Реферат: Носкова Н. И., Лаврентьев А. Г., Потапов А. П

О ВОЗМОЖНОСТИ ОБНАРУЖЕНИЯ И ИНДЕНТИФИКАЦИИ НАНОФАЗ В РАССТЕКЛОВЫВАЮЩИХСЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ АМОРФНЫХ СПЛАВАХ

Носкова Н.И., Лаврентьев А.Г., Потапов А.П. Екатеринбург, Россия

Целенаправленно формируя условия изготовления и режим технологических обработок можно влиять на структурное состояние и магнитную структуру расстекловывающихся аморфных сплавов [1]. Для исследования были выбраны сплавы Fe60Co20Si5B15,Co81,5Mo9,5Zr9, имеющие уникальные магнитомягкие свойства и высокую температурную и временную стабильность. Структуру аморфных сплавов исследовали методом просвечивающей электронной микроскопии на микроскопе JEM-200KX. Для этого из лент сплавов методом электролитической полировки приготавливались фольги для просмотра в электронном микроскопе. Для выявления изменения тонкой структуры при расстекловывании аморфных сплавов был использован эффект Баркгаузена. В качестве параметра эффекта Баркгаузена была выбрана эдс потока скачков Баркгаузена (СБ) e, измеряемая накладным датчиком [2].

Аморфные ленты сплавов Fe60Co20Si5B15 и Co81,5Mo9,5Zr9 получали методом закалки расплава. Образцы для исследования имели форму полос. На рисунке 1 представлены осциллограммы огибающих амплитуд потока СБ для образцов сплава Fe60Co20Si5B15 после отжига (ТО) при 300 оС (а) и после термомагнитной обработки (ТМО) в постоянном магнитном поле при 400 оС (б).


Рис.1. Осциллограммы огибающих амплитуд потока СБ


Одновременно были сделаны электронно-микроскопические снимки структуры (рис.2) аморфно-нанокристаллического сплава Fe60Co20Si5B15 после тех же самых обработок. Из осциллограмм (рис.1,а) видно, что распределение СБ по полю подчиняется гауссовскому закону, что обусловлено наличием в образце мелких областей перемагничивания с критическими полями старта, распределенными случайным образом. Структурные исследования (рис.2,а) показали, что сплав после отжига при 300оС находится в аморфном состоянии. После ТМО в постоянном поле на осциллограмме (рис.1,б) наблюдаются несколько областей критических полей старта.

Электронно-микроскопические исследования (рис.2,б) показали, что в структуре сплава после этой обработки имеются дисперсные выделения фаз Co2Si и Fe3Si, направление намагниченности в которых определяется направлением магнитного поля



( а ) ( б )

50 нм

Рис. 2. Результаты исследований

при ТМО. Аналогичные данные были получены для сплава Co81,5Mo9,5Zr9. Приведенные результаты указывают на существование возможной корреляции между структурой сплава и выбранным параметром эффекта Баркгаузена. А именно, впервые было показано, что распределение СБ по полю, по гауссовскому закону соответствует аморфной структуре, возникновение дисперсных выделений в сплаве приводит к появлению на осциллограмме нескольких областей критических полей старта, соответствующих выделениям в аморфной матрице. На основании обнаруженной корреляции между структурой сплава и выбранным информативным параметром эффекта Баркгаузена, предложен метод контроля структурного состояния аморфно-нанокристаллического сплава.

По результатам исследования получен патент « Магнитная структуроскопия».

Предлагаемый метод контроля позволяет следить за процессами структурообразования при переходе магнитомягких сплавов из аморфного состояния в нанокристаллическое, что обеспечивает создание оптимальной структуры с наилучшими магнитными свойствами. Сплавы, аттестованные подобным способом, могут более успешно работать в магнитометрической аппаратуре [3,4]. Например, в приборе, предназначенном для поиска месторождений остродефицитных полезных ископаемых, «Скважинный феррозондовый магнитометр-инклинометр», разработки Института геофизики УрО РАН с частичным участием Института физики металлов УрО РАН.


Работа выполнена по госконтракту № 02.513.11.3053, иинтеграционному проекту с СО РАН № 30 и по проекту РФФИ №04-02-17674.


Литература


1. Н.И. Носкова, В.В Шулика, А.Г. Лаврентьев, А.П. Потапов, Г.С. Корзунин. Особенности структуры и параметров эффекта Баркгаузена аморфных сплавов после различных термических обработок. // Дефекто-скопия, 2004, №9, с.63-68.

2. Г.С.Корзунин, А.Г.Лаврентьев. Контроль параметров кристаллографической текстуры электро-технической стали по потоку скачков Баркгаузена. // Дефектоскопия, 1999, №6, с.24-28.

Ю.Г. Астраханцев, Г.С. Корзунин, А.Г. Лаврентьев, А.П. Потапов, Т.А. Шерендо, В.В. Шулика

Контроль качества сердечников из нанокристаллических сплавов, предназначенных для первичных преобра-

зователей скважинного магнитометра-инклинометра. // Дефектоскопия, 2004, №4, с. 60-66.

4. Ю.Г Астраханцев, А.Г. Лаврентьев, В.Е. Щербинин, Г.С. Корзунин, В.Л. Нехорошков, А.П. Потапов,

Т.А. Шерендо Перспективы применения современных магнитомягких материалов в магнито- метрической геофизической аппаратуре. // ДАН, 2006, т. 406, № 1, с. 89-94.