Сверхтонкие взаимодействия в магнитотвёрдых сплавах Fe-Cr-Co-W-Ga,интерметаллидах La(FeSiAl)13 и Ce(FeSi)2

• Автор: Вершинин, Александр Вадимович
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 172 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Основы мёссбауэровской спектроскопии

1.2 Сверхтонкие параметры мёссбауэровских спектров

1.2.1 Изомерный (химический) сдвиг мёссбауэровского спектра

1.2.2 Квадрупольное расщепление ДЕд

1.2.3 Магнитное дипольное расщепление

1.2.4 Эффект Мёссбауэра как метод исследования ферромагнитных материалов на основе железа

1.3 Магнитные свойства и структурные особенности сплавов на основе Ее-Сг-Со

1.3.1 Магнитные свойства

1.3.2 Структурные особенности сплавов на основе системы Ре-Сг-Со
1.4 Структура и магнитные свойства соединений Ьа(Ре,81,А1)1з
1.4.1 Структура соединений Ьа^е^ТУДп (Г = А1, 81)
1.4.2 Магнитные свойства соединений Еа(Ре17’|.х)|з Т= А1, Б
1.4.2.1 Магнитные свойства Ьа^е^ц.дфз
1.4.2.2 Магнитные свойства Еа(Ре.тА11_х)|з
1.4.2.3 Магнитные свойства Еа^еозвБОАф 12-4)
1.5. Особенности магнитного состояния и фазовых переходов интерметаллических соединений Се(Ре,.г7’
1.5.1. Кристаллическая структура и магнитные свойства интерметаллидов Се(Ре|.,7)2..
2. Приготовление образцов и методика исследований
2.1. Приготовление образцов
2.2. Структурные исследования
2.2.1 Рентгенографические исследования
2.2.2 Электронно-микроскопические исследования
2.2.3. Мёссбауэровские исследования
2.3. Магнитные измерения
2.4. Измерения теплового расширения
2.5. Измерения удельной теплоёмкости
2.6. Измерения механических свойств
3. Высокопрочные магнитотвердые дисперсионно твердеющие сплавы на основе системы Ре-Сг-Со
3.1. Влияние режимов термо-механических обработок и легирующих элементов на структурные особенности и механические свойства высокопрочных магнитотвёрдых сплавов на основе системы Ре-Сг-Со
3.2. Структура модельных сплавов Ре—(10-0)С.г-(22-0)Со-(4-0.5)Са по данным Эффекта Мёссбауэра
3.2.1 Сплавы Ре-ЮСг-д'Са
3.2.2 Сплавы Ре-(15-22)Со-хСа
3.3. Влияние начального состава на фазовый состав высокопрочных магнитотвёрдых сплавов на основе системы Ре-Сг-Со
3.4. Структура, механические характеристики и магнитные свойства сплавов Ре-Сг-Со-Ш-Оа с пониженным содержанием хрома и кобальта
3.5 Роль пластической деформации в формировании высокопрочного состояния в магнитотвёрдых сплавах Ре-Сг-Со-У-Оа
3.6. Выводы по главе
4. Магнитная структура и фазовые переходы в системе соединений Ьа(Рео 8вБ1чА1о 12-4)13..
4.1. Концентрационные магнитные фазовые переходы в соединении Ьа(Рео8881дА10 12-Э13
4.2. Структура интерметаллидов Еа(Ре0 888кА10 12-4)13 в парамагнитном состоянии 1
4.3. Температурные магнитные фазовые переходы в Ьа(Рео 8з81чА 1о 12-4)13 1
4.4 Выводы по главе

5 Магнитные свойства и фазовые переходы в системе интерметаллических соединений Се(Ре1,8|,)2
5 1 Магнитные фазовые переходы в соединениях СеЩе] г81,)2
5 2 Мессбауэровское исследование магнитных фазовых переходов в соединениях Се(Ре, ,8ь>2
5 3 Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
БЛАГОДАРНОСТИ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Основное усилие современной науки направленно не только на разработку новых металлов и сплавов, но и на улучшение различных свойств уже существующих. Наибольшего внимания заслуживает тот факт, что зачастую изменения в свойствах сплавов и соединений зависят от малых концентраций легирующих элементов. Одним из ярких примеров такого изменения среди сплавов является система на основе Ре-Сг-Со, в которой требуемые магнитные характеристики и прочностные свойства достигаются за счёт введения небольшого количества (0.5 - 10 вес.%) легирующих элементов, таких как У и ва. В интерметаллических соединениях типа ЬаРеп и СеРег изменение магнитного состояния и свойств достигается путём введения малого (атомные проценты) количества элементов 8І и А1. Ввиду столь небольшого количества легирующих добавок, для анализа структурных и магнитных изменений в вышеперечисленных системах необходим метод, чувствительный к локальным неоднородностям.
На сегодняшний день всё больше возникает необходимость в сплавах, обладающих высокими прочностными характеристиками, которые бы не уступали конструкционным сталям, и, в то же время, обладали бы магнитными свойствами, сравнимыми с магнитотвёрдыми материалами; так же уделяется большое внимание возможностям улучшения механических характеристик (прочность и пластичность) и повышения магнитных свойств. Немаловажным фактором в производстве такого рода материалов является его стоимость, которая напрямую зависит от стоимости элементов, входящих в состав, а также технологии производства. Поэтому сплавы на основе системы Ре-Сг-Со являются перспективными материалами с точки зрения сочетания механических характеристик, магнитных свойств, а также относительно невысокой стоимости входящих в их состав компонентов. Стоит отметить, что данный вид сплавов пригоден для механических обработок (например, на токарном станке), а это в значительной степени расширяет области его применения. Данные сплавы могут быть использованы, в частности, в качестве роторов высокоскоростных гистерезисных двигателей для приводов центрифуг.
Удовлетворение требований по магнитным и прочностным характеристикам осуществляется за счёт применения различных термообработок и легирования сплава различными элементами, что способствует формированию оптимальной структуры. Следовательно, получение информации о структуре сплава является необходимым условием для подбора оптимальных термообработок, легирующих элементов и оптимального базового состава сплава. Как показал опыт последних лет, развитие как самой методики ядерного гамма резонанса (ЯГР), так и методики обработки полученных спектров позволяет решать

1.4.1 Структура соединений Ьа(Бес7’|.л:)1з (Г = А1, 81)
На сегодняшний день известно о существовании только одного бинарного соединения с типом структуры №2п1з (рис. 1.8), это соединение - ЬаСоп- Бинарное соединение ЬаСоп является ферромагнетиком с температурой Кюри выше 1300 К [89]. Аналогичные соединения с железом или никелем не существуют [90]. Однако квазибинарные соединения типа ЬаБев можно получить путём частичного замещения атомов Бе на немагнитные атомы 81 или А1.
Впервые псевдобинарные соединения ЬаСБе^Бщ^з и Ьа(БедА11.д)1з были исследованы в работах Т.Т.М. РаВша и др. в 1983-84 гг. [91, 92]. Было установлено, что областью существования Ьа(Бе.,81|.д)|з является концентрационный интервал 0.81 <х<0.89 [91], а для Ьа(БедА11..г)|з - 0.46 <х < 0.92 [92].

* • Л * 7® «
• * «> , * * • 3_______о _____________________*---------------- *

С Бе"

С с С

« * « € с*

О №(Ьа) ф гп'СБе1) # 1п" (Бе")
Рисунок 1.8. Кристаллическая структура типа !4а2п|з.