Магнитного превращения

должно наблюдаться повышение проницаемости при .понижении частоты в области сравнительно низких частот. Эффект магнитного последействия связан с присутствием примесей углерода и азота в железе. При удалении

из образца углерода в результате длительного отжига в рафинирующей атмосфере, эффект магнитного последействия исчезает (рис. 95). Возможное объяснение механизма магнитного и упругого (механизм один и тот же)

Вопрос: Наблюдали ли вы одинаковый эффект магнитного последействия в технически чистом железе (99,8 % Fe.)

Ответ: Мы наблюдали эффект магнитного последействия в железе чистоты 99,8 % в намагничивающих полях, соответствующих максимальной проницаемости. Величина этого эффекта была не выше кривой намагничивания, т. е. в области поворота доменов.

нему и нижнему жестким на кручение держателям 10 и 4. К нижнему держателю прикреплен возбудитель колебаний, состоящий из стержня 14 и легкой поперечины 2, несущей железные якорьки, против которых (аналогично прибору Феппля—Пертца) расположены электромагниты 15. Конец стержня 14 опущен в сосуд с демпфирующей жидкостью /. На стержне укреплено зеркальце 3. Верхний держатель закреплен в зажиме 9, расположенном на корпусе 8 с нагревательной обмоткой 7. Обмотка с внешней стороны защищена теплоизоляцией 6, представляющей комбинацию асбестовой и водоохлаждаемой рубашек. Печь с.образцом помещена внутрь соленоида 5, который создает магнитное поле, расположенное вдоль оси образца 12. Соленоид обеспечивает создание условий, позволяющих исключить влияние магнитного последействия на внутреннее трение.

2 Эти эффекты получили название эффектов магнитного последействия. К ним относятся: обратимый временной спад начальной проницаемости, образование перетянутых петель гистерезиса (змеевидные петли), постоянство магнитной проницаемости в малых полях и др. Все они обусловлены одним механизмом — стабилизацией границ доменов вследствие направленного упорядочения. Прим, ред.

2 Дезаккомодация I рода отвечает всем признакам, характерным для эффектов магнитного последействия (см. примечание на с. 156). Прим. ред.

На магнитные свойства металлических стекол благоприятно влияет отсутствие кристаллографической анизотропии и протяженных дефектов. Кроме того, в аморфных сплавах в большей степени, чем в сплавах с кристаллическим строением, проявляются эффекты магнитного последействия, что связано со стабилизацией границ доменов вследствие композиционного направленного упорядочения. Для магнитного последействия характерна обратимость магнитных свойств по отношению к магнитному и термическому воздействиям.

Особые свойства аморфных сплавов как магнитно-мягких материалов обусловлены механизмом диссипации энергии при подведении внешней энергии. В силу своего структурного состояния они не способны дис-сипировать энергию путем пластической деформации, и поэтому их можно деформировать упруго в достаточно широком интервале напряжений без ухудшения магнитных свойств (пластическая деформация ухудшает магнитные свойства материала). Этим в значительной мере обусловлена достаточно широкая область применения аморфных сплавов как ма-терилов с особыми магнитными свойствами. Кроме того, в аморфных сплавах в большей степени, чем в сплавах с кристаллическим строением проявляются эффекты магнитного последействия [493]. Это связано со стабилизацией границ доменов вследствие композиционного направленного упорядочения. Для магнитного последствия характерны обратимость магнитных свойств по отношению к магнитному и термическому воздействиям. Стабилизация границ доменов (магнитного последействия) влияет на гистерезисные свойства аморфных сплавов, что является важным способом улучшения комплекса гистерезисных магнитных свойств аморфных материалов. Улучшенным комплексом магнитных свойств обладают и мелкокристаллические сплавы с размером зерна менее 10-50 мкм.

В АМС различают два типа упорядоченного расположения атомов различных компонентов — композиционный, или химический и геометрический, или физический ближний порядок, который включает в себя как топологический ближний порядок, так и геометрические искажения. Экспериментальное установление параметров упорядочения в АМС является очень сложной задачей, однако несомненно, что изменения некоторых свойств, связанные с термической обработкой или пластической деформацией, обусловлены изменением ближнего порядка. В частности, чувствительность температуры Кюри ферромагнитных АМС к термической обработке, и в особенности к термической обработке в магнитном поле, указывает на происходящие изменения в структуре ближнего порядка. Наведенная с помощью магнитного поля структурная анизотропия очень важна для практического использования, поскольку она определяет магнитную проницаемость, эффекты магнитного последействия, магнитные потери в ферромагнитных АМС.

нему и нижнему жестким на кручение держателям 10 и 4. К нижнему держателю прикреплен возбудитель колебаний, состоящий из стержня 14 и легкой поперечины 2, несущей железные якорьки, против которых (аналогично прибору Феппля—Пертца) расположены электромагниты 15. Конец стержня 14 опущен в сосуд с демпфирующей жидкостью /. На стержне укреплено зеркальце 3. Верхний держатель закреплен в зажиме 9, расположенном на корпусе 8 с нагревательной обмоткой 7. Обмотка с внешней стороны защищена теплоизоляцией 6, представляющей комбинацию асбестовой и водоохлаждаемой рубашек. Печь с образцом помещена внутрь соленоида 5, который создает магнитное поле, расположенное вдоль оси образца 12. Соленоид обеспечивает создание условий, позволяющих исключить влияние магнитного последействия на внутреннее трение.

Переход через точку магнитного превращения (Л2) приводит к резкому уменьшению значения магнитной проницаемости (ц), поэтому величина б возрастает и скорость нагрева уменьшается (рис. 253). Следовательно, скорость нагрева при температурах ниже и выше точки магнитных превращений различна, что необходимо учитывать при установлении режима нагрева.

В реальных условиях нагрева и охлаждения превращение совершается не при постоянной температуре, а в некотором интервале температур, который оказывается тем шире, чем больше скорость нагрева или охлаждения. Для полиморфного превращения характерно наличие теплового гистерезиса в отличие от магнитного превращения, у которого он отсутствует.

При переходе металла из одной полиморфной модификации в другую происходит фазовая перекристаллизация, связанная с образованием новых зерен в структуре „металла; при полиморфном превращении (в отличие от магнитного превращения) изменяется макро- и микроструктура металла. Процесс перекристаллизации в твердом состоянии при полиморфном превращении подчиняется тем же закбнам, что и процесс кристаллизации, рассмотренный выше. Внутри трансформирующейся фазы возникают центры новой фазы, в которых атомы перестраиваются из одной кристаллической решетки в другую; в дальнейшем эти участки увеличиваются вследствие перехода атомов из старой фазы в новую. Число центров зарождения новой фазы и скорость их роста зависят от степени перенагрева или переохлаждения выше или ниже критической точки.

При содержании в стали 35—40% Со температура а— ^-превращения (точка Ал) повышается почти до 1000° G, а температура Кюри возрастает еще в большей степени, так что при содержании более 20% Со температура магнитного превращения совпадает с температурой а—7'пРевРа" щения (рис. 125). В присутствии углерода кобальт смещает эвтектоидную точку в направлении более высоких температур и меньших содержаний углерода. В сплаве, содержащем 50% Со, эвтектоидная точка расположена при —850° С и 0,7% С.

Температура магнитного превращения в °С ..... Коэрцитивная сила в э ............... 360** 3,4**

вышает электросопротивление и коррозионную стойкость никеля, значительно понижает температуру магнитного превращения никеля. Алюминий может быть и раскислителем.

Бериллий в очень сильной степени понижает температуру магнитного превращения никеля (температура точки Кюри при содержании 2,5% бериллия равна 35° С).

Фиг. 26. Влияние различных элементов на температуру магнитного превращения (точку Кюри) никеля.

Температура магнитного превращения в *С . . . . 1115

Платина — кобальт. Платина с кобальтом образует непрерывный ряд твердых растворов. Минимум кривой плавкости соответствует примерно 50% Со при 1450° С (фиг. 26). При охлаждении неупорядоченного твердого раствора с кубической гранецентрированной решеткой в области 10—30% весовых Со наблюдается образование неупорядоченной фазы с тетрагональной гранецентрированной решеткой. Максимум температуры перехода 825° С соответствует составу соединения PtCo (23,18% Со). При дальнейшем охлаждении ниже 510° С происходит упорядочение этой фазы. В сплавах, содержащих более 70% весовых Со, при охлаждении ниже 600—400° С образуется твердый раствор с гексагональной плотноупакованной решеткой на основе а-кобальта. Температура магнитного превращения кобальта 1115° С плавно падает с увеличением содержания платины. Сплав с 23,2% Со, закаленный с 1000°С, имеет коэрцитивную силу 0,5 э и является магнитномягким материалом. После отпуска в течение 30 мин. при 650° С коэрцитивная сила возрастает до 2000 э, а после отпуска при 700° С — до 3700 э. Сплав с 23,2% Со применяется для постоянных магнитов малогабаритных инструментов. Сплавы, содержащие малые количества Со и Rh, применяются в качестве катализатора при окислении аммиака.

По-видимому, величина изменения ферромагнитных свойств связана с разницей между температурой испытания и точкой Кюри или температурой магнитного превращения материала. Так, в аустенитных сплавах с относительно низкой точкой Кюри наблюдаются более резкие изменения, чем у ферритных сплавов, имеющих более высокую точку Кюри. В технически чистом железе уменьшение проницаемости частично связано с временем запаздывания индукции (магнитное последействие). Фактически никаких изменений не наблюдается в сплаве 2 Vanadium—Permendur, имеющем самую высокую точку Кюри из всех исследованных сплавов. Температурные изменения магнитных свойств обратимы.