شماره کتابشناسی ملی
شماره
۲۳۳۹۷پ
زبان اثر
زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن
per
عنوان و نام پديدآور
عنوان اصلي
تأثیر عناصر افزودنی و عملیات حرارتی بر ریزساختار و خواص مغناطیسی آلیاژهای نانوساختار با پایهCo-Cr- Fe
عنوان اصلي به زبان ديگر
The effect of additives and Heat treatment on microstructure and magnetic properties of nano-structure Fe-Cr-Co base alloys
نام نخستين پديدآور
/الناز محسنی زنوزی
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: فنی مهندسی مکانیک
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۹
نام توليد کننده
، راشدی
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۱۲ص
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
دکتری
نظم درجات
مهندسی مواد
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۹/۰۶/۱۸
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
در توسعه مواد مغناطیسی سخت) آهنرباهای دائم (عواملی از جمله نیروی مغناطیس‌زدایی بالا ، پایداری حرارتی ، دمای سرویس ، هزینه‌های موثر مواد و فرآیند تولید اقتصادی نقش مهمی دارند .مواد مغناطیسی سخت بر پایه عناصر قلیایی خاکیB-Fe- Nd،Fe- Sm- NوCo - Smدارای بالاترین خواص مغناطیسی در مقایسه با دیگر گروه‌ها هستند اما به دلیل دمای کاری پایین) حدود ۱۵۰ درجه سانتیگراد (و گرانی آن ها در سال های اخیر، آهنرباهای بر پایهTi-Co-Ni-Al- Fe،Bi- Mn،Co -Cr- Fe،C-Al- Mnو فریت‌های باریم و استرانسیم دوباره مورد توجه ویژه قرار گرفته‌اند .در این میان آهنرباهای دائم بر پایه سیستم آلیاژیCo -Cr- Feدارای ویژگی های پایداری حرارتی بالا، مقاومت به خوردگی خوب، دمای کوری بالا) حدودC ░۶۵۰)، چقرمگی بالا و هزینه های تولید پایین و خواص مغناطیسی متوسط در مقایسه با مواد مغناطیسی سخت بر پایه عناصر قلیایی خاکی هستند .هدف پژوهش حاضر، توسعه آهنرباهای ناهمسانگرد بر پایه۲۸ Fe-۱۵ Cr- Si ۱ Co- و۳۲Fe-۲۳ Cr- Si ۱ Co- با خواص مغناطیسی بهبود یافته است .آلیاژهای مورد بررسی به روش ریخته گری با استفاده از مواد با خلوص بالا تهیه شدند .سپس شمش های ریختگی آنیل انحلالی شدند و آهنرباهای ناهمسانگرد مغناطیسی با اعمال عملیات حرارتی ترمومفناطیسی و عملیات پیرسازی مرحله ای تولید شدند .ریزساختار و نوع فازهای تشکیل شده توسط تفرق اشعه ایکس، میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی مجهز به EDS تعیین و خواص مغناطیسی در دمای محیط توسط پرمیامتر اندازه گیری شد.خواص مغناطیسی کسب شده در آلیاژ۲۸ Fe-۱۵ Cr- Si ۱ Co- بالاتر از۳۲Fe-۲۳ Cr- Si ۱ Co- بود .بررسی های ریزساختاری نشان داد که در آلیاژ۳۲Fe-۲۳ Cr- Si ۱ Co- با درصد کروم بالاتر فاز غیر مغناطیسی سیگما تشکیل می‌شود که منجر به افت خواص مغناطیسی می‌شود .اما زمان عملیات حرارتی بهینه در آلیاژ مذکور به دلیل درصد کبالت بالاتر کوتاهتر است .افزودن عناصر آلیاژی پایدارکننده مانندTi ، Mo وNb - Al و بهینه سازی شرایط عملیات حرارتی به آلیاژ۲۸ Fe-۱۵ Cr- Si ۱ Co- منجر به افزایش خواص مغناطیسی شد .خواص مغناطیسی کسب شده در آلیاژ۲۸Fe-۱۵ Cr- Si ۱ Co- ، مقادیر = ۷۲/۰ Br T ،۵۰/۶۰ Hc = - kAm ۱و۱۹/۳۱ (BH)max =- kJm ۳بود که با افزودن ۳ وزنی Mo و ۲ وزنی Ti به ترتیب به مقادیر = ۹۸/۰ Br T ،۶۶/۶۷ Hc = - kAm ۱و۲۷/۴۱ (BH)max =- kJm ۳و = ۹۳/۰ Br T ،۲۷/۶۵ Hc = - kAm ۱و۰۹/۳۸ (BH)max = - kJm ۳افزایش یافت .افزودن Ti مقادیر فاز ۱ را افزایش و از تشکیل فازهای غیر مغناطیسی یا در حین آنیل انحلالی جلوگیری می کند .بعلاوه Ti ناهمسانگردی شکلی ذرات فاز مغناطیسی ۱ را افزایش و در نتیجه خواص مغناطیسی را افزایش می‌دهد .افزودن مولیبدن به آلیاژ۲۸ Fe-۱۵ Cr- Si ۱ Co- سینتیک و انرژی کرنشی تجزیه اسپینودال را افزایش و منجر به افزایش ناهمسانگردی شکلی ذرات فرومغناطیسی ۱ می شود و بنابراین خواص مغناطیسی آلیاژ را افزایش می‌دهد .بعلاوه افزودن همزمان Al و Nb منجر به افزایش قابل توجه مغناطش اشباع شد اما نیروی پسماندزدایی مقدار کمی افزایش یافت .به نظر می رسد که در آلیاژهای حاوی Al و Nb به دلیل افزایش ناحیه پایداری فاز و عدم حضور فازهای مضر در ریزساختار، کسر حجمی فازهای اسپینودال افزایش و مغناطش اشباع افزایش می یابد .خواص مغناطیسی بهینه در آلیاژ۲۸Fe-۱۵Cr-۱Co-۱Si- Nb۱Al- به مقادیر = ۹۵/۰ Br T ،۲۱/۶۳ Hc = - kAm ۱و۰۵/۳۹ (BH)max =- kJm ۳افزایش یافت .بررسی ساختار مغناطیسی توسط میکروسکوپ نیروی مغناطیسی MFM نشان داد که هر دو فاز اسپینودال ۱ و ۲در دمای محیط فرومغناطیس با ترکیب‌های شیمیایی متفاوت هستند .بنابراین می‌توان نتیجه‌گیری کرد که منشا نیروی مغناطیس زدایی در آلیاژهای مورد بررسی، برهمکنش دیواره حوزه ها با ذرات است .نتایج حاصل از آزمون سختی‌سنجی نشان داد که انرژی کرنشی ناشی از تجزیه اسپینودال در آلیاژ۲۸ Fe-۱۵ Cr- Si ۱ Co- نسبتا پایین است .با اضافه کردن Ti و Mo به آلیاژ، تفاوت بین پارامترهای شبکه فازهای ۱ و ۲افزایش و انرژی کرنشی ناشی از تجزیه فاز افزایش و منجر به افزایش سختی می شود .بعد از عملیات حرارتی پیرسازی مرحله‌ای مقادیر سختی آلیاژها افزایش بیشتری می‌یابد، اما آهنگ افزایش سختی در اثر پیرسازی مرحله‌ای کمتر از مرحله TMT بود .این موضوع تایید می کند که در ساختار آلیاژهایCo - Cr- Fe که با تجزیه اسپینودال ایجاد شده اند، نیروهای اعمال شده به نابجایی ها ناشی از تنش های داخلی مهمتر از تغییرات غلظتی است و بنابراین بیشترین نرخ افزایش سختی مکانیکی در مرحله TMT اتفاق می‌افتد .اما بیشترین آهنگ افزایش سختی مغناطیسی در مرحله پیرسازی مرحله ای و ناشی از تغییرات غلظتی و افزایش تفاوت قطبش مغناطیسی اشباع فازهای اسپینودال است
متن يادداشت
C), high ductility and less manufacturing cost with moderate magnetic characteristics relative to rare earth hard magnets. The aim of present work is the development of anisotropic Fe-28Cr-15Co-1Si and Fe-32Cr-23Co-1Si based permanent magnets with improved magnetic properties. The alloys were prepared by casting technique using high purity metals. Cast ingot were solution annealed and anisotropic permanent magnets were produced by applying a thermomagnetic and step aging treatments. Microstructure and the nature of phases produced during processing were determined by X-ray diffractometery, optical microscopy and energy dispersive spectroscopy (EDS). The magnetic properties were examined at room temperature using a permeameter.The magnetic properties obtained in Fe-28Cr-15Co-1Si alloy are higher than Fe-32Cr-23Co-1Si. Microstructural investigations showed that in the Fe-32Cr-23Co-1Si alloy with a higher chromium percentage, the non-magnetic sigma phase is formed, leading to a decrease in the magnetic properties. But the optimum heat treatment time in the alloy was shorter due to the higher cobalt percentage. Magnetic properties in Fe-28Cr-15Co-1Si base alloys were enhanced by addition of ferromagnetic - phase forming elements such as Mo, Ti, Al-Nb and by optimizing the heat treatment conditions. The magnetic properties in Fe-28Cr-15Co-1Si alloy was as Br = 0.72 T, Hc = 60.50 kA/m and (BH)max= 31.19 kJ/m3 which increase to Br = 0.98 T, Hc = 67.66 kA/m and (BH)max = 41.27 kJ/m3 and Br = 0.93T, Hc = 65.27 kA/m and (BH)max = 38.09 kJ/m3 by adding 3wt. Mo and 2wt. Ti respectively. The addition of Ti increases the volume fraction of 1 phase and prevents the formation of non-magnetic phases or during dissolution annealing. In addition, Ti increases the anisotropy of the magnetic 1phase and thereby increases the magnetic properties Addition of molybdenum to the Fe-28Cr-15Co-1Si alloy increases the kinetics and strain energy of spinodal decomposition and results in an increase in the shape anisotropy of ferromagnetic 1 particles and thus enhances the magnetic properties of the alloy. Moreover the addition of Al and Nb alloys to the Fe-28Cr-15Co-1Si alloy led to a significant increase in saturation magnetization, but the coercivity was slightly increased. It seems that in the alloys containing Al and Nb due to the increased stability of the phase and the absence of harmful phases in the microstructure, the volume fraction of the spinodal phases increases and the saturation magnetization increases. The magnetic properties in Fe-28Cr-15Co-1Si-1Nb-1Al alloy was as Br = 0.95 T, Hc = 63.21 kA/m and (BH)max= 39.05 kJ/m3. Examination of the magnetic structure by MFM magnetic force microscopy showed that both 1 and 2 spinodal phases are ferromagnetic at ambient temperature with different chemical compositions. Therefore, it can be concluded that the origin of the magnetization force in the investigated alloys is the interaction of the wall of the domains with the particles.The hardness test results confirmed that in alloy A the strain energy resulting from spinodal decomposition is low. By the addition of Mo and Ti to the alloy difference in the lattice parameter between 1 and 2 phases increases, which raise the strain energy of decomposition and lead to the hardness enhancement. After step aging hardness increased but the rate of increasing is lower than it after TMT step. This confirms that in a spinodally decomposed Fe-Cr-Co structure, the force of the internal stresses on dislocation is more critical than composition gradients░C). Recent price uctuation of rare earth metals, have motivated the material scientists to re-explore non rare earth magnets such as Alnicos, Fe-Cr-Co, Ba (Sr)-Fe-O, Pt-Co, Co-Zr, Mn-Bi, etc.The Fe-Cr-Co alloys illustrate excellent temperature stability, good corrosion resistance, high Curie temperature (650░ The development of permanent magnets is derived by the specic factors including high coercivity, thermal stability, service temperature, cost eective materials and economical manufacturing process. Rare earth Nd-Fe-B and Sm-Co magnets exhibit superior magnetic properties compare to other class of permanent magnet except low service temperature (150
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
The effect of additives and Heat treatment on microstructure and magnetic properties of nano-structure Fe-Cr-Co base alloys
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )
مستند نام اشخاص تاييد نشده
محسنی زنوزی، الناز
مستند نام اشخاص تاييد نشده
Mohseni Zonoozi, Elnaz
نام شخص - ( مسئولیت معنوی درجه دوم )
مستند نام اشخاص تاييد نشده
کیان وش، عباس، استاد راهنما
مستند نام اشخاص تاييد نشده
حسین نژاد، سیامک، استاد مشاور
مستند نام اشخاص تاييد نشده
نصیرپوری، فرزاد، استاد مشاور
دسترسی و محل الکترونیکی
يادداشت عمومي
سیاه و سفید
وضعیت فهرست نویسی
وضعیت فهرست نویسی
نمایه‌سازی قبلی
