Evaluation of the microstructure and magnetic properties of Fe73Me5Y3B19 (where Me = Ti or Nb) amorphous alloys

The results of microstructure and magnetic properties studies of the amorphous Fe73Me5Y3B19 (where Me = Ti or Nb) alloys are presented The samples of the investigated alloys were produced in the form of ribbons with thickness of approximately 30 um by unidirectional cooling of the liquid material on a rotating copper wheel. Both investigated alloys, in the as-quenched state, were fully amorphous which was verified using a ‘Bruker’ X-ray diffractometer. Static hysteresis loops, measured using ‘LakeShore’ vibrating sample magnetometer (VSM), were typical as for soft magnetic ferromagnets. The Fe73Nb5Y3B19 and Fe73Ti5Y3B19 alloys were characterized by relatively high values of saturation of the magnetization (1.25 T and 1.26 T, respectively) and low coercivity field (16 A/m and 47 A/m, respectively). The core losses obtained for the investigated alloys were significantly lower than for commercially used FeSi transformer steels. Both alloys also exhibited excellent time and temperature stability of the magnetic properties (within the investigated temperature range), as confirmed by measurements of magnetic susceptibility and its disaccommodation.

Celem pracy było zbadanie mikrostruktury oraz właściwości magnetycznych czteroskładnikowych stopów Fe73Me5Y3B19 (gdzie Me = Ti lub Nb) o strukturze amorficznej, otrzymanych techniką ultraszybkiego zestalania ciekłego stopu na miedzianym obracającym się bębnie. Strukturę odlanych taśm badano za pomocą dyfraktometru rentgenowskiego firmy "Bruker". Z pomiarów tych wynika, że obydwa czteroskładnikowe stopy w stanie po odlaniu były amorficzne. Statyczne pętle histerezy zmierzone przy użyciu magnetometru wibracyjnego (VSM) firmy "LeakeSchore", były typowe jak dla ferromagnetyków magnetycznie miękkich, a wytworzone stopy Fe73Nb5Y3B19 i Fe73Ti5Y3B19 cechowały się względnie wysoką magnetyzacją nasycenia (odpowiednio: 1.25 T i 1.26 T) i małym polem koercji (odpowiednio: 16 A/m i 47 A/m). Straty energii potrzebnej na jeden cykl przemagnesowania dla obydwu badanych stopów były znacznie mniejsze niż dla komercyjnie produkowanych stali transformatorowych FeSi. Wytworzone stopy wykazywały dobrą stabilność czasową oraz temperaturową właściwości magnetycznych (w wyznaczonym zakresie temperatur), któwą określono na podstawie pomiarów podatności magnetycznej i jej dezakomodacji.