بررسی خواص مغناطیس آلیاژ MnAl

Phase transitions and hard magnetic properties for rapidly
solidified MnAl alloys doped with C, B, and rare earth elements

تحولات فازی و خواص مغناطیس سخت برای آلیاژهای سریع سرد شده MnAl دوپ شده با C، B و عناصر خاکی کمیاب

ABSTRACT

MnAl alloys are attractive candidates to potentially replace rare earth hard magnets because of their superior mechanical strength, reasonable magnetic properties, and low cost. In this study, the phase transitions and magnetic properties of melt spun Mn55Al45 based alloys doped with C, B, and rare earth (RE) elements were investigated. As-spun Mn–Al, Mn–Al–C, and Mn–Al–C– RE ribbons possessed a hexagonal e crystal structure. Phase transformations between the e and the L10 (s) phase are of interest. The e ? s transformation occurred at *500 C and the reversed s ? e transformation was observed at *800 C. Moderate carbon addition promoted the formation of the desired hard magnetic L10 s-phase and improved the hard magnetic properties. The Curie temperature TC of the s phase is very sensitive to the C concentration. Dy or Pr doping in MnAlC alloy had no significant effect on TC. Pr addition can slightly improve the magnetic properties of MnAlC alloy, especially JS. Doping B could not enhance the magnetic properties of MnAl alloy since B is not able to stabilize either the e phase or the L10 hard magnetic s phase.

 جهت دانلود رایگان نسخه لاتین این مقاله اینجا کلیک کنید.

چکیده

آلیاژهای MnAl، به دلیل دارا بودن استحکام مکانیکی بالا، خواص مغناطیسی قابل قبول و هزینه پایین، گزینه ای جالب توجه برای جایگزینی آهن رباهای (مواد مغناطیسی) سخت عناصر خاکی کمیاب هستند. در پژوهش حاضر، تحولات فازی و خواص مغناطیسی آلیاژهای پایه Mn_۵۵Al_۴۵ دوپ (آلاییده) شده با C، B و عناصر خاکی کمیاب (RE) که به روش مذاب ریسی تهیه شده بودند، مورد بررسی قرار گرفته است. نوارهای مذاب ریسی شده Mn-Al، Mn-Al-C و Mn-Al-C-RE متشکل از فاز ε با ساختار کریستالی هگزاگونال بودند. استحاله های فازی بین ε و فاز L1_۰(τ) مد نظر قرار داده شد. استحاله ε→τ در دمای حدود ۵۰۰ درجه سانتیگراد رخ داده و استحاله معکوس τ→ε در دمای حدود ۸۰۰ درجه سانتیگراد اتفاق افتاد. با افزودن مقدار متوسطی کربن، تشکیل فاز مطلوب مغناطیسی سخت L1_۰ τ بهبود پیدا کرده و خواص مغناطیس سخت ارتقاء یافتند. دمای کوری T_C فاز τ به شدت به غلظت کربن افزوده وابسته می باشد. دوپ کردن Dy یا Pr در آلیاژ MnAlC، تأثیر چندانی بر روی T_C نداشت. البته افزودن Pr می تواند، بهبود اندک خواص مغناطیسی آلیاژ MnAlC، به خصوص J_S، را در پی داشته باشد. دوپ کردن B تأثیری در بهبود خواص مغناطیسی نداشت زیرا این عنصر توانایی پایدارسازی هیچکدام از فازهای ε یا τ (که فاز مغناطیس سخت L1_۰ می باشد) را ندارد.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.