphous Fe70Mo5Cr4Nb6B15 alloy by cobalt or nickel has no effect on the magnetic structure in the vicinity of room temperature, although the Curie point moves from 190 K towards ambient one. In the early stages of crystallization, the paramagnetic crystalline Cr12Fe36Mo10 phase appears before α-Fe or α-FeCo are formed, as is confi rmed by X-ray diffractometry and transmission electron microscopy. Creation of the crystalline Cr12Fe36Mo10 phase is accompanied by the amorphous ferromagnetic phase formation at the expense of amorphous paramagnetic one.
In this paper, the results of investigations are presented, into the microstructure and magnetic properties of the following amorphous alloys in the as-quenched state: Fe82Zr7Nb2Cu1B8 and Fe86Zr4Y3Nb1Cu1B5. The studied material was produced in the form of thin ribbons of 3 mm width and 20 μm thickness. The structure and microstructure of the samples have been investigated by means of Mössbauer spectrometry and X-ray diffractometry. In addition, the magnetic properties of these materials have been determined, i.e. the low-field magnetic susceptibility, and the magnetisation as a function of temperature and magnetising field. On the basis of the performed investigations, it has been found that a minor change in the quantities of elements favouring amorphisation, such as: Zr and Y, has an influence on the value of the Curie temperature and the magnetic properties of the resulting alloys. It should be noticed that the changes, introduced in the chemical composition of the alloys, don’t change the combined volume of these elements, i.e. Zr7 and Zr4Y3.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań struktury i mikrostruktury oraz właściwości magnetycznych stopów amorficznych Fe82Zr7Nb2Cu1B8, Fe86Zr4Y3Nb1Cu1B5 w stanie po zestaleniu w postaci cienkich taśm o szerokości 3 mm i grubości 20 μm. Strukturę oraz mikrostrukturę próbek badano wykorzystując spektrometrię mössbauerowską i spektroskopię rentgenowską. Dokonano również pomiarów właściwości magnetycznych, takich jak: niskopolowa podatność magnetyczna, magnetyzacja w funkcji temperatury i funkcji pola magnesującego. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że niewielka zmiana amorfizatorów takich jak: cyrkon i itr znacząco wpływa na wartość temperatury Curie, a także wpływa na właściwości magnetyczne tych stopów. Należy zwrócić szczególną uwagę na fakt, że wprowadzone zmiany składowe nie zmieniają ich ilości tzn. Zr7 i Zr4Y3.
Amorphous materials in the form of tapes, despite being discovered more than half a century ago, are still the object of interest for materials engineers and electro-technical industry. They possess a great application potential, and are constantly studied for new variations. Due to the different structure from the commonly manufactured textured FeSi sheets, FeCoB based amorphous alloys demonstrate very good, so called soft magnetic properties. This paper presents the results of studying the structure and magnetic properties of tapes of Fe78CoxSi11-xB11 (X = 0 or 2) alloys of amorphous structure. In addition, the effect of Co alloy addition on the type of structural defects in the area of ferromagnetic saturation approach was examined. It was found that a small addition of Co affects the increase of saturation magnetization value, as well as the distribution of magnetization vectors within the stresses sources in form of structure defects.
PL
Materiały amorficzne w postaci taśm pomimo, że zostały odkryte już ponad pól wieku temu cały czas są obiektem zainteresowania inżynierów materiałowych i przemysłu elektrotechnicznego. Posiadają one ogromny potencjał aplikacyjny i stale poszukiwane są nowe ich odmiany. Ze względu na odmienną strukturę, niż w powszechnie produkowanych teksturowanych blachach FeSi, stopy amorficzne na bazie FeCoB posiadają bardzo dobre tzw. właściwości magnetycznie miękkie. W pracy przedstawiono wyniki badań struktury oraz właściwości magnetycznych dla taśm stopów Fe78CoxSi11-xB11 (x = 0 lub 2) o strukturze amorficznej. Ponadto, zbadano wpływ dodatku stopowego Co na rodzaj defektów strukturalnych w obszarze podejścia do ferromagnetycznego nasycenia. Stwierdzono, że niewielki dodatek Co wpływa na podniesienie wartości magnetyzacji nasycenia oraz rozkład wektorów magnetyzacji w obrębie źródeł naprężeń w postaci defektów struktury.
Amorphous materials exhibit good biocompatibility, exceptional strength properties and excellent resistance to corrosion. Good surface development, in these types of functional materials is quite important in case of implants. Studies of surface development for the different shapes of the studied samples proved to be interesting with respect to application these alloys for implants. In the material in the form of a tube, there are two areas that will overgrown with tissue, which may result in better integration of the implant with an organic environment. Summing up the iron-based alloys have the potential to be an alternative to titanium alloys, which are currently widely used in all kinds of implants. Compared to these alloys have much better strength properties, and most importantly, greater resistance to corrosion.
PL
Materiały amorficzne wykazują dobrą biozgodność i wykazują wyjątkowe parametry wytrzymałościowe oraz bardzo dobrą odporność na korozję. Rozwinięcie powierzchni w takich typach materiałów funkcjonalnych jest dość istotne i w przypadków implantów bardo pożądane. W przyszłości jest planowane wykonanie dodatkowych badań dla prezentowanego w pracy stopu, w szczególności dla próbek wytwarzanych w postaci rurek, które mogą stanowić dobry budulec na implanty. W materiale w postaci rurki są dwie powierzchnie, które będą obrastały tkanką, co może wpłynąć na lepszą integrację implantu ze środowiskiem organicznym. Podsumowując, stopy na bazie żelaza mogą w przyszłości stanowić alternatywę dla stopów tytanu, które są obecnie powszechnie wykorzystywane we wszelkiego rodzaju implantach. W porównaniu z tymi stopami mają znacznie lepsze parametry wytrzymałościowe i co najważniejsze większą odporność na korozję.
Using the production technology of amorphous thin ribbons, consisting of unidirectional cooling of liquid alloy should be taken into account the quality of obtained surface, depending on the side of obtained ribbon. It was noted that for Fe86Zr7Nb1Cu1B5 alloy, obtained in the form of a tape, roughness profile and microhardness were different, depending on the side of tape. Ra and Rt parameters were significantly higher for the matte side of the tape, that is, the one formed in direct contact with the copper wheel. The surfaces development, microhardness and corrosion resistance are important parameters with regard to the use of metallic alloys in medicine. It is known, that amorphous alloys materials are highly resistant to corrosion, and well suited as the material for implants. Materials in the form of tapes of varying mechanical properties, that depend on side of tape can be used in the future in many types of industries, such as: medicine, military, energy, sports and many others.
PL
Stosując technologię wytwarzania cienkich taśm amorficznych polegającą na jednokierunkowym chłodzeniu ciekłego stopu należy brać pod uwagę jakość powierzchni otrzymywanych taśm z uwzględnieniem strony taśmy. Zauważono, że dla badanego stopu Fe86Zr7Nb1Cu1B5 wytworzonego w formie taśmy profil chropowatości oraz mikrotwardość różniły się w zależności od strony, z której badano taśmę. Parametry Rt i Ra były znacznie większe dla matowej strony taśmy, czyli tej jaka powstaje w bezpośrednim kontakcie z miedzianym kołem. Rozwinięcie powierzchni, mikrotwardość oraz odporność na korozję są parametrami istotnymi, jeśli chodzi o zastosowania stopów metalicznych w medycynie. Wiadomo, że stopy amorficzne są materiałami wysoce odpornymi na korozję i dobrze sprawdzają się jako materiał na implanty. Materiały w formie taśm o zmiennych parametrach mechanicznych zależących od strony taśmy mogą być w przyszłości wykorzystane w wielu dziedzinach przemysłu, np.: medycynie, wojsku, energetyce, sporcie i wielu innych.
Paper presents methodology of generation of the uniform, compressive or tensile stresses in ring-shaped amorphous alloys core. In this study we use the set of special nonmagnetic, cylindrical backings. These backings enabled the core to be wound as well as create the possibility of generation of uniform compressive and tensile stresses. Using presented methodology the magnetoelastic characteristics were experimentally determined for Fe40Ni38Mo4B18 Metglas 2826 MB amorphous alloy. Knowledge about these properties is important for users of inductive components with amorphous alloys cores due to the fact, that changes of fl ux density due to magnetoelastic effect exceed 40%.
PL
W artykule przedstawiono metodykę zadawania jednorodnych naprężeń ściskających i rozciągających do rdzenia pierścieniowego wykonanego ze amorfi cznego stopu magnetycznie miękkiego. Do badań wykorzystano zestaw specjalnych, cylindrycznych nakładek wykonanych z materiału niemagnetycznego. Z wykorzystaniem tych nakładek powstała możliwość zarówno wykonania uzwojenia magnesującego i pomiarowego, jak również obciążenia rdzenia w zakresie naprężeń rozciągających i ściskających. Z wykorzystaniem przedstawionej metodyki zbadano charakterystyki magnetosprężyste stopu amorfi cznego o składzie Fe40Ni38Mo4B18 (Metglas 2826 MB). Wiedza w zakresie tych charakterystyk jest ważna z punktu widzenia dla użytkowników elementów indukcyjnych z rdzeniami ze stopów amorfi cznych. Należy podkreślić, że pod wpływem naprężeń mechanicznych, wartość maksymalnej indukcji magnetycznej B w rdzeniu może zmieniać się nawet o 40%. Unauthenticated
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Hydrogen diffusion through an amorphous membrane causes local disorders in the structure which can be detected through the measurement of changes of the electrical conductivity. Detecting these changes and comparing them directly with the amount of the permeated hydrogen provides information on the efficiency of separation, which can be used in hydrogen sensor and analyzer technology. This paper presents the results of electrical resistivity measurement of Pd47Ni47Si6 alloy amorphous membrane while hydrogen permeation flux was being changed along with the temperature. It was found that hydrogen changes the nature of the resistivity and the temperature coefficient of resistivity is negative, however, starting from the temperature of 365 K, its value becomes smaller. In order to explain this phenomenon thorough and detailed measurements of phase transitions were made with the use of differential scanning calorimetry and X-ray diffractometry. On the basis of the research an attempt was made to explain the recorded changes of electrical conductivity.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
urpose: This paper presents the results of investigations into the: microstructure, magnetic properties and thermal stability of amorphous Fe82Zr7Nb2Cu1B8 alloy in the state prevailing after solidification and a multi-stage heat treatment process. Design/methodology/approach: The investigated alloy was obtained in the form of thin ribbons of width 3 mm and thickness approximately 20 μm. The required ingots of alloy were obtained by arc-melting high-purity component elements. The structure and microstructure were examined using Mössbauer spectroscopy and transmission electron microscopy. The microstructure study confirmed the amorphicity of the investigated alloy. The thermal stability was determined on the basis of DSC (Differential Scanning Calorimetry) plots. Also measurements were taken of the magnetic properties, such as magnetic susceptibility and magnetization as a function of temperature and magnetizing field. Findings: Samples of the investigated Fe82Zr7Nb2Cu1B8 alloy were found to be amorphous, both in the as-quenched state and after a multistage thermal annealing process. The sample with the lowest value of hyperfine field induction on the 57Fe was found to possess the lowest value of Curie temperature, it is related to the so-called invar effect. The sample of the investigated alloy that had been subjected to the annealing process, at temperatures of 573 K and 600 K for 15 minutes exhibits the biggest change in the magnetic entropy. Practical implications: The paper disscus the effect of heat treatment on the magnetic properties of Fe82Zr7Nb2Cu1B8 amorphous alloy. Originality/value: The paper presents some researches of the Fe-based amorphous alloys obtained by arc-melting high-purity component elements.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Purpose: The purpose of the study is to examine the mechanical properties of Fe73Ti5Y3B19, and Fe73Co5Y3B19 alloys and to carry out the comparative examination of the bright side of these alloys. Design/methodology/approach: The Fe73Ti5Y3B19, Fe73Co5Y3B19 alloys were produced by the melt-spinning method. This method involves rapid cooling of the metal on a spinning copper cylinder. The cooling rate required for obtaining the amorphous alloy ranges from 105 to 106 K/s. The above-mentioned method is popular and often used; however, in order to obtain alloys of an amorphous structure, its should assured that the conditions for obtaining amorphous materials, as set by A. Inoe, are satisfied. Findings: Mechanical properties, such as microhardness, roughness, abrasive wear with the use of a ball tester, have been described and the X-ray diffraction has been determined in the paper. Research limitations/implications: The effect of the investigation are differences in mechanical properties found between the examined alloys. Practical implications: The amorphous Fe73Ti5Y3B19, Fe73Co5Y3B19 alloys find application in the power industry, where there are used for transformer cores.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Purpose: The purpose of the study is to examine the mechanical properties of Fe73Ni5Y3B19, alloy and to carry out the comparative examination of matt and glossy sides of those alloys. Design/methodology/approach: The Fe73Ni5Y3B19, alloy have been produced by the melt-spinning method which involves rapid cooling of the metal on a spinning copper cylinder. The cooling rate has required for obtaining the amorphous alloy ranges from 10 5 to 106 K/s. The above-mentioned method is popular and often used; however, in order to obtain alloys of amorphous structure, it should be assured that the conditions for obtaining amorphous materials, as set by A. Inoe, are satisfied. Findings: Mechanical properties, such as microhardness, roughness, abrasive wear with the use of a ball tester, have been described and the X-ray diffraction has been determined in the paper. Research limitations/implications: Analyzed modernization of the machine refers to pin on disc, disc-disc, block and disc unit sliding friction processes. Practical implications:The Fe73Ni5Y3B19 amorphous alloys find the application in the power industry, where they are used for transformer cores.
The purpose of the study was make thin-layered amorphous Fe73Co5Y3B19 strips and examine their mechanical properties. Amorphous alloys were made by the melt-spinning method, which consists in rapid cooling of the metal on a spinning copper cylinder. The cooling rate required for obtaining the amorphous alloy ranges from 105 to 106 K/s. In the paper results of metallographic examinations, microhardness tests, tribological resistance tests using a ball tester, surface roughness profile examinations, as well as an X-ray analysis are presented. All examinations and tests were done for both side of the tape. The mat side of tape is formed on the drum and its properties differ from the glossy side. Interesting are the results of the balltester tribological resistance tests, where a difference in abrasion between the both material sides is visible. The lesser abrasions on the glossy side are caused by a surface layer that occurs there. In contrast, the abrasions on the mat side are relatively greater. It can be claimed that the differences in the examined properties between the mat and the glossy side of the amorphous Fe73Co5Y3B19 alloy occur as a results of different cooling conditions. This is directly associated with the production method.
PL
Celem pracy było wytworzenie cienkowarstwowych amorficznych taśm stopu Fe73Co5Y3B19 i badanie ich właściwości mechanicznych. Amorficzne stopy były wykonane metodą zestalenia ciekłego stopu, która polega na szybkim chłodzeniu metalu na wirującym miedzianym bębnie. Wymagana szybkość chłodzenia w celu uzyskania stopów amorficznych wynosi od 105 do 106 K/s. W artykule przedstawiono przeprowadzone badania metalograficzne, badania mikrotwardości, próby tribologiczne za pomocą kulotestera, pomiary chropowatości powierzchni profilu, jak również analizę rentgenowską. Wszystkie badania i próby zostały wykonane dla każdej strony taśmy. Strona matowa taśmy powstaje na powierzchni bębna, a jej właściwości mechaniczne znacząco różnią się od właściwości strony błyszczącej. Interesujące są wyniki badań właściwości tribologicznych, w których różnica w ścieraniu między stronami materiału jest widoczna. Mniejsze wytarcia na błyszczącej stronie są spowodowane przez warstwę powierzchniową. W przeciwieństwie do tego, wytarcia na stronie matowej są głębsze. Można stwierdzić, że różnice w badanych właściwościach między matową i błyszczącą stroną amorficznego stopu Fe73Co5Y3B19 występują w wyniku różnych warunków chłodzenia. Jest to bezpośrednio związane ze sposobem wytworzenia materiału.
W referacie omówiono możliwości wykorzystania stopów amorficznych o składzie Fe77Cr2B16Si5 do budowy sensorów sił rozciągających. W opracowanych sensorach uzyskano równomierny rozkład naprężeń rozciągających działających w kierunku osi magnesowanego rdzenia pierścieniowego. Przedstawione wyniki wykazały wysoką czułość magnetosprężystą stopu o składzie Fe77Cr2B16Si5, poddanego działaniu naprężeń rozciągających. Ponadto stwierdzono, że czułość magnetosprężysta rośnie w wyniku przeprowadzenia relaksacji termicznej - wyżarzania stopu amorficznego.
EN
Paper presents possibilities of utilizing Fe77Cr2B16Si5 amorphous alloy in development of magnetoelastic tensile stresses sensors. In presented sensors the uniform distribution of tensile stresses was achieved. These stress were perpendicular to the direction of magnetizing field in the ring-shaped core. Presented results indicated high magnetoelastic sensitivity of Fe77Cr2B-16Si5 amorphous alloy under tensile stresses. Moreover it was indicated, that magnetoelastic sensitivity increases due to thermal relaxation - annealing of amorphous core.
The results on fabrication and characterization of Al-based amorphous alloyed powders are presented. For powders manufacturing mechanical alloying technique has been applied, starting from the mixture of powders of pure crystalline elements. Al80Fe20 and Al60Nb40 (at. %) powder mixtures have been subjected to milling in a ball mill. Phase transformations taking place during milling have been analysed by X-ray diffraction studies (Fig. 1 and 2). In both compositions an amorphous alloy was a final product of the process. The density of the obtained alloyed powders has been measured as 3,33 and 5,01 g·cm–3 for Al80Fe20 and Al60Nb40, respectively. The shape of the particles and their size have been estimated by light microscopy method (Fig. 3 and 4). The manufactured powders have revealed a globular morphology, without tendency for agglomeration. The particle size has been estimated as 10÷20 μm for Al80Fe20 alloy and below 10 μm for Nb-containing alloy. Calorimetric studies correlated with X-ray diffraction technique have allowed for thermal stability determination of the synthesized Al60Nb40 amorphous alloy (Fig. 5 and 6). This alloy has revealed high thermal stability and its crystallization temperature has been measured as 908°C (heating rate 40°C·min–1). The performed microhardness measurements have shown that Nb-containing alloy has significantly higher microhardness (1130 HV0,02) than Fe-containing one (600 HV0,02).
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących wytworzenia i scharakteryzowania amorficznych proszków stopowych na osnowie aluminium. Do ich wytworzenia zastosowano metodę mechanicznej syntezy, wychodząc z mieszaniny krystalicznych proszków czystych pierwiastków. Mieleniu w młynku kulowym poddano mieszaniny o składzie Al80Fe20 i Al60Nb40 (% at.). Przemiany fazowe towarzyszące procesowi mechanicznej syntezy śledzono za pomocą dyfrakcyjnych badań rentgenowskich (rys. 1 i 2). Produktem finalnym w obu procesach był stop o strukturze amorficznej. Wytworzone proszki stopowe charakteryzowały się gęstością odpowiednio 3,33 oraz 5,01 g·cm–3. Wykorzystując technikę mikroskopii świetlnej określono kształt i oszacowano wielkość cząstek badanych proszków stopowych (rys. 3 i 4). Zsyntezowane proszki charakteryzowały się morfologią globularną i nie wykazywały tendencji do aglomeracji. Wielkość cząstek proszku Al- 80Fe20 wynosiła 10÷20 μm, natomiast dla proszku Al60Nb40 było to poniżej 10 μm. Badania kalorymetryczne w połączeniu z dyfrakcyjnymi badaniami rentgenowskimi posłużyły do określenia stabilności termicznej stopu zawierającego niob (rys. 5 i 6). Stop ten wykazywał wysoką stabilność termiczną, bowiem jego temperatura krystalizacji wynosiła 908°C (przy szybkości nagrzewania 40°C·min–1). Przeprowadzone pomiary mikrotwardości wykazały, że stop zawierający niob cechuje się większą mikrotwardością (1130 HV0,02) niż stop z żelazem (600 HV0,02).
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.
The results of microstructure and magnetic properties studies of the amorphous Fe73Me5Y3B19 (where Me = Ti or Nb) alloys are presented The samples of the investigated alloys were produced in the form of ribbons with thickness of approximately 30 um by unidirectional cooling of the liquid material on a rotating copper wheel. Both investigated alloys, in the as-quenched state, were fully amorphous which was verified using a ‘Bruker’ X-ray diffractometer. Static hysteresis loops, measured using ‘LakeShore’ vibrating sample magnetometer (VSM), were typical as for soft magnetic ferromagnets. The Fe73Nb5Y3B19 and Fe73Ti5Y3B19 alloys were characterized by relatively high values of saturation of the magnetization (1.25 T and 1.26 T, respectively) and low coercivity field (16 A/m and 47 A/m, respectively). The core losses obtained for the investigated alloys were significantly lower than for commercially used FeSi transformer steels. Both alloys also exhibited excellent time and temperature stability of the magnetic properties (within the investigated temperature range), as confirmed by measurements of magnetic susceptibility and its disaccommodation.
PL
Celem pracy było zbadanie mikrostruktury oraz właściwości magnetycznych czteroskładnikowych stopów Fe73Me5Y3B19 (gdzie Me = Ti lub Nb) o strukturze amorficznej, otrzymanych techniką ultraszybkiego zestalania ciekłego stopu na miedzianym obracającym się bębnie. Strukturę odlanych taśm badano za pomocą dyfraktometru rentgenowskiego firmy "Bruker". Z pomiarów tych wynika, że obydwa czteroskładnikowe stopy w stanie po odlaniu były amorficzne. Statyczne pętle histerezy zmierzone przy użyciu magnetometru wibracyjnego (VSM) firmy "LeakeSchore", były typowe jak dla ferromagnetyków magnetycznie miękkich, a wytworzone stopy Fe73Nb5Y3B19 i Fe73Ti5Y3B19 cechowały się względnie wysoką magnetyzacją nasycenia (odpowiednio: 1.25 T i 1.26 T) i małym polem koercji (odpowiednio: 16 A/m i 47 A/m). Straty energii potrzebnej na jeden cykl przemagnesowania dla obydwu badanych stopów były znacznie mniejsze niż dla komercyjnie produkowanych stali transformatorowych FeSi. Wytworzone stopy wykazywały dobrą stabilność czasową oraz temperaturową właściwości magnetycznych (w wyznaczonym zakresie temperatur), któwą określono na podstawie pomiarów podatności magnetycznej i jej dezakomodacji.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.