• 대한금속재료학회지
• /
• 제46권10호
• /
• pp.634-645
• /
• 2008

In this study, surface composites were fabricated with Fe-based amorphous alloy powders and VC powders by high-energy electron beam irradiation, and the correlation of their microstructure with hardness and fracture toughness was investigated. Mixture of Fe-based metamorphic powders and VC powders were deposited on a plain carbon steel substrate, and then electron beam was irradiated on these powders without flux to fabricate surface composites. The composite layers of 1.3~1.8 mm in thickness were homogeneously formed without defects and contained a large amount (up to 47 vol.%) of hard $Cr_2B$ and $V_8C_7$ crystalline particles precipitated in the solidification cell region and austenite matrix, respectively. The hardness of the surface composites was directly influenced by hard $Cr_2B$ and $V_8C_7$ particles, and thus was about 2 to 4 times greater than that of the steel substrate. Observation of the microfracture process and measurement of fracture toughness of the surface composites indicated that the fracture toughness increased with increasing additional volume fraction of $V_8C_7$ particles because $V_8C_7$ particles effectively played a role in blocking the crack propagation along the solidification cell region heavily populated with $Cr_2B$ particles. Particularly in the surface composite fabricated with Fe-based metamorphic powders and 30 % of VC powders, the hardness and fracture toughness were twice higher than those of the surface composite fabricated without mixing of VC powders.

• 한국자기학회지
• /
• 제5권4호
• /
• pp.251-260
• /
• 1995

Co계 비정질 강자성 합금을 1 Oe 이하의 작은 자장 중에서 큐리 온도 이하로 열처리하면 재현성 있는 비대칭 자기이력곡선이 얻을 수 있다는 사실이 보고된 바 있다. 열처 리시 자장의 방향을 (+)라고 하면 (+)에서 (-)에로의 자화반전은 단 한 번의 비가역적 인 Barkhausen jump에 의해서 이루어지며, (-)에서 (+)로의 자화반전은 완만하고 가역 적이다. 이때 이력곡선의 기울기는 시료의 반자장에 의해 결정된다. 이러한 현상을 비 대칭 자화반전이라 한다. 이력곡선의 모양과 재현성은 열처리시 가하는 자장의 크기, 열처리 온도와 시간, 열처리 분위기 등 열처리 조건과 합금의 조성에 따라 크게 바뀐다. 본 연구는 영자왜 조성인 (Fe/sub 0.06/Co/sub 0.94/)/sub 75/Si/sub 10/B/sub 15/ 비 정질 자성 합금을 100 mOe의 자장하에서 열처리할 때 열처리 온도와 시간이 비대칭 자 화반전에 미치는 영향에 대한 것이다. 자화 반전 효과는 비교적 높은 온도에서 짧은 시간에 생성되나 열처리 시간이 길어질수록 안정화된다.

• 한국표면공학회지
• /
• 제29권6호
• /
• pp.628-633
• /
• 1996

Large saturation magnetization $4pM_s$ is essentially required for soft magnetic thin layers used in magnetic recording devices. Amorphous Co-based alloys and Fe-Co alloys may be regarded as one of the candidates for soft magnetic materials which possess large $4\piM_s$. Some preparation process to improve soft magnetism of these films were performed in this study. Addition of Ta seemed to be effective to change the magnetostriction constant $\lambda$ from positive value to negative one. The magnetoelastic energy $K_e$ is strongly dependent on $\lambda$. $(Co_{95.7}Zr_{4.3})_{100-x}Ta_x$ films with $K_e$ of negative value have sufficiently soft magnetic characteristics. $Fe_{90}Co_{10}$ alloy exhibits extremely large $4\piM_s$, of about 24 kG. Addition of N and Ta to $Fe_{90}Co_{10}$ films improved the soft magnetism of them. The $Fe_{82.0}Co_{7.6}Ta_{10.4}$:N/Ti multilayered films exhibit better soft magnetic properties and better thermal stability than Fe-Co-Ta:N singlelayer films.

• 한국자기학회지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.191-197
• /
• 2005

철계 비정질 합금 리본을 분쇄한 뒤 상온 압축성형을 통하여 분말코아를 제조할 때 로터밀과 볼밀의 두 가지 분말제조 공정을 사용하여 만든 분말의 형상을 관찰하고, 또 이들을 이용한 분말코아의 자기적 및 전기적 특성과 미세구조를 조사하였다. 로터밀을 사용한 경우 실효투자율의 크기는 볼 밀링한 경우보다 낮았으나 이의 주파수 의존성 및 품질계수는 볼밀의 경우보다 우수하였으며 자심손실 또한 더 작았다. 한편 로터밀을 사용하여 만든 분말은 크기가 균일하고 가장자리는 강한 전단가공을 받아 완만한 곡선을 지닌 등축형을 이루고 있는 반면 볼밀을 사용한 경우는 크기가 상대적으로 불규칙하면서 작은 분말이 많고 가장자리는 날카로운 형상을 하고 있었다. 로터밀로 만든 분말코아의 낮은 투자율은 밀링시 심한 전단에 의해 발생하는 큰 내부응력의 축적에 기인하는 것으로 보여진다. 한편 로터 밀링을 통해 만든 분말코아의 경우 투자율은 상대적으로 낮지만 전기저항의 측정 및 미세구조의 관찰로부터 보다 양호한 절연상태가 확보되어 높은 주파수에 이르기까지 투자율이 유지되면서 적은 자심손실이 얻어진 것으로 판단되었다. 분말코아의 자기적 안정성을 나타내는 직류중첩특성 또한 로터밀의 경우가 볼 밀링한 경우보다 우수하였다.

• 한국자기학회지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.85-96
• /
• 2001

급속응고에 의해 제조된 비정질 (Dy$_{0.33}$Fe$_{0.67}$)$_{1-x}$ B$_{x}$(x=0 ,0.05, 0.1, and 0.15) 및 (Sm$_{0.33}$Fe$_{0.67}$)$_{1-x}$ B$_{x}$(x=0, 0.01, 0.02, and 0.03) (in atomic fraction) (원자 비) 합금 리본에 대하여 자화(온도 곡선을 구하였으며, 이를 평균장 이론에 근거한 이론적인 식을 사용하여 fitting함으로써 구성 원소들 사이의 교환상호작용의 크기를 계산하였다. DyFe$_2$-B계의 경우, Dy와 Fe 사이의 교환상호작용은 음의 부호를 가지는데, 이는 Dy와 Fe의 자화 방향이 반대임을 의미한다. Fe원소사이의 교환상호작용이 가장 크며, 반면에 Dy 원소들사이의 상호작용이 가장 작게 나타났다. SmFe$_2$-B계의 경우, 계산된 교환상호작용은 전부 양의 부호를 가지는데, 이는 스핀들 사이에 강자성 상호작용이 있음을 의미한다. Fe 원소들 사이의 상호작용과 Fe와 Sm사이의 상호작용은 매우 크며, 그 크기 또한 유사하다. Fe와 Sm 사이의 상호작용이 큰 것은, 이 원소들 사이의 상호작 용이 간접적임을 고려할 때 의외의 결과이며, 비정질 Sm-Fe합금의 고유 성질인 것으로 생각된다. 두 합금계 모두에서 Fe 원소들 사이의 교환상호작용은 B 함량이 증가함에 따라 증가하였는데, 이는 B 함량의 증가에 따라 Fe-Fe 간격이 증가하였기 때문으로 생각된다. 두 합금계 모두에서 자화와 큐리온도는 B의 함량이 증가함에 따라 감소하였다.감소하였다.다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권9호
• /
• pp.5743-5747
• /
• 2015

본 연구에서는 가스아토마이저로 제조된 Fe계 벌크비정질 합금 분말을 이용하여 제작된 시험편에 레이저 육성용접을 하였고, 인장시험과 경도시험의 실시 및 미세조직을 관찰하여 육성용접 층의 파괴거동을 분석하였다. 인장시험 결과 육성용접층은 탄성변형 후 바로 파괴가 일어났고, 모재는 소성변형 후 파괴가 일어났다. 육성용접층과 모재의 실제 최대인장강도는 각 각 955.9Mpa과 220.4Mpa이다. 육성용접층과 모재의 미소경도는 각 각 $485.5{\pm}21$과 $197.4{\pm}14$ 이었고, 육성용접층은 매우 높은 경도를 갖는다. 모재는 조대한 결정립을 갖는 미세 구조를 나타내었다. 인장시험 후 파단면을 고분해능주사전자현미경으로 관찰한 결과 육성용접층과 모재의 파괴형태는 각각 취성파괴와 연성파괴를 나타내었다.

• Applied Microscopy
• /
• 제47권1호
• /
• pp.50-54
• /
• 2017

The microstructure, the crystallization behavior, and magnetic properties of FeSi-based soft magnetic alloys (FINEMET) were investigated using transmission electron microscopy, X-ray diffraction, and coercive force measurements. The amorphous $Fe_{73.28}Si_{13.43}B_{8.72}Cu_{0.94}Nb_{3.63}$ alloys particles, prepared in $10^{-4}$ torr by gas atomization process, were heat treated at $530^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, and $670^{\circ}C$ for 1 hour in a vacuum of $10^{-2}$ torr. Nanocrystalline Fe precipitation was first formed followed by the grain growth. Phase formation and crystallite sizes was compared linked to its magnetic behavior, which showed that excellent soft magnetic property can directly be correlated with its microstructure.

• 한국분말재료학회지
• /
• 제28권6호
• /
• pp.483-490
• /
• 2021

A new Fe-Cr-Mo-B-C amorphous alloy is designed, which offers high mechanical strength, corrosion resistance as well as high glass-forming ability and its gas-atomized amorphous powder is deposited on an ASTM A213-T91 steel substrate using the high-velocity oxygen fuel (HVOF) process. The hybrid coating layer, consisting of nanocrystalline and amorphous phases, exhibits strong bonding features with the substrate, without revealing significant pore formation. By the coating process, it is possible to obtain a dense structure in which pores are hardly observed not only inside the coating layer but also at the interface between the coating layer and the substrate. The coating layer exhibits good adhesive strength as well as good wear resistance, making it suitable for coating layers for biomass applications.

• 한국분말재료학회지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.256-262
• /
• 2006

The amorphous $Fe_{73}Si_{16}B_7Nb_3Cu_1$ alloy strip was pulverized to get a flake-shaped powder after annealing at $425^{\circ}C$ for 90 min and subsequently ground to obtain finer flake-shaped powder by using a ball mill. The powder was mixed with polyimide-based binder of $0.5{\sim}3wt%$, and then the mixture was cold compacted to make a toroidal powder core. After crystallization treatment for 1 hour at $380{\sim}600^{\circ}C$, the powder was transformed from amorphous to nanocrystalline with the grain size of $10{\sim}15nm$. Soft magnetic characteristics of the powder core was optimized at $550{\sim}600^{\circ}C$ with the insulating binder of 3wt%. As a result, the powder core showed the outstanding magnetic properties in terms of core loss and permeability, which were originated from the optimization of the grain size and distribution of the insulating binder.

• Current Applied Physics
• /
• 제18권12호
• /
• pp.1523-1527
• /
• 2018

The thermal stability, magnetic and magnetocaloric properties of $Gd_{55}Co_{35}M_{10}$ (M = Si, Zr and Nb) melts-pun ribbons were studied. The relatively high reduced glass transition temperature ($T_{x1}/T_m$ > 0.60) and low melting point ($T_m$) resulted in excellent glass forming ability (GFA). The Curie temperatures ($T_C$) of melt-spun amorphous ribbons $Gd_{55}Co_{35}M_{10}$ for M = Si, Zr and Nb were 166, 148 and 173 K, respectively. For a magnetic field change of 2 T, the values of maximum magnetic entropy change $(-{\Delta}S_M)^{max}$ for $Gd_{55}Co_{35}Si_{10}$, $Gd_{55}Co_{35}Zr_{10}$ and $Gd_{55}Co_{35}Nb_{10}$ were found to be 2.86, 4.28 and $4.05J\;kg^{-1}K^{-1}$, while the refrigeration capacity (RC) values were 154, 274 and $174J\;kg^{-1}$, respectively. The $RC_{FWHM}$ values of amorphous alloys $Gd_{55}Co_{35}M_{10}$ (M = Si, Zr and Nb) are comparable to or larger than that of $LaFe_{11.6}Si_{1.4}$ crystalline alloy. Large values of $(-{\Delta}S_M)^{max}$ and RC along with good thermal stability make $Gd_{55}Co_{35}M_{10}$ (M = Si, Zr and Nb) amorphous alloys be potential materials for magnetic cooling operating in a wide temperature range from 150 to 175 K, e.g., as part of a gas liquefaction process.