Hızlı katılaştırma yöntemi ile bor katkılı fe ve ni esaslı manyetik alaşımların amorf yapılı olarak üretimi ve karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada; Hızlı katılaştırma tekniği ile üretilen Fe-2,5Si-2,5B-0,05P-0,2C, 50Ni-42Fe-6Si-2B, 50Fe-42Ni-6Si-2B ve 46Ni-46Fe-6Si-2B (ağırlıkça %) alaşım şeritlerinin mikro yapısı ve manyetik özellikleri incelenmiştir. Alaşımların üretimi için Fe (%99,99 saflıkta); Ni (%99,99 saflıkta); Si (%99,99 saflıkta); B (%99,99 saflıkta); P (%99,99 saflıkta); C (%99,99 saflıkta) elementleri kullanılmıştır. Vakum indüksiyon eritme yöntemi ile elektrik indüksiyon ocağında üretilen döküm halindeki Fe ve Ni esaslı alaşımlar kesme makinesinde küçük parçalara ayrılmışlardır. Daha sonra bu parçalar hızlı katılaştırma için eriyik eğirme makinesinin grafit konteyneri içerisine konularak eritilmiş ve eriyik alaşım 2 mm' lik potanın çıkış ağzından argon gazı kullanılarak atmosfer basıncı altında bakır döner silindir üzerine püskürtülmüştür. Dönme hızı 20 m/s olan silindirin yüzeyine çarpan eriyik alaşımlardan 1-8 mm genişliğinde ve 20-30 μm kalınlığında şeritler elde edilmiştir. Üretilen şerit alaşımların; X-ışını difraksiyonu (XRD) ile mikroyapısal özellikleri, VSM analizi ile MH ve MT eğrileri çizilerek manyetik özellikleri incelenmiştir. Çalışma kapsamında yapılan analiz sonuçları hızlı katılaştırma tekniği olan eriyik eğirme yöntemiyle üretilen alaşım şeritlerin kısmi kristal yapıda olduğu alaşımların genel yapısının ise amorf özellikler taşıdığı gösterilmiştir.

In this study, microstructure and magnetic properties of Fe-2,5Si-2,5B-0,05P-0,2C, 50Ni-42Fe-6Si-2B, 50Fe-42Ni-6Si-2B and 46Ni-46Fe-6Si-2B (wt. %) alloy ribbons produced by rapid solidification technique were investigated. For the production of alloys; Fe (99.99% purity), Ni (99.99% purity), Si (99.99% purity), B (99.99% purity), P (99.99% purity), C (99.99% purity) elements were used. Fe and Ni based casting alloys produced by vacuum induction melting method in electric induction oven are divided into small pieces in cutting machine. These pieces were then melted into the graphite container of the melt spinning machine for rapid solidification and the molten alloy was sprayed onto the copper rotary cylinder under atmospheric pressure using argon gas from the outlet of the 2 mm crucible. Ribbons of 1-8 mm wide and 20-30 μm thick were obtained from the molten alloys hitting the surface of the cylinder with rotation speed of 20 m/s.Alloys produced; X-ray diffraction (XRD) microstructural properties, VSM analysis, MH and MT curves were drawn and magnetic properties were examined. The results of the study showed that the alloy strips produced by melt spinning, which is a fast solidification technique, have partial crystal structure and the general structure of the alloys has amorphous properties.