Page 14 - 07

Ô³çèêî-õ³ì³÷íà ìåõàí³êà ìàòåð³àë³â. – 2015. – ¹ 1. – Physicochemical Mechanics of Materials

ВПЛИВ ЛЕГУВАННЯ ЦИРКОНІЄМ НА СТРУКТУРНО-ФАЗОВИЙ
СТАН СПЛАВІВ НА ОСНОВІ Nd 2Fe 14B
1
2
1
І. І. БУЛИК , В. В. БУРХОВЕЦЬКИЙ , І. В. БОРУХ
1
Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України, Львів;
2
Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України
Методом сканівної електронної мікроскопії та елементного аналізу досліджено
вплив легування цирконієм на мікроструктуру сплавів Nd 11,7 Fe 82,3 B 6 та Nd 16 Fe 76 B 8 . У
сплавах без цирконію виявлено фази Nd 2 Fe 14 B, Fe та багату неодимом, а в легованих
– додатково фазу, близьку за складом до ZrFe 2 . Встановлено, що легування цирконі-
єм запобігає виділенню заліза у сплаві Nd 11,7 Fe 81,1 Zr 1,2 B 6 , а в сплаві Nd 16 Fe 73,9 Zr 2,1 B 8
змінює морфологію.
Ключові слова: мікроструктура, сплав, зерно, фаза, легування, цирконій.

Феромагнетні матеріали на основі інтерметалідів рідкісноземельних та пере-
хідних металів, зокрема Nd 2Fe 14B, SmCo 5 і Sm 2Co 17, широко використовують для
виготовлення сталих магнетів, оскільки їм притаманні високі температура Кюрі,
поле анізотропії та залишкова намагнеченість [1–3].
Одним із способів поліпшення властивостей сталих магнетів є нанострукту-
рування [4–7]. Обмінна взаємодія між нанорозмірними кристалітами магнето-
твердої та магнетом’якої фаз у феромагнетних матеріалах є фізичною основою
для створення наступного покоління магнетів – нанокомпозитів. Зокрема, за ви-
сокої коерцитивної сили їх залишкова індукція може досягати до » 2 Т, а макси-
мальна питома магнетна енергія – до 90 MGOe [8]. Перепоною на шляху до впро-
вадження у виробництво феромагнетних нанокомпозитів є проблеми, пов’язані з
формуванням анізотропії.
Перспективним методом формування магнетної анізотропії є гідрування,
диспропорціонування, десорбування, рекомбінування (ГДДР) [9]. Зокрема, якщо
ГДДР реалізувати за параметрів, коли після диспропорціонування є залишки фе-
ромагнетної фази, то утворюється магнетно-анізотропний порошок зі здрібненою
мікроструктурою. Це підтверджено на сплавах системи Sm–Co [10, 11]. Оброб-
лення за таким режимом сплавів на основі Nd 2Fe 14B завершується їх частковим
наноструктуруванням: нанорозмірні зерна є лише в окремих частинах об’єму
сплаву. Для подальшого зменшення зерен мікроструктури пропонують легувати
сплави малими кількостями інших елементів, зокрема цирконієм [12–14], які спо-
вільнюють ріст зерен феромагнетної фази під час рекомбінування та здрібнюють
їх мікроструктуру. Мета праці – дослідити вплив легування цирконієм на мікро-
структуру литих сплавів на основі Nd 2Fe 14B.
Методика випроб. Зразки сплавів Nd 11,7Fe 82,3B 6, Nd 11,7Fe 81,1Zr 1,2B 6, Nd 16Fe 76B 8
та Nd 16Fe 73,9Zr 2,1B 8 отримали із шихти вихідних компонентів, з чистотою не ниж-
че 99,5 mass.%, в електродуговій печі в аргоні. Мікроструктуру вивчали методом
сканівної електронної мікроскопії на мікроскопі JSM-6490 LV, елементний склад
аналізували за допомогою системи мікроаналізу INCA Penta FETx3. Невеликі
куски вихідного матеріалу заливали в тримачі зразка сплавом Вуда й полірували

Контактна особа: І. І. БУЛИК, e-mail: bulyk@ipm.lviv.ua
20