Рентгенодифракционные исследования структуры нанокристаллов в магнитомягких сплавах Fe_(73.5)Si_(13.5)B_9Nb_3Cu_1 до и после термомеханической обработки

摘要

Методом рентгеновской дифракции в геометрии на просвет исследована структура магнитомягкого сплава Fe_(73.5)Si_(13.5)B_9Nb_3Cu_1. B исходном сплаве, полученном закалкой из расплава, наблюдается ближний порядок (～ 2 nm) в расположении атомов, характерный для структуры Fe-Si c объемоцентрированной кубической решеткой. B сплаве, подвергнутом отжигу, возникают нанокристаллы Fe-Si, размер которых достигает 10— 12 nm. При отжиге под растягивающей нагрузкой решетка нанокристаллов растягивается, a после охлаждения сохраняется значительная остаточная деформация. Это видно из относительных сдвигов пиков (hkl) в дифрактогpаммаx, измеренных для двух ориентаций вектора рассеяния: параллельно и перпендикулярно направлению приложения нагрузки. Наблюдается анизотропия деформации: в пределах точности эксперимента искажений в направлении [111] не зафиксировано, a в направлении [100] они максимальные. Известно, что кристаллы, близкие по составу к Fe_3Si, имеют отрицательную магнитострикцию, т. e. намагниченность в них под действием нагрузки (эффект Виллари), приложенной вдоль [100], наводится в перпендикулярном ей направлении, вдоль одной из легких осей намагничивания: [010] или [001]. Oриeнтация осей нанокристаллов и сплаве изотропна, a большая их часть по составу близка к Fe_3Si. Направление намагниченности таких нанокристаллов задается остаточной деформацией их решетки и находится вблизи плоскости, перпендикулярной направлению приложения растягивающей нагрузки при термообработке. Именно это и является причиной возникновения поперечной магнитной анизотропии типа легкая плоскость в сплаве Fe_(73.5)Si_(13.5)B_9Nb_3Cu_1. Работа частично поддержана РФФИ (проект Ns 06-02-17092).