Grain Size Dependence of Soft Magnetic Properties in $Fe_{68.5}Co_5M_3Cu_1Si_{13.5}B_9(M=Nb, Mo, Mn, Cr)$ Nanocrystalline Alloys

$Fe_{68.5}Co_5M_3Cu_1Si_{13.5}B_9(M=Nb, Mo, Mn, Cr)$계 초미세결정립합금의 결정립 크기에 따른 자기적 특성의 변화

  • 조용수 (충남대학교 공과대학 금속공학과) ;
  • 김택기 (충남대학교 공과대학 금속공학과)
  • Published : 1991.11.01

Abstract

Amorphous $Fe_{68.5}Co_5M_3Cu_1Si_{13.5}B_9(M=Nb, Mo, Mn, Cr)$ alloys were prepared by using rapidly quenching techinque and were annealed above their crystallization temperatures. Coercive force, initial permeability and AC power loss of the annealed $Fe_{68.5}Co_5M_3Cu_1Si_{13.5}B_9(M=Nb, Mo, Mn, Cr)$ alloys have been studied systematically. Nanocrystallines are formed in the annealed alloys which include Mo and Nb. Remarkably improved soft magnetic properties are obtained in the alloys whose average grain size is around 10 nm. However, soft magnetic properties of the alloys are degraded when grain size is less than IOnm or larger than 15nm. It is considered that the degradation of soft magnetic properties in the alloys whose average grain size is less than 10 nm is due to the Fe-rich amorphous phase retained at grain boundary during the initial crystallization process.

초급냉법중 단롤법으로 제작한 비정질 Fe/sub 68.5/Co/sub 5/M/sub 3/Cu/sub 1/Si/sub 13.5/ B/sub 9/(M=Nb, Mo, Mn, Cr)계 합금을 결정화온도 이상의 온도에서 열처리하여 결정화 시킨 후, 결정립 크 기에 따른 항자력, 투자율 및 교류자기이력손실을 조사 하였다. Fe/sub 68.5/Co/sub 5/M/sub 3/Cu/sub 1/ Si/sub 13.5/B/sub 9/(M=Nb, Mo, Mn, Cr)합금중 M=Mo, Nb조성에서 초미세결정립이 형성되며 약 10nm의 결정립 크기에서 가장 우수한 연자기적 특성을 나타낸다. 그러나 결정립의 크기가 10nm보다 작거나 16nm이 상 커지면 연자기 특성이 열화된다. 결정립크기가 10nm이하에서 연자기특성이 열화되는 것은 결정화 초기 결 정립계에 존재하는 것으로 판단되는 Fe rich 비정질상에 의한 것으로 고찰된다.

Keywords