Свойства постоянных магнитов системы Nd–Fe–B, легированной Cu, Ti, C, полученных порошковым методом или спеканием плёнок в условиях высокого давления
Г. П. Брехаря$^{1}$, Е. А. Харитонова$^{2}$, Т. В. Гуляева$^{3}$
$^1$Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
$^2$Днепродзержинский государственный технический университет, ул. Днепростроевская, 2, 51918 Днепродзержинск, Украина
$^3$Запорожский национальный технический университет, ул. Жуковского, 64, 69063 Запорожье, Украина
Получена: 25.02.2014. Скачать: PDF
В обзоре приведён ряд исследований, изучающих влияние легирующих элементов Cu, Ti и C на структуру и свойства постоянных магнитов Nd–Fe–B, полученных как порошковым методом, так и компактированием продуктов закалки из жидкого состояния. Медь от 1 до 4 ат.% вводилась в сплав Nd$_{16}$Fe$_{76-х}$B$_8$Cu$_х$ ($х = 1–4$ ат.%). Коэрцитивная сила $H_{ci}$ и потокосцепление $W$ магнитов при увеличении содержания меди до 2 ат.% возрастают ($H_{ci}$ — до 1260 кА/м, $W$ — до 58,9 мВб); вместе с тем $B_r$ снижается от 1,25 Тл до 1,15 Тл. Порошки Cu, Ti и C смешивали с порошками сплава Fe$_{76}$Nd$_{16}$B$_8$: 0,1–0,2 ат.% углерода, 1,3 ат.% титана, 0,13 ат.% меди. После спекания при температуре 1373 К и отжига при 923 К были получены анизотропные магниты с $H_{ci}$ от 1260 кА/м до 1465 кА/м. Далее сплавы Nd$_{15,2}$Fe$_{75,4-х}$C$_х$B$_{6,7}$Cu$_{1,3}$Ті$_{1,3}$ ($х = 0,1–1,0$ ат.%) подвергались закалке из жидкого состояния. Полученные чешуйки содержат аморфную фазу, фазы Nd$_2$Fe$_{14}$В и NdCu$_2$. Магнитопласты, изготовленные с использованием чешуек, обладают $H_{ci}$ до 1400 кА/м при $B_r = 0,5$ Тл. Исследовали влияние внешнего давления при спекании на свойства компактов. Чешуйки помещали в пресс-форму, сжимали под прессом ($0,5–12$ МПа). За счёт разницы коэффициентов линейного расширения болтов и пресс-формы создавалось давление на образец, которое может достигать 0,9 ГПа при спекании. Установлено, что снижение температуры спекания от 1323 К до 1013 К приводит к образованию наноразмерных (< 0,05 мкм) частиц фазы NdCu$_2$, которые тормозят смещение границ доменов, и при этом $H_{ci}$ компактов возрастает от 200 до 1350 кА/м.
Ключевые слова: микроструктура, спечённый компакт, коэрцитивная сила, остаточная индукция, механическое напряжение.
PACS: 61.72.-y, 75.50.Vv, 75.50.Ww, 75.60.-d, 81.20.Ev, 81.40.Rs, 81.70.Jb
Citation: G. P. Brekharya, O. A. Kharitonova, and T. V. Gulyayeva, Properties of Permanent Magnets of the Nd–Fe–B System Alloyed with Cu, Ti, C, Which Are Obtained by a Powder Method or Sintering of Films in High-Pressure Conditions, Usp. Fiz. Met., 15, No. 1: 35—53 (2014) (in Russian), doi: 10.15407/ufm.15.01.035