بررسي اثر عمليات حرارتي بر ساختار و ويژگي هاي مغناطيسي آلياژ نانو ساختار پرم الوي توليدي به روش آلياژ سازي مكانيكي

The effect of heat treatment on the structure and magnetic properties of mechanically alloyed Fe-45%Ni nanostructured powders

آلياژ مغناطيسي آهن - نيكل حاوي 45 درصد وزني نيكل معروف به پرم الوي به علت مغناطش اشباع نسبتا بالا ، نفوذپذيري مغناطيسي بالا و ميدان پسماند زداي مغناطيسي پايين ،مورد توجه گسترده قرار گرفته است. در اين تحقيق آلياژ نانو ساختار مغناطيسي پرم الوي به روش آلياژ سازي مكانيكي تهيه گرديد و در دماهاي مختلف در كوره خلاء عمليات حرارتي گرديد. سپس به كمك ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) و روش پراش پرتو ايكس (XRD) مورد مطالعه فازي و ريز ساختاري قرار گرفت . علاوه بر آن با استفاده از دستگاه VSM خواص مغناطيسي آن مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان مي دهد كه عمليات حرارتي منجر به كاهش تنش پسماند و افزايش اندازه كريستال ها با افزايش دماي عمليات حرارتي مي شود. بررسي هاي مغناطيسي نيز حاكي از آن است كه ميدان پسماند زداي مغناطيسي تابع مقدار تنش پسماند در دماهاي عمليات حرارتي كم ( كمتر از 450 درجه سانتيگراد ) و تابع اندازه كريستال ها در دماهاي بالاتر ( بالاتر از 450درجه سانتيگراد) است.

Magnetic iron nickel alloys generally called permalloys are of great interest due to their magnetic properties. Fe 45%Ni alloy is one of the major iron nickel compositions, well-known for high flux density, high permeability and low coercivity. In this study, nanocrystalline Fe 45%Ni alloy powders were prepared by mechanical alloying process using a planetary high-energy ball mill under argon atmosphere. The synthesized powders were heat treated at different temperature using a vacuum furnace. The structural properties of the asmilled and the post-heat treated powders were studied by means of X-ray diffraction (XRD) technique, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The magnetic measurements on the powders were carried out using a vibrating sample magnetometer (VSM). The results showed that lattice strain decreases and crystallite size increases with annealing temperature. We also found that the variation of coercivity is dominated by the removal of residual stress at low annealing temperature whereas the value of coercivity depends on the crystallite size at higher annealing temperature.