초록
급속응고(melt spinning)법이 Fe-Nd-C의 경우와 마찬가지로 보자력이 높은 Fe-Pr-C 합금을 얻는데에 효과적인지 알아보기 위하여, 급속응고된 Fe-Pr-C 리본에 대하여 냉각속도 및 열처리의 변화에 따른 상, 미세조직 및 자기특성의 변화를 조사하였다. 냉각속도(wheel speed)가 증가할수록 as-spun 리본의 비정질화가 증가하여 40m/s에서 제조된 리본합금은 거의 비정질화하였다. 10m/s에서 제조된 결정질 리본의 상분포는 주소상태의 상분포와 유사하여 .alpha. -Fe가 일차상, Fe$_{17}$Pr$_{2}$C$_{x}$가 이차상으로 존재하였다. 20m/s에서도 결정질이 우세하게 나타나나, 이때에는 .alpha. -Fe의 정출이 약간 억제되는 반면 Fe$_{17}$Pr$_{2}$C$_{x}$의 정출이 현저하였으며, 30m/s에서는 비정질이 우세하여 소량의 결정질만이 존재하였다. 따라서 강자성 Fe$_{14}$Pr$_{2}$C 상은 as-spun 상태에서는 존재하지 않거나 미량이었으며, 주조합금의 경우와 마찬가지로 고상변태를 통해서 얻을 수 있었다. 일반적으로 as-spun리본이 비정질화할수록 비교적 낮은 온도에서 수분의 열처리만으로 완전한 Fe$_{14}$Pr$_{2}$C 상을 얻을 수 있었으며, 결정화가 완벽할수록 Fe$_{14}$Pr$_{2}$C를 얻기 위한 열처리 시간은 증가하였다. 이와 같이 얻은 Fe$_{14}$Pr$_{2}$C는 대부분 1 .mu. m 이하의 미세한 결정립을 가지고 있었으며, as-spun 리본의 비정질화가 완벽한 경우보다 덜 완벽한 경우(30m/s) 또는 결정질과 약간의 비정질이 혼합된 경우 (20m/s)에 열처리에 의한 보자력의 향상이 뚜렷하였다. 일반적으로 변태온도 구역안에서 열처리 온도가 높을수록 10분 이하의 짧은 열처리가 보자력의 향상에 효과적이었다.이었다.
Change in phases, microstructures, and magnetic properties by the variation of quench rate and heat treatment were investigated for melt-spun $Fe_{77}Pr_{15}C_8$ ribbons. The amorphization of as-spun ribbons increased as the quench rate increased. As a result, the ribbon quenched at 40 m/s was almost entirely amorphous. Similarly to cast alloys, the primary phase in crystalline ribbons quenched at 10 m/s was $\alpha$-Fe followed by the secondary $Fe_{17}Pr_2C_x$. Crystalline phases were still dominant in the ribbon spun at 20 m/s, but in this case crystallization of $Fe_{17}Pr_2C_x$ was remarkable with a little suppression of $\alpha$-Fe. At 30 m/s an amorphous phase obviously dominated in the as-spun ribbons with small fraction of crystals. Therefore, substantial amount of hard magnetic $Fe_{14}Pr_2C$ was not obtained from the as-spun state but, as in cast alloys, produced only by a solid-state transformation. Within a few minutes fine grains of $Fe_{14}Pr_2C$ were easily obtained at relatively low temperature when the degree of amorphization of as-spun ribbons was higher. The grain size of $Fe_{14}Pr_2C$ was well less than 1${\mu}{\textrm}{m}$. The ribbons quenched at 20 or 30 m/s yielded higher coercivities after heat treatment.
