Влияние процессов газо-термической обработки на структуру и магнитные свойства интерметаллического соединения Sm2Fe17

Интерметаллид Sm2Fe17 является перспективным материалом для изготовления высокоэнергетических высококоэрцитивных постоянных магнитов. Однако это соединение обладает низкой температурой Кюри и магнитной анизотропией типа «легкая плоскость» и потому напрямую не может быть использовано для изготовления постоянных магнитов. Гидрирование и азотирование соединения Sm2Fe17 позволяет получить одноосную анизотропию, сравнимую с таковой у магнитотвёрдого интерметаллида Nd2Fe14B, и существенно повысить его температуру Кюри.

Метод мёссбауэровской спектроскопии широко применяется в физике твердого тела. Это уникальный метод, позволяющий исследовать фазовый состав, магнитные и электрические сверхтонкие взаимодействия, процессы магнитного упорядочения, зарядовое состояние атомов, симметрию их локального окружения и пр.

В настоящей работе исследованы закономерности влияния режимов газо-термической обработки на структуру и магнитные свойства сплавов со стехиометрией Sm2Fe17 в следующих состояниях: (а) исходное, после выплавки и гомогенизирующего отжига при температуре 1070°С, 36 час; (б) после гидрирования (HD-процесс); (в) после гидрирования/дегидрирования (HDD-процесс); (г) после гидрирования/диспропорционирования/рекомбинации (HDDR-процесс) и после азотирования (д) исходного, (е) HD-, (ж) HDD- и (и) HDDR-сплавов.

Фазовый состав и структуру сплавов со стехиометрией Sm2Fe17 в различных состояниях исследовали методом рентгеновской дифракции. Гистерезисные свойства указанных сплавов измеряли на вибромагнитометре в полях напряжённостью до 2 Тл. Для уточнения фазового состава, а также для исследования магнитной структуры, характера межатомных взаимодействий и характера ближнего порядка в исследуемых образцах был использован метод мёссбауэровской спектроскопии.

В результате проведённых исследований выявлены закономерности изменения структуры и магнитных свойств сплава Sm2Fe17 в зависимости от режимов газо-термической обработки.

Работа выполнена в рамках договора от 25.03.2013 г. № 130325/1 с ЗАО «Ассоциация Аэрокосмических инженеров», выполняемого в рамках государственного контракта с Минобрнауки России от 18.03.2013 г. № 14.513.11.0030.