17081

17081

توليد آهن‌رباي دائمي Fe-Cr-Co، بررسي خواص و بهبود آن

كارشناسي ارشد

شناسايي و انتخاب مواد فلزي

فروردين 1395

دكتر تميزي‌فر

مواد و متالورژي

چكيده: در تحقيق حاضر آلياژ مورد بررسي با تركيب شيميايي Fe-26/6Cr-15Co-2Ni-1/1Ti با روش ريخته‌گري القايي تحت خلاء و با استفاده از مواد اوليه با خلوص بالا (99/7-99/995)، ذوب و ريخته‌گري شده‌است. نمونه‌ به صورت استوانه‌اي به قطر 4/12cm و ارتفاع 5/60cm تهيه شد. در طي فرآيند ساخت آلياژ، آزمايش‌هاي ريزساختاري با ميكروسكوپ الكتروني روبشي، متالوگرافي، پراش اشعه‌ي ايكس و همچنين بررسي خواص مغناطيسي با دستگاه پرماگراف انجام شد. سپس آلياژ مورد عمليات همگن‌سازي، آهنگري داغ و آنيل محلولي قرار گرفت. پس از بررسي‌هاي مربوطه و اطمينان از تك فاز بودن آلياژ و صحت انجام فرآيند آنيل محلولي با استفاده از بررسي‌هاي پراش اشعه‌ي ايكس و خواص مغناطيسي، نمونه در دماهاي مختلف و با نرخ‌ سرمايش متفاوت مورد پيرسازي اسپينودالي قرار گرفت. سپس شرايط بهينه‌ي تجزيه‌ي اسپينودالي به صورت نگه‌داري دردماي 660˚C به مدت نيم ساعت و سرمايش با نرخ 10˚C/h تا 600˚C و سپس كوئنچ در آب انتخاب و نمونه تحت عمليات پيرسازي مرحله‌اي به صورت نگه‌داري در دماي 610˚C به مدت نيم ساعت و سرمايش تا 500˚C با نرخ‌ 6˚C/h و نگه‌داري در آن دما به مدت 10 ساعت و سرمايش در كوره قرار گرفت. خواص مغناطيسي آلياژ در نهايت به صورت Hc=0/42(kOe)، Br=12/1(kG) و (BH)max=2/53(MGOe) به‌دست‌آمد. در نهايت خواص آلياژ طراحي شده با خواص يك نمونه از دسته آلياژهاي Fe-Cr-Co كه به صورت صنعتي توليد شده بود مقايسه و بررسي شد. كلمات كليدي: آلياژهاي سخت مغناطيس داكتيل، آلياژهاي Fe-Cr-Co، مغناطيس‌هاي ايزوتروپ

1396/01/20

4/4/2019 12:00:00 AM

Abstract: In this project the alloy with a chemical composition of Fe-26.6Cr-15Co-2Ni-1.1Ti was prepared by casting technique using high purity (99.9-99.995) metals. Cast ingot that was casted had a cylindrical shape with 4.12cm diameter an​d 5.60cm height then it was homogenized, hot-forged an​d annealed. In the production procedure of alloy, microstructural, phase an​d magnetic properties analysis were done by optical microscopy, metallography techniques, scanning electron microscopy, X-ray diffraction an​d permagraph. After analyzing an​d ensure that alloy has single phase, samples were heat treated for spinodal aging with various temperatures an​d cooling rates. Then the best condition was selected an​d sample was step aged. For this alloy the best cycle for spinodal aging was heating up to 660˚C an​d keeping in that temperature for half an hour an​d cooling to 600˚C in 10˚C/h rate an​d then water quenched; an​d for step aging the alloy was heated to 610˚C an​d kept in that temperature for half an hour an​d then cooled to the 500˚C in a 6˚C/h rate an​d kept in that temperature for 10 hour an​d then furnace cooled. Eventually magnetic properties Hc=4.2 (kOe)، Br=12.1 (kG) an​d (BH)max= 2.53 (MGOe) were obtained. At last the alloy's properties was compared with an industrial sample. Keywords: hard ductile magnetic alloys, Fe-Cr-Co alloys, isotropic magnets