5 / 12
Физическое моделирование получения наноструктур в сплавах
…
5
По результатам воздействия магнитного поля на формирование
структуры каждый из шести типов структуры можно подразделить
на два, тогда всего получается 12 основных типов структуры с силь-
но различающимися магнитными свойствами. Магнитные свойства,
оптимальные для постоянных магнитов, — выс о ки е значения коэр-
цитивной силы и магнитной энергии [4, 5] — соответствуют изолиро-
ванным выделениям ферромагнитной фазы в парамагнитной матрице.
Ср е дни е значения коэрцитивной силы, необходимые для магнито-
полужестких сплавов [8] отвечают взаимопроникающим областям
фаз. Изолированным областям парамагнитной фазы в ферромаг-
нитной матрице соответствуют ма лые значения коэрцитивной си-
лы, оптимальные для магнитомягких сплавов высокого демпфирова-
ния [7].
Формирование этих 12 типов структур осуществимо за счет вы-
бора состава сплава и температур многоэтапной термообработки, по-
скольку получение структуры за один этап не всегда возможно. Со-
здание структуры первого типа облегчается после гомогенизирую-
щей обработки (ГО). Структуру второго типа можно получить после
ГО при достаточно быстром охлаждении [5]. Если ступенчатый от-
пуск (СО) проводить небольшими ступенями при понижающейся
температуре, то можно сохранять тип структуры, сформировавшейся
при температурах
Т
1
,
Т
2
,
Т
3
(см. рис. 1). Моделирование процессов
распада в этих сплавах позволяет существенно облегчить и ускорить
подбор такого большого количества параметров термообработки.
Для получения магнитных свойств, оптимальных для сплавов вы-
сокого демпфирования, термообработку следует заканчивать при
температуре 650…550 ºС. После такой обработки обе фазы останутся
ферромагнитными при комнатной температуре, что может оказаться
полезным для сплавов высокого демпфирования.
Термодинамическая модель сплавов на основе Fe–Cr–Co.
Описанная в работах [9–11] термодинамическая модель учитывает
несколько вкладов в свободную энергию: химический, магнитного
упорядочения в ферромагнитной фазе, атомного упорядочения, энер-
гии упругих деформаций фаз, намагничивания ферромагнитных об-
ластей во внешнем магнитном поле. Модель весьма точно описывает
процессы в сплавах, поскольку ее параметры были уточнены по спе-
циально разработанным методикам полного или частичного опреде-
ления составов фаз, возникающих в процессе распада [12–14].
Модель позволяет очень точно вычислять наблюдаемые экспери-
ментально границы области расслоения с особым гребнем, как бы
переходящим в поверхность точек Кюри твердых тройных растворов
на основе Fe–Cr–Co. В многокомпонентных сплавах с помощью этой
модели можно также определять спинодальные области (области, в