Структурно-фазовые состояния и свойства среднеэнтропийных аморфных магнитомягких лент сплавов системы Fe-Co-Si-B-P

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Выполнен анализ структурно-фазовых состояний, механических и магнитных свойств аморфных сплавов (Fe,Co)82B13Si5 и (Fe,Co)82B12Si4P2, полученных методом спиннингования. Прослежено распределение элементного состава и отмечено расслоение сплава по кремнию и кобальту. Показано, что определенные экспериментально значения индукции насыщения (1,7–1,8 Тл) и коэрцитивной силы (18–20 А/м) практически не зависят от изменения состава лент в исследованном диапазоне содержания элементов. Значения предела прочности (~162 МПа) и удлинения до разрушения (~0,23%) свидетельствуют о низкой пластичности исследуемых лент, однако величина модуля упругости имела высокое значение (на уровне 81,5 МПа).

Об авторах

В. Е. Громов

Сибирский государственный индустриальный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: gromov@physics.sibsiu.ru
Новокузнецк

А. П. Семин

Сибирский государственный индустриальный университет

Email: gromov@physics.sibsiu.ru
Новокузнецк

Ю. Ф. Иванов

Институт сильноточной электроники СО РАН

Email: yufi55@mail.ru
Томск

С. В. Панин

Институт физики прочности и материаловедения

Email: paninsergey71@mail.ru
Томск

П. С. Могильников

Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина

Email: pavel_mog@mail.ru
Москва

И. Ю. Литовченко

Институт физики прочности и материаловедения

Email: gromov@physics.sibsiu.ru
Томск

И. Д. Селиванов

Сибирский государственный индустриальный университет

Email: gromov@physics.sibsiu.ru
Новокузнецк

Список литературы

  1. Yeh, J.W. Nanostructured high-entropy alloys with multiple principal elements : Novel alloy design concepts and outcomes / Yeh J.W., Chen S.K, Lin S.J., Gan J.Y., Chin T.S., Shun T.T., Tsau C.H., Chang S.Y. // Adv. Eng. Mater. 2004. V.6. P.299–303.
  2. Cantor, B. Microstructural development in equiatomic multicomponent alloys / B. Cantor, I.T.H. Chang, P. Knight, A.J.B. Vincent // Mater. Sci. Eng. A. 2004. V.375. 213–218.
  3. Ye, Y.F. High-entropy alloy : Challenges and prospects / Ye, Y.F., Wang Q., Lu J., Liu C.T., Yang, Y. // Mater. Today 2016. V.19. P.349–362.
  4. Miracle, D.B. A critical review of high entropy alloys and related concepts / D.B. Miracle, O.N. Senkov // Acta Materialia. 2017. V.122. P.448–511.
  5. Li, Y.H. New soft magnetic Fe25Co25Ni25(P,C,B)25 high entropy bulk metallic glasses with large supercooled liquid region / Li Y.H., Zhang W., Qi T.L. // J. Alloy. Compd. 2017. V.693. P.25–31.
  6. Wang, C. Effect of P on glass forming ability, magnetic properties and oxidation behavior of FeSiBP amorphous alloys / Wang C., He A., Wang A., Pang J., Liang X., Li Q., Chang C., Qiu K., Wang X. // Intermetallics 2017. V.84. P.142–147.
  7. Li, P. A ductile high entropy alloy with attractive magnetic properties / Li P., Wang A., Liu C.T. // J. Alloy. Compd. 2017. V.694. P.55–60.
  8. Zhang, Y. High-entropy alloys with high saturation magnetization, electrical resistivity, and malleability / Zhang Y., Zuo T., Cheng Y., Liaw P.K. // Sci. Rep. 2013. V.3. Art.1455.
  9. Hinte, C. Pattern-forming nanoprecipites in NiTi-related high-entropy shape memory alloys / C. Hinte, K. Bariente, J. Streinbrücker, G. Gerstein, M.A. Swider, S. Herbst [et al.] // Scripta Materialia. 2020. V.86. P.132–135.
  10. Рогачев, А.С. Структура, стабильность и свойства высокоэнтропийных сплавов / А.С. Рогачев // ФММ. 2020. Т.121. №8. С.807–841. – (Rogachev, A.S. Structure, stability and properties of high-entropy alloys / A.S. Rogachev // Physics of Metals and Metallography. 2020. V.121(8). P.807–841.)
  11. Karimi, M.A. Fabrication of a novel magnetic high entropy alloy with desirable mechanical properties by mechanical alloying and spark plasma sintering / M.A. Karimi, M. Shamanian, M.H. Enayati, M. Adamzadeh, M. Imani // J. Manul. Process. 2022. V.84. P.859–870.
  12. Li, C. New ferromagnetic (Fe1/3Co1/3Ni1/3)80(P1/2B1/2)20 high entropy bulk metallic glass with superior magnetic and mechanical properties / C. Li, Q. Li, M. Li, C. Chang, H. Li, Y. Dong, Y. Sun // J. Alloy. Compd. 2019. V.791. P.947–951.
  13. Vaidya, M. Amorphization in equiatomic high entropy alloys / M. Vaidya, S. Armugam, S. Kashyap, B.S. Murty // J. Non-Cryst. Solids. 2015. V.413. P.8–14.
  14. Shu, F.Y. Structure and high-temperature property of amorphous composite coating synthesized by laser cladding FeCrCoNiSiB high-entropy alloy powder / Shu F.Y., Liu S., Zhao H.Y., He W.X., Sui S.H., Zhang J., He P., Xu B.S. // J. Alloy. Compd. 2017. V.731. P.662–666.
  15. Кекало, И.Б. Процессы структурной релаксации и физические свойства аморфных сплавов / И.Б. Кекало ; монография в 2 т. Т.2. – М. : Издат. Дом МИСиС, 2016. 650 с. – (Kekalo, I.B. Structural relaxation processes and physical properties of amorphous alloys / I.B. Kekalo ; Monograph. in 2 v. V.2. – Moscow : MISIS Publishing House, 2016. 650 p.)
  16. Семин, А.П. Структура и свойства ленты магнитомягкого сплава Fe-Co-Ni-Si-B, изготовленной методом спиннингования / А.П. Семин, В.Е. Громов, Ю.Ф. Иванов, С.В. Панин, Е.А. Колубаев, И.Ю. Литовченко, С.В. Боровский // Физическая мезомеханика. 2024. Т.27. №5. С.63–70. – (Semin, A.P. Structure and properties of Fe-Co-Ni-Si-B soft magnetic alloy ribbons produced by melt spinning / A.P. Semin, V.E. Gromov, Yu.F. Ivanov, S.V. Panin, E.A. Kolubaev, I.Yu. Litovchenko, S.V. Borovsky // Physical Mesomechanics. 2024. V.27(5). P.63–70.)
  17. Gromov, V.E. Structure and properties of a ribbon from FeCoNiSiB high-entropy alloy / V.E. Gromov, A.I. Potekaev, A.P. Semin, E.A. Kolubaev, P.S. Mogilnikov, Yu.F. Ivanov, S.V. Panin, S.V. Borovsky, I.Yu. Litovchenko, B.A. Kornienkov // Russian Physics J. 2024. V.67. №6. P.756–764.
  18. Han, Y. New Fe-based soft magnetic amorphous alloys with high saturation magnetization and good corrosion resistance for dust core application / Han Y., Kong F.L., Han F.F., Inoue A., Zhu S.L., Shalaan E., Al-Marzouki F. // Intermetallics. 2016. V.76. P.18–25. DOI : 10.1016/j.intermet.2016.05.011.
  19. Roy, R.K. Compositional optimization of high induction (>1,7 T) FeCo-based nanocomposite alloys with enhancement of thermo-physical and magnetic properties / R.K. Roy, P. Murugaiyan, A.K. Panda, A. Mitra // Physica. B : Condensed Mater. 2019. V.566. P.71–76. DOI : 10.1016/j.physb.2019.04.034.
  20. Hou, L. Thermal and magnetic properties of Fe(Co)BCCu amorphous alloys with high saturation magnetization of 1.77 T / Hou L., Li M., Jiang C., Fan X., Luo Q., Chen S., Li W. // J. Alloys Comp. 2021. V.853. Art.157071. DOI : 10.1016/j.jallcom.2020.157071.
  21. Wang, F. Excellent soft magnetic Fe-Co-B-based amorphous alloys with extremely high saturation magnetization above 1,85 T and low coercivity below 3 A/m / F. Wang, A. Inoue, Y. Han // J. Alloys Comp. 2017. V.711. P.132–142.
  22. Wang, C. Effect of P on glass forming ability, magnetic properties and oxidation behavior of FeSiBP amorphous alloys / Wang C., He A., Wang A., Pang J., Liang X., Li Q., Wang X. // Intermetallics. 2017. V.84. P.142–147. DOI : 10.1016/j.intermet.2016.12.024.
  23. Hou, L. High Bs of FePBCCu nanocrystalline alloys with excellent soft-magnetic properties / Hou L., Yang W., Luo Q., Fan X., Liu H., Shen B. // J. Non-Crystalline Solids. 2020. V.530. Art.119800. DOI : 10.1016/j.jnoncrysol.2019.119800.
  24. Пат. РФ № RU2262540. Способ производства изотропной электротехнической стали с фосфором / Кондратков Д.А. ; заявл. 12.10.2004 ; опубл. 20.10.2005. –(Pat. No. RU2262540. Method for producing isotropic electrical steel with phosphorus / Kondratkov D.A. ; application date 12.10.2004 ; publication date 20.10.2005.)
  25. Чеглов, А.Е. Влияние фосфора на структуру нелегированной изотропной электротехнической стали / А.Е. Чеглов, Д.А. Кондратков, А.Б. Полушкин, А.А. Заверюха // Сталь. 2005. №9. С.67–69. – (Cheglov, A.E. Effect of phosphorus on the structure of unalloyed isotropic electrical steel / A.E. Cheglov, D.A. Kondratkov, A.B. Polushkin, A.A. Zaverukha // Steel. 2005. №9. P.67–69.)

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025