Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Управление свойствами магнитов Sm - Co - Fe - Cu - Zr методом смеси порошков

Д. Ю. Василенко, Д. Ю. Братушев, А. В. Шитов, А. Г. Попов, Д. А. Колодкин

Аннотация


Исследовано влияние химического состава сплавов на магнитные свойства спеченных магнитов Sm - Co - Fe - Cu - Zr с использованием метода смесей порошков. Повышение ( BH )max магнитов Sm - Co - Fe - Cu - Zr за счет увеличения концентрации Fe до 20 % (масс.) требует как выполнения строгого соотношения между компонентами сплавов, так и прецизионного подбора режимов термической обработки. В результате оптимизации химического состава сплавов и режимов ступенчатых отжигов с понижением температуры от 700 до 400 °C были получены спеченные магниты со следующими свойствами: Br = 11,7 - 11,9 кГс, HcB = 9 - 10 кЭ, HcJ = 15 - 20 кЭ, (BH)max = 29 - 31 МГс × Э.

Ключевые слова


сплавы Sm - Co - Fe - Cu - Zr; смеси порошков; спеченные магниты; низкотемпературный отжиг; магнитные гистерезисные свойства; Sm - Co - Fe - Cu - Zr alloys; mixtures of powders; sintered magnets; low-temperature annealing; magnetic hysteresis properties

Полный текст:

PDF

Литература


Liu J. F., Walmer M. S. Design with high performance rare earth permanent magnets // Proc. 18th Int. Workshop on High Performance Magnets and Their Applications. Annecy. France. 2004. P. 630 - 636.

Liu J. F., Choi H., Walmer M. Design of permanent magnet systems using finite element analysis // Proc. 19th Int. Workshop on Rare Earth Permanent Magnets and Their Applications. Beijing. China. 2006. P. 383 - 387.

Choi H., Marinescu-Jasinski M., Liu J. F. et al. Overview of Some unique permanent magnet applications // Proceedings of the 22nd International Workshop on Rare-Earth Permanent Magnets and their Applications. Nagasaki. Japan. 2012. P. 187 - 191.

Mishra R. K., Thomas G., Yoneyama T. et al. Microstructure and properties of step aged rare-earth alloy magnets // J. Appl. Phys. 1981. V. 52. P. 2517 - 2519.

Horiuchi Y., Hagiwara M., Okamoto K. et al. Effects of solution treated temperature on the structural and magnetic properties of iron-rich Sm(Co, Fe, Cu, Zr)z sintered magnet // IEEE Trans. on Magn. 2013. V. 49, No. 7. P. 3221 - 3224.

Horiuchi Y., Hagiwara M., Okamoto K. et al. Effect of preaging treatment on the microstructure and magnetic properties of Sm(Co, Fe, Cu, Zr)7,8 sintered magnets // Mater. Trans. 2014. V. 55, No. 3. P. 482 - 488.

Horiuchi Y., Hagiwara M., Endo M. et al. Influence of intermediate-heat treatment on the structure and magnetic properties of iron-rich Sm(CoFeCuZr)z sintered magnets // J. Appl. Phys. 2015. V. 117. 17C704 (1 - 4).

Sun W., Zhu M., Guo Z. et al. The coercivity mechanism of sintered Sm(CobalFe0.245Cu0.07Zr0.02)7.8 permanent magnets with different isothermal annealing time // Physica B Cond. Mater. 2015. V. 476. P. 1 - 4.

Sun W., Zhu M., Fang Y. et al. Magnetic properties and microstructures of high-performance Sm2Co17 based alloy // JMMM. 2015. V. 378. P. 214 - 216.

Feng Y. P., Li M., Liu Z. et al. Microstructure and magnetic properties of Sm(CobalFe0.28Cu0.06Zr0.02)7.84 magnet prepared by hydrogen decrepitation and mechanical crushing // IEEE Trans. on Magn. 2017. V. 53, No. 9. 2800804.

Song K., Sun W., Chen H. et al. Revealing on metallurgical behavior of iron-rich Sm(Co0.65Fe0.26Cu0.07Zr0.02)7.8 sintered magnets // AIP Adv. 2017. V. 7, No. 5. 056238.

Chen H., Wang Y., Yao Y. et al. Attractive-domain-wall-pinning controlled Sm - Co magnets overcome the coercivity-remanence trade-off // Acta Mater. 2019. V. 164. P. 196 - 206.

Machida H., Fujiwara T., Kamada R. et al. The high squareness Sm - Co magnet having Hcb = 10.6 kOe at 150 °C // AIP Adv. 2017. V. 7, No. 5. 056223.

Liu S., Ray A. E. Sm2(Co, Fe, Cu, Zr)17 magnets with higher Fe content // IEEE Trans. on Magn. 1989. V. 25. P. 3785 - 3787.

Hadjipanayis G. C., Tang W., Zhang Y. et al. High temperature 2:17 magnets: relationship of magnetic properties to microstructure and processing // IEEE Trans. on Magn. 2000. V. 36. P. 3382 - 3387.

Duerrschnabel M., Yi M., Uestuener K. et al. Atomic structure and domain wall pinning in samarium-cobalt-based permanent magnets // Nat. Commun. 2017. V. 8, No. 1. P. 54.

Попов А. Г., Иванова Г. В., Гавико В. С. и др. Влияние концентрации железа на магнитные свойства и структуру сплавов Sm - Co - Cu - Fe - Zr // ФММ. 1987. Т. 64, № 2. С. 300 - 307.

Wang Y. Q., Shang Z. F., Yue M. et al. Correlation between Fe content and z value in Sm(CobalFexCu0.06Zr0.025)z permanent magnets // JMMM. 2019. V. 474. P. 417 - 423.

Sun W., Zhu M.-G., Fang Y.-K. et al. Microstructures and magnetic properties of Sm(CobalFe0.245Cu0.07Zr0.02)7.8 sintered magnet solution-treated at high temperature // Rare Melals. 2016. V. 10. 1007 (P. 1 - 5).

Ариничева О. А., Лилеев А. С., Райзнер М., Дормидонтов А. Г. Влияние режимов термической обработки на структуру и магнитные свойства спеченных постоянных магнитов на основе Sm(Co, Fe, Cu, Zr)z // МиТОМ. 2013. № 2. C. 8 - 12.

Zhang C., Liu Z., Li M. et al. The evolution of phase constitution and microstructure in iron-rich 2:17-type Sm - Co magnets with high magnetic performance // Scientific Reports. 2018. V. 8, No. 1. 9103.

Popov A. G., Golovina O. A., Protasov A. V. et al. Peculiar kinetics of coercivity of sintered Sm(Co0.78Fe0.10Cu0.10Zr0.02)7 magnet upon slow cooling // IEEE Trans. Magn. 2018. V. 54, No. 6. P. 2100907 (1 - 7).




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2020.9.20-25

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024