ВПЛИВ ДОБАВОК ТИТАНУ НА МІКРОСТРУКТУРУ ТА МАГНІТНІ ВЛАСТИВОСТІ НАНОКРИСТАЛІЧНИХ ПОРОШКІВ СПЛАВІВ FeAl₄₀, ОТРИМАНИХ МЕХАНІЧНИМ ЛЕГУВАННЯМ

Анотація

Недавні дослідження показали, що нанокристалічні сплави FeAl вельми перспективні для практичного застосування, з огляду на їх структуру, механічні і, особливо, магнітні властивості. У даній роботі досліджено синтез нанокристалічних порошків сплавів на основі FeAl методом механічного легування, вивчено їх структуру і магнітні властивості, а також вплив добавок Ti на магнітні характеристики отриманої сполуки. Морфологію порошків, їх фазові перетворення, розмір кристалітів, еволюцію мікронапружень і магнітні властивості вивчено методами рентгенівської дифракції (XRD), скануючої електронної мікроскопії (SEM) і вібраційної магнітометрії (VSM). Встановлено, що на заключній стадії механічного легування утворюються об’ємноцентрована розупорядкована кубічна дисперсна фаза FeAl і нанокристалічний твердий розчин Fe (Al, Ti), що виявляються у сплавах FeAl₄₀ і FeAl₄₀Ti₃ відповідно. Тривалість легування і додавання титану впливають на морфологію синтезованого порошку і розмір часток. У результаті 30-годинного подрібнення був досягнутий середній розмір кристалітів 17,2 і 11,2 нм для сплавів FeAl₄₀ і FeAl₄₀Ti₃ відповідно, при цьому деформація решітки збільшилася з 0,3 до 0,21%. Також досліджено магнітні властивості, пов’язані з мікроструктурними змінами. Встановлено, що зміна магнітних властивостей обумовлена переважно утворенням пересиченого твердого розчину Fe(Al, Ti). На магнітні властивості зразків суттєво впливає додавання титану до сплаву FeAl₄₀. За результатами досліджень встановлено, що магнетизм сполуки FeAl₄₀Ti₃ вищий, ніж у сплава FeAl₄₀.