مطالعه تاثير عمليات حرارتي بر خواص مغناطيسي آلياژ آمورف Fe77Co21Si2 و بررسي فرآيند تشكيل نانو بلورها

The Effect of annealing on magnetic properties of Fe77Co21Si2 amorphous alloy and study the process of nanocrystalline grains

با انجام عمليات حرارتي در زير دماي تبلور كه باعث از بين رفتن تنش هاي پس ماند ناشي از سرد شدن سريع مذاب در حين فرآبند مذاب ريسي مي شود، مي توان خواص مغناطيسي را بهبود بخشيد. در اين تحقيق ابتدا توسط روش مذابريسي با ديسك مبرد، نوار آمورف با ساختار Fe77Co21Si2 با ضخامت تقريبي 30µm مورد استفاده قرار گرفت و سپس برای مشاهده ی اثر گرما، تحت عملیات حرارتی درون گاز محافظ در دمای 400 درجه سانتی گراد برای مدت زمان 30 ، 60 ، 90 و 120 دقیقه قرار گرفتند . نتایج XRD نشان دهنده ي غيربلوري بودن نمونه ي آنيل نشده و ايجاد فازهاي بلوري در نمونه هاي آنيل شده بودند. همچنين با آزمايش سختي سنجی نشان داده شد كه در طي 90 دقيقه عمليات حرارتي، چگالي و در نتيجه سختي نمونه به بيشينه مقدار خود مي رسد. از طيف هاي موزبائر مي توان دريافت كه مدت زمان عمليات حرارتي بر روي جهت مغناطش خالص نمونه تاثير خاصي ندارد اگرچه تفاوت قابل ملاحظه ي پارامتر A 23 برای نمونه های تحت عملیات حرارتي نسبت به نمونه ي حرارت نديده بيانگر جهت گيري مغناطش خالص در صفحه ي نوار در نمونه هاي حرارت ديده مي باشد. همچنين عمليات حرارتي با ايجاد نانو بلورهای فاز α-Fe(Co) باعث افزايش مقدار متوسط ميدان فوق ريز و در نتيجه بهبود خواص مغناطيسي نرم شده است.

Anneal treatment under crystallization temperature can improve magnetic properties by eliminating residualstresses resulted from rapid quenching of molten metal in melt spinning process. In this research, Fe77Co21Si2 amorphous ribbons with the thickness of 3μm was used. then in order to determine the effect of heat treatmenton microstructure and magnetic properties, the sample was heat treated in a protective gas for 30, 60, 90 and120 minutes at 400°C temperature. XRD results were indicative that as-quenched sample is amorphous andannealed samples gradually be crystallized. Also microhardness test demonstrated that during 90 minutes heattreatment, the density of the alloy and hence its hardness reaches its maximum value. Mossbauer spectroscopyshowed that the heat treatment times had no effect on net magnetization but for the annealed samplesconsiderably influence on A23 that indicates that is indicant of net magnetization direction on annealed ribbons plan. Moreover, heat treatment caused an increasing in hyperfine magnetic field and therefore improving magnetic properties by making α-Fe(Co) nanocrystalline phases