Structural-phase states and properties of medium-entropy amorphous soft magnetic ribbons of the Fe-Co-Si-B-P alloy system

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

An analysis of the structural-phase states, mechanical, and magnetic properties of amorphous alloys (Fe,Co)82B13Si5 and (Fe,Co)82B12Si4P2, produced by melt spinning, has been conducted. The distribution of elemental composition was traced, revealing phase separation in silicon and cobalt. It was demonstrated that the experimentally determined saturation induction values (1.7–1.8 T) and coercivity (18–20 A/m) exhibit virtually no dependence on variations in ribbon composition within the studied elemental range. The ultimate tensile strength (~162 MPa) and elongation at break (~0.23%) indicate low ductility in the examined ribbons. However, the elastic modulus was notably high, reaching 81.5 MPa.

Авторлар туралы

V. Gromov

Siberian State Industrial University

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: gromov@physics.sibsiu.ru
Novokuznetsk

A. Semin

Siberian State Industrial University

Email: gromov@physics.sibsiu.ru
Novokuznetsk

Yu. Ivanov

Institute of High Current Electronics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: yufi55@mail.ru
Tomsk

S. Panin

Institute of Strength Physics and Materials Science

Email: paninsergey71@mail.ru
Tomsk

P. Mogilnikov

I.P. Bardin Central Research Institute for Ferrous Metallurgy

Email: pavel_mog@mail.ru
Moscow

I. Litovchenko

Institute of Strength Physics and Materials Science

Email: gromov@physics.sibsiu.ru
Tomsk

I. Selivanov

Siberian State Industrial University

Email: gromov@physics.sibsiu.ru
Novokuznetsk

Әдебиет тізімі

  1. Yeh, J.W. Nanostructured high-entropy alloys with multiple principal elements: Novel alloy design concepts and outcomes / Yeh J.W., Chen S.K, Lin S.J., Gan J.Y., Chin T.S., Shun T.T., Tsau C.H., Chang S.Y. // Adv. Eng. Mater. 2004. V.6. P.299-303.
  2. Cantor, B. Microstructural development in equiatomic multicomponent alloys / B. Cantor, I.T.H. Chang, P. Knight, A.J.B. Vincent // Mater. Sci. Eng. A. 2004. V.375. P.213-218.
  3. Ye, Y.F. High-entropy alloy: Challenges and prospects / Ye, Y.F., Wang Q., Lu J., Liu C.T., Yang, Y. // Mater. Today 2016. V.19. P.349-362.
  4. Miracle, D.B. A critical review of high entropy alloys and related concepts / D.B. Miracle, O.N. Senkov // Acta Materialia. 2017. V.122. P.448-511.
  5. Li, Y.H. New soft magnetic Fe25Co25Ni25(P,C,B)25 high entropy bulk metallic glasses with large supercooled liquid region / Li Y.H., Zhang W., Qi T.L. // J. Alloy. Compd. 2017. V.693. P.25-31.
  6. Wang, C. Effect of P on glass forming ability, magnetic properties and oxidation behavior of FeSiBP amorphous alloys / Wang C., He A., Wang A., Pang J., Liang X., Li Q., Chang C., Qiu K., Wang X. // Intermetallics 2017. V.84. P.142-147.
  7. Li, P. A ductile high entropy alloy with attractive magnetic properties / Li P., Wang A., Liu C.T. // J. Alloy. Compd. 2017. V.694. P.55-60.
  8. Zhang, Y. High-entropy alloys with high saturation magnetization, electrical resistivity, and malleability / Zhang Y., Zuo T., Cheng Y., Liaw P.K. // Sci. Rep. 2013. V.3. Art.1455.
  9. Hinte, C. Pattern-forming nanoprecipites in NiTi-related high-entropy shape memory alloys / C. Hinte, K. Bariente, J. Streinbrücker, G. Gerstein, M.A. Swider, S. Herbst [et al.] // Scripta Materialia. 2020. V.86. P.132-135.
  10. Рогачев, А.С. Структура, стабильность и свойства высокоэнтропийных сплавов / А.С. Рогачев // ФММ. 2020. Т.121. No8. С.807-841. - (Rogachev, A.S. Structure, stability and properties of high-entropy alloys / A.S. Rogachev // Physics of Metals and Metallography. 2020. V.121(8). P.807-841.)
  11. Karimi, M.A. Fabrication of a novel magnetic high entropy alloy with desirable mechanical properties by mechanical alloying and spark plasma sintering / M.A. Karimi, M. Shamanian, M.H. Enayati, M. Adamzadeh, M. Imani // J. Manul. Process. 2022. V.84. P.859-870.
  12. Li, C. New ferromagnetic (Fe1/3Co1/3Ni1/3)80(P1/2B1/2)20 high entropy bulk metallic glass with superior magnetic and mechanical properties / C. Li, Q. Li, M. Li, C. Chang, H. Li, Y. Dong, Y. Sun // J. Alloy. Compd. 2019. V.791. P.947-951.
  13. Vaidya, M. Amorphization in equiatomic high entropy alloys / M. Vaidya, S. Armugam, S. Kashyap, B.S. Murty // J. Non-Cryst. Solids. 2015. V.413. P.8-14.
  14. Shu, F.Y. Structure and high-temperature property of amorphous composite coating synthesized by laser cladding FeCrCoNiSiB high-entropy alloy powder / Shu F.Y., Liu S., Zhao H.Y., He W.X., Sui S.H., Zhang J., He P., Xu B.S. // J. Alloy. Compd. 2017. V.731. P.662-666.
  15. Кекало, И.Б. Процессы структурной релаксации и физические свойства аморфных сплавов / И.Б. Кекало; монография в 2 т. Т.2. - М.: Издат. Дом МИСиС, 2016. 650 с. - (Kekalo, I.B. Structural relaxation processes and physical properties of amorphous alloys / I.B. Kekalo; Monograph. in 2 v. V.2. - Moscow: MISIS Publishing House, 2016. 650 p.)
  16. Семин, А.П. Структура и свойства ленты магнитомягкого сплава Fe-Co-Ni-Si-B, изготовленной методом спиннингования / А.П. Семин, В.Е. Громов, Ю.Ф. Иванов, С.В. Панин, Е.А. Колубаев, И.Ю. Литовченко, С.В. Боровский // Физическая мезомеханика. 2024. Т.27. No5. С.63-70. - (Semin, A.P. Structure and properties of Fe-Co-Ni-Si-B soft magnetic alloy ribbons produced by melt spinning / A.P. Semin, V.E. Gromov, Yu.F. Ivanov, S.V. Panin, E.A. Kolubaev, I.Yu. Litovchenko, S.V. Borovsky // Physical Mesomechanics. 2024. V.27(5). P.63-70.)
  17. Gromov, V.E. Structure and properties of a ribbon from FeCoNiSiB high-entropy alloy / V.E. Gromov, A.I. Potekaev, A.P. Semin, E.A. Kolubaev, P.S. Mogilnikov, Yu.F. Ivanov, S.V. Panin, S.V. Borovsky, I.Yu. Litovchenko, B.A. Kornienkov // Russian Physics J. 2024. V.67. No6. P.756-764.
  18. Han, Y. New Fe-based soft magnetic amorphous alloys with high saturation magnetization and good corrosion resistance for dust core application / Han Y., Kong F.L., Han F.F., Inoue A., Zhu S.L., Shalaan E., Al-Marzouki F. // Intermetallics. 2016. V.76. P.18-25. doi: 10.1016/j.intermet.2016.05.011.
  19. Roy, R.K. Compositional optimization of high induction (>1,7 T) FeCo-based nanocomposite alloys with enhancement of thermo-physical and magnetic properties / R.K. Roy, P. Murugaiyan, A.K. Panda, A. Mitra // Physica. B: Condensed Mater. 2019. V.566. P.71-76. doi: 10.1016/j.physb.2019.04.034.
  20. Hou, L. Thermal and magnetic properties of Fe(Co)BCCu amorphous alloys with high saturation magnetization of 1.77 T / Hou L., Li M., Jiang C., Fan X., Luo Q., Chen S., Li W. // J. Alloys Comp. 2021. V.853. Art.157071. doi: 10.1016/j.jallcom.2020.157071.
  21. Wang, F. Excellent soft magnetic Fe-Co-B-based amorphous alloys with extremely high saturation magnetization above 1,85 T and low coercivity below 3 A/m / F. Wang, A. Inoue, Y. Han // J. Alloys Comp. 2017. V.711. P.132-142.
  22. Wang, C. Effect of P on glass forming ability, magnetic properties and oxidation behavior of FeSiBP amorphous alloys / Wang C., He A., Wang A., Pang J., Liang X., Li Q., Wang X. // Intermetallics. 2017. V.84. P.142-147. doi: 10.1016/j.intermet.2016.12.024.
  23. Hou, L. High Bs of FePBCCu nanocrystalline alloys with excellent soft-magnetic properties / Hou L., Yang W., Luo Q., Fan X., Liu H., Shen B. // J. Non-Crystalline Solids. 2020. V.530. Art.119800. doi: 10.1016/j.jnoncrysol.2019.119800.
  24. Пат. РФ No RU2262540. Способ производства изотропной электротехнической стали с фосфором / Кондратков Д.А.; заявл. 12.10.2004; опубл. 20.10.2005. - (Pat. No. RU2262540. Method for producing isotropic electrical steel with phosphorus / Kondratkov D.A.; application date 12.10.2004; publication date 20.10.2005.)
  25. Чеглов, А.Е. Влияние фосфора на структуру нелегированной изотропной электротехнической стали / А.Е. Чеглов, Д.А. Кондратков, А.Б. Полушкин, А.А. Заверюха // Сталь. 2005. No9. С.67-69. - (Cheglov, A.E. Effect of phosphorus on the structure of unalloyed isotropic electrical steel / A.E. Cheglov, D.A. Kondratkov, A.B. Polushkin, A.A. Zaverukha // Steel. 2005. No9. P.67-69.)

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».