اثر فرآیند پرس گرم بر ریزساختار و خواص مغناطیسی آلیاژ نانو بلورین فاینمت

در پژوهش حاضر، هسته های نرم مغناطیسی نانوبلورین فاینمت با استفاده از فرآیند پرس گرم شکل دهی شد و امکان افزایش ضخامت هسته ها با استفاده از این روش بررسی گردید. همچنین تاثیر فرآیند پرس گرم بر ریزساختار و خواص مغناطیسی پیش ماده آمورف بررسی و با روش متداول عملیات حرارتی مورد مقایسه قرار گرفت. به این منظور، ابتدا آلیاژ فاینمت با استفاده از روش ریسندگی مذاب به صورت نوارهای آمورف تولید و رفتار حرارتی آلیاژ آمورف فاینمت و تبلور فاز نانو بلور به کمک آنالیز گرماسنجی تفاضلی روبشی مطالعه گردید. به این ترتیب، دمای مناسب تبلور فاز آمورف حدود C 550 تعیین و خواص نرم مغناطیسی نمونه ها توسط دستگاه مغناطش سنج گرادیان نیروی متناوب بررسی گردید. به منظور تبلور فاز نانوبلورین از بستر آمورف، عملیات حرارتی (متداول) نوارها در دمای C 550 به مدت 30 دقیقه تحت اتمسفر کنترلی آرگون- هیدروژن (%30 2H و %70 Ar) و فرآیند پرس گرم نیز تحت همان اتمسفر و دما، به مدت 60 دقیقه با اعمال فشار MPa 100 انجام شد. فازهای تشکیل شده توسط آنالیز پراش سنجی پرتو ایکس شناسایی و ریز ساختار آلیاژ به وسیله میکروسکوپ الکترون - روبشی مورد بررسی قرار گرفت. به این طریق مشاهده می شود عملیات حرارتی باعث تشکیل بلورک های نانومتری α-FeSiمحصور در زمینه آمورف می گردد. اندازه متوسط نانوبلورک های α-FeSi بعد از فرآیندهای عملیات حرارتی (متداول) و پرس گرم به کمک نرم افزار MAUD، به ترتیب nm17و nm12 محاسبه شد. نتایج حاصل نشان داد فرآیند پرس گرم سبب کاهش موثر سایز بلورک ها (نسبت به روش متداول عملیات حرارتی) می شود. گرچه روش مذکور باعث افت خواص نرم مغناطیسی نوارهای نازک شده؛ اما خواص حاصل در محدوده نرم مغناطیس بسیار خوب (emu/g130 ~σ، Oe8~Hc) می باشد.