ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Особенности аморфных сплавов из "Машиностроение энциклопедия ТомII-2 Стали чугуны РазделII Материалы в машиностроении " Магнитно-мягкие аморфные сплавы получают на основе ферромагнитных металлов -железа, никеля и кобальта, - используя в качестве аморфизаторов различные сочетания элементов-неметаллов при общем их содержании в сплаве 20-25 ат.%. Сплавы систем металл-неметалл производятся в промышленных масштабах, магнитно-мягкие сплавы системы металл-металл в промышленных масштабах не производят. [c.380] Аморфные ленты получают заливкой расплава на поверхность быстро вращающегося металлического цилиндра-холодильника. Чем больше окружная скорость цилиндра (обычно 30-50 м/с) и чем тоньше лента (10-60 мкм), тем выше скорость охлаждения расплава и легче фиксируется аморфная структура. [c.380] Для получения быстрозакаленных лент используются одно- и двухвалковые установки. [c.380] Аморфные металлические сплавы металл-неметалл имеют высокое удельное электросопротивление (р 150 мкОм-см), что в несколько раз выше, чем у кристаллических сплавов, близких по химическому составу. Твердость аморфных сплавов высокая, сравнимая с твердостью среднеуглеродистой закаленной стали. Аморфные сплавы характеризуются технологической пластичностью, ленты из них пригодны для холодной прокатки, штамповки, навивки в рулоны и т.п. Благодаря высоким значениям р аморфные магнитно-мягкие сплавы применяют при повышенных частотах, а высокая твердость увеличивает сопротивление изнашиванию элементов магнитных головок дпя записи и воспроизведения информации. [c.380] По химическому составу магнитно-мягкие аморфные сплавы разделяют на железные, железоникелевые и кобальтовые. Кроме 20-25 ат.% элементов-аморфизаторов, сплавы, как правило, дополнительно легируют хромом, молибденом, ниобием, ванадием, марганцем и другими элементами, вводимыми в количествах не более нескольких процентов. При этом уменьшается но улучшаются другие характеристики магнитного состояния. [c.380] Маркировка сплавов осуществляется в соответствии с ТУ 14-1-4972-91, используется буквенно-числовая система обозначений. Элементы обозначаются буквами русского алфавита так же, как это предусмотрено для сталей. Числа перед буквенным обозначением элемента указывают его среднее содержание в сплаве. Содержание кремния и бора в марочном обозначении не указывается, их общее содержание, как элементов-аморфизаторов, равно 20-25 ат.%. [c.380] При нагреве аморфнью сплавы кристаллизуются. Мерой устойчивости аморфного состояния служит температура начала кристаллизации (Г ), определяемая при скорости нагрева около 20 ° С/мин. Температура кристаллизации АМС значительно ниже их температуры плавления. Например, АМС на основе железа кристаллизуются при температуре 450-550 С. Нагрев при температуре ниже температуры кристаллизации одновременно с изменением исходной структуры и свойств АМС систем металл-неметалл охрупчивает эти сплавы. [c.381] Неустойчивость аморфной фазы проявляется в самопроизвольном изменении аморфной структуры в направлении приближения ее к состоянию метастабильного равновесия. Чем выше температура, тем быстрее и полнее проходят обратимые и необратимые изменения структуры и тем значительнее изменяются свойства. Самопроизвольные изменения структуры и, в частности, усиление закрепления (пиннинга) границ магнитных доменов ухудшают магнитные характеристики АМС и снижают их надежность. Для улучшения температурно-временной устойчивости свойств АМС используют термическую обработку лент - отжиг как с наложением магнитного поля, так и без него. [c.381] В быстрозакаленных лентах магнитная структура формируется в процессе закалки, когда ленты АМС охлаждаются ниже соответствующих Т . Как правило, в лентах при этом возникает магнитная анизотропия, отражающая как особенности атомной структуры, так и наличие остаточных напряжений. Структурная составляющая магнитной анизотропии появляется вследствие вариаций ближнего порядка, флуктуаций химического состава, присутствия атомных кластеров и их ориентации. Благодаря структурной анизотропии возникают направления легкого намагничивания, определяющие направления ориентации магнитных доменов. [c.381] Характеристикой магнитоупругой анизотропии является произведение где а,- -напряжение, МПа. Вклад этой анизотропии значителен у сплавов, имеющих 0. Взаимодействие сжимающих и растягивающих напряжений определяет положение макроскопического направления легкого намагничивания (ось легкого намагничивания направлена вдоль линии действия максимальных растягивающих напряжений). [c.381] Соотношение между долями различных составляющих магнитной анизотропии определяет магнитную структуру быстрозакаленных лент. Эта структура определяется условиями охлаждения при получении лент и химическим составом АМС. [c.381] Характеристикой магнитной анизотропии служит отношение Когда г 0,9, появляется продольная ориентация доменов, для которой характерны большие значения и малые Когда В В = 0,5, лента магнитноизотропна, характеризуется большими значениями а максимальная величина соответствует В В - 0,4. Когда В В 0,1, возникает поперечная ориентация доменов. Этому состоянию магнитной анизотропии соответствует перминварность линейно возрастает при увеличении напряженности магнитного поля вплоть до ее больших значений (около 1 кА/м). [c.381] Термическая обработка АМС предназначена для получения определенной магнитной структуры, обеспечения постоянства магнитных характеристик, восстановления свойств, изменившихся под влиянием структурной релаксации. Отжиг без наложения магнитного поля используют для АМС на основе железа, на железоникелевой основе и АМС на основе тсобальта, у которых 200 °С. Гомогенизация аморфной структуры уменьшает как структурную, так и магнитно-упругую анизотропию. Последняя уменьщается всегда благодаря уменьшению остаточных напряжений, несмотря на одновременное увеличение у некоторых АМС. [c.382] Режимы отжига необходимо уточнять для каждой партии АМС с учетом технологии изготовления лент, химического состава сплавов и размеров изделий. [c.382] Вернуться к основной статье