بررسي تاثير عمليات حرارتي بر خواص مغناطيسي نوارهاي بي شكل Fe78Si9B13

The Effect of Heat Treatment on Magnetic Properties of Fe78Si9B13 Amorphous Ribbons

تنش?هاي پس?ماند ناشي از سرد شدن سريع مذاب در فرايند مذاب ريسي (Melt Spinning) را مي?توان با انجام عمليات حرارتي آرامش ساختاري در دماهايي پايين تر از دماي تبلور حذف كرد و خواص مغناطيسي را بهبود داد. در اين تحقيق، ابتدا نوار بي?شكل Fe78Si9B13 (با نام تجاري Metglas2605S2 مورد استفاده در هسته?ي ترانسفورماتورها) به?روش مذاب ريسي با ديسك مبرد و با ضخامت µm 26 توليد شد و دماي شروع تبلور در آن به?روش DTA و با نرخ گرمايش K/min 20 برابر با °C535 تعيين شد. عمليات حرارتي نوارهاي بي?شكل درون گاز محافظ و در محدوده دماي °C 560-300 و به?مدت زمان?هاي 15 تا 60 دقيقه انجام شد. نتايج XRD نشان?دهنده?ي بي?شكل بودن ساختار همه?ي نمونه ها به?غير از نوارهاي تاب?كاري شده در دماهاي °C 500 و °C 560 بودند. در اين نمونه ها، فازهاي بلوري –Fe?، Fe2B و Fe3B شناسايي شدند. اندازه-گيري خواص مغناطيسي با استفاده از دستگاه پس?ماندنگار نشان داد كه القاي اشباع آلياژ با افزايش دما يا زمان عمليات حرارتي افزايش مي يابد. تركيب مناسبي از خواص مغناطيسي در نمونه?هاي بررسي شده با انجام عمليات حرارتي در دماي °C 400 به?مدت زمان 15 دقيقه به?دست آمد.

Residual stresses resulting from rapid quenching of molten metal in melt spinning process can be removed by structural relaxation of samples at temperatures lower than the crystallization temperature in order to improve the magnetic properties. In this research, amorphous Fe78Si9B13 ribbons (Metglas 2605S2 used in transformer cores) with the thickness of 26 µm were prepared by chill block melt spinning. DTA measurements on the ribbons heated with the rate of 20 K/min showed that the starting crystallization temperature is 535 °C. The ribbons were then heat treated in a protective gas for 15 to 60 minutes at temperatures in the range of 300-560 °C. XRD results revealed an amorphous structure for all the heat treated samples except for the samples annealed at 500 and 560 °C in which the structure were consisted of three crystalline phases of ?-Fe, Fe2B and Fe3B. The measurement of magnetic properties by Hysteresisgraph indicated that the saturation induction increases by an increase in the annealing time and/or annealing temperature. The best combination of magnetic properties was obtained after annealing at 400 °C for 15 minutes.