بررسی اکسایش سطحی نوار بیشکل Co67Cr7Fe4Si8B14 در طول فرایند بلورینگی

نوع مقاله : علمی و پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه فردوسی مشهد

2 دانشگاه فردوسی

چکیده

با توجه به اینکه نفوذ اکسیژن درون زمینه در طول حرارتدهی نوارهای مادهی بیشکل منجر به افت شدید خواص مغناطیسی نرم آنها می-شود، در این پژوهش اکسایش سطحی آلیاژ بیشکل با ترکیب Co67Cr7Fe4Si8B14 (تهیه شده بهروش ریختهریسی نوار عریض (Planar Flow Melt Spinning) در طول فرایند بلورینگی بررسی شده است. ابتدا پایداری حرارتی آلیاژ بیشکل بهروش آنالیز حرارتی افتراقی (DTA) بررسی شد. سپس، نمونههایی از نوار بیشکل در دماهای مختلف در محدوده دمایی ˚C350 تا ˚C650 با فاصله دمایی °C 50 بهمدّت زمان نیم ساعت در محیط گاز آرگون حاوی 0.2 درصد اکسیژن تابکاری شدند. نمونههای تابکاری شده بهکمک پراش اشعهی X (XRD)، میکروسکپ الکترونی روبشی (SEM) و دستگاه آنالیز تفکیک انرژی (EDS) بررسی شدند. نتایج حاکی از تشکیل اکسید سطحی از دمای حدود °C550 بودند. اکسید تشکیل شده از نوع SiO2 با ماهیّت بیشکل بود. با افزایش دما تا °C600، بر ضخامت و پیوستگی لایهی اکسیدی افزوده شد، بهگونهای که مانع از شناسایی فازهای تشکیل شده در زمینه در این دما شد. بالاتر از دمای °C600، پوستهی اکسیدی تشکیل شده ناپایدار شد و بهشکل ورقهای درآمد. در این شرایط، نفوذ اکسیژن درون زمینه و ترکیب شدن آن با کبالت و تشکیل اکسید کبالت، مشاهده شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A Research on Surface Oxidation of Co67Fe4Cr7Si8B14 Amorphous Ribbon during Crystallization

نویسندگان [English]

  • zahra jamili shirvan 1
  • mohsen hadad sabzevar 2
چکیده [English]

Deterioration of soft magnetic properties of amorphous ribbons happens when oxygen atoms diffuse in matrix during heat treatment. In this research, surface oxidation of Co67Fe4Cr7Si8B14 amorphous ribbons prepared by Planar Flow Melt Spinning (PFMS) process during crystallization was investigated.
In the first step, thermal stability of the ribbons was studied by Differential Thermal Analysis (DTA). Amorphous samples were then annealed isothermally in argon atmosphere with 0.2% oxygen for 30 minutes at the temperature range of 350-650 ºC with 50 ºC interval. Heat treated samples were studied by X-Ray Diffraction (XRD) analysis, Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) analysis. According to the results, surface oxidation started around 550ºC. The oxide was found to be SiO2 with amorphous structure. An increase in the temperature up to 600ºC, no crystalline phases was recognized by XRD in the sample annealed at this temperature, which can be attributed to increasing the thickness and continuity of the oxide layer. For the temperatures above 600ºC, the instability and discontinuity of the oxide layer were observed in some areas. In these areas, oxygen diffused in the matrix and combined with cobalt as CoO, was also observed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Amorphous alloy
  • Co67Fe4Cr7Si8B14
  • Crystallization
  • Isoth00ermal annealing
  • Surface oxidation