Page 42 - Zmist-n4-2015

Ô³çèêî-õ³ì³÷íà ìåõàí³êà ìàòåð³àë³â. – 2015. – ¹ 4. – Physicochemical Mechanics of Materials

ВПЛИВ УМОВ ПОМЕЛУ У ВОДНІ НА ФАЗОВИЙ СКЛАД
ТА АНІЗОТРОПІЮ СПЛАВУ SmCo 4,8Zr 0,2

І. І. БУЛИК, І. В. БОРУХ, А. М. ТРОСТЯНЧИН
Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України, Львів

Методом рентгенівського аналізу досліджено вплив параметрів помелу сплаву
SmCo 4,8 Zr 0,2 в планетарному млині у водні на його фазовий склад та анізотропію.
Встановлено, що внаслідок помелу з частотами 300 rpm тривалістю 72; 24 і 12 h та
200 rpm тривалістю 24 h фаза зі структурою типу CaCu 5 частково розпадається або
переходить в аморфний стан. Показано, що після помелу з частотами 300 rpm трива-
лістю 6 h; 200 rpm тривалістю 12 і 6 h та 100 rpm тривалістю 24 h частинки порошків
анізотропні.
Ключові слова: феромагнетна фаза, SmCo 5 , магнетна анізотропія, водневі тех-
нології, помел у водні, ініційовані воднем фазові перетворення.
Водневе оброблення феромагнетних сплавів, зокрема шляхом поєднання
помелу у водні та воднево-вакуумного термічного оброблення (гідрування, дис-
пропорціонування, десорбування, рекомбінування – ГДДР), є перспективним
технологічним підходом для отримання магнетноанізотропних матеріалів з висо-
кодисперсною мікроструктурою [1] та високими властивостями [2]. Таким спосо-
бом (комбінованим водневим обробленням) сформовано частково нанорозмірну
мікроструктуру в сплавах на основі SmCo 5. Однак вона негомогенна і на окремих
ділянках груба, що унеможливлює отримання найвищих магнетних властивос-
тей. Гомогенізувати матеріал під час ГДДР, зокрема, його заключного етапу де-
сорбування, рекомбінування, можна підвищенням температури або тривалості
реакції. Однак це може спричинити ріст зерен і зруйнувати наноструктуру (роз-
мір зерен >100 nm). Уникнути небажаного укрупнення можна шляхом легування
певними елементами, які за мінімального вмісту сповільнюють ріст зерен і прак-
тично не впливають на експлуатаційні властивості. Для цього на основі літера-
турних даних вибрали цирконій. Так, невеликою кількістю цирконію легують
феромагнетні матеріали системи Sm–Co, зокрема, на основі фази зі структурою
типу Th 2Zn 17, щоб отримати багатофазні сплави, які за відповідних режимів тер-
мообробки мають високу коерцитивну силу [3]. Аналогічний вплив має цирконій
у сплавах на основі інших сполук системи самарій–кобальт [4, 5]. Іншим вирі-
шальним наслідком легування сплавів цирконієм є здрібнення їх мікроструктури
[6, 7], спричинене сповільненням росту кристалів.
На першому етапі комбінованого водневого оброблення насичений воднем
сплав мелють у планетарному млині для попереднього здрібнення його мікрост-
руктури. Результати помелу залежать від багатьох параметрів: співвідношення
між масами мелючих куль та матеріалу, який мелють, частоти обертання камери
млина, тривалості процесу, середовища тощо. Для вибору параметрів оброблення
необхідно виробити критерії, яким повинен відповідати розмелений матеріал.
Тут вибрані такі критерії: збереження феромагнетної фази та магнетна анізотро-
пія частинок порошку. Перша вимога обумовлена тим, що фізичний механізм
здрібнення мікроструктури шляхом воднево-вакуумного термічного оброблення

Контактна особа: І. І. БУЛИК, e-mail: bulyk@ipm.lviv.ua
41