Структурa і властивості магнітострикційних матеріалів систем Fe-Ga та Fe-Ga-Al

Структурa і властивості магнітострикційних матеріалів систем Fe-Ga та Fe-Ga-Al

The article presents the results of studies of the structure and phase composition of powder materials of two- and three-component systems Fe –Ga and Fe –Ga – Al, and determines some of their properties. Samples for research were obtained from a mixture of previously obtained and crushed ligature of...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2025
Автори: Goncharuk, D. A., Baglyuk, G. A., Khomenko, О. І.
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine 2025
Теми:
Fe
Al
Ga
мікроструктура
фазоутворення
мікротвердість
механічні характеристики на стиснення
Онлайн доступ:https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2025-1-1
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Metal Science and Treatment of Metals

Репозитарії

Metal Science and Treatment of Metals
id oai:ojs2.localhost:article-325
record_format ojs
institution Metal Science and Treatment of Metals
baseUrl_str
datestamp_date 2025-05-23T07:41:39Z
collection OJS
language Ukrainian
topic Fe
Al
Ga
мікроструктура
фазоутворення
мікротвердість
механічні характеристики на стиснення
spellingShingle Fe
Al
Ga
мікроструктура
фазоутворення
мікротвердість
механічні характеристики на стиснення
Goncharuk, D. A.
Baglyuk, G. A.
Khomenko, О. І.
Структурa і властивості магнітострикційних матеріалів систем Fe-Ga та Fe-Ga-Al
topic_facet Fe
Al
Ga
microstructure
phase formation
microhardness
mechanical characteristics in compression
Fe
Al
Ga
мікроструктура
фазоутворення
мікротвердість
механічні характеристики на стиснення
format Article
author Goncharuk, D. A.
Baglyuk, G. A.
Khomenko, О. І.
author_facet Goncharuk, D. A.
Baglyuk, G. A.
Khomenko, О. І.
author_sort Goncharuk, D. A.
title Структурa і властивості магнітострикційних матеріалів систем Fe-Ga та Fe-Ga-Al
title_short Структурa і властивості магнітострикційних матеріалів систем Fe-Ga та Fe-Ga-Al
title_full Структурa і властивості магнітострикційних матеріалів систем Fe-Ga та Fe-Ga-Al
title_fullStr Структурa і властивості магнітострикційних матеріалів систем Fe-Ga та Fe-Ga-Al
title_full_unstemmed Структурa і властивості магнітострикційних матеріалів систем Fe-Ga та Fe-Ga-Al
title_sort структурa і властивості магнітострикційних матеріалів систем fe-ga та fe-ga-al
title_alt Structure and properties of magnetostrictive materials of the Fe-Ga and Fe-Ga-Al systems
description The article presents the results of studies of the structure and phase composition of powder materials of two- and three-component systems Fe –Ga and Fe –Ga – Al, and determines some of their properties. Samples for research were obtained from a mixture of previously obtained and crushed ligature of composition Fe – 44.9 wt.% Ga (50 at. % Ga), with iron powders (sprayed) and aluminum (pulverized). 7 batches of different compositions of mixtures were produced, which had either only two components, namely Fe – 17.5 wt.% Al and Fe – 21.5 wt.% Ga, or all three components with gradual replacement of Al by Ga. The mixtures were compacted under a pressure of 700 MPa in the form of cylindrical pressings, which were then sintered at a temperature of 1150 oC for 1 h in a neutral environment of pure Ar (99.99 % Ar). The structure and phase composition of the obtained materials were studied. Mechanical tests were conducted under uniaxial compression conditions, corrosion resistance was determined, and magnetostrictive properties of samples from materials that are most promising for use as magnetostrictive materials were evaluated. An increase in hardness and level of compressive strength of the material composition (% wt.): Fe –1.7Al – 19.3Ga compared to the material composition Fe – 21.5 wt. %Ga was found. In terms of corrosion resistance, both of these materials belong to corrosion-resistant materials (3 – 4 points on a 10-point scale of corrosion resistance). To study magnetic properties, the method of comparative assessment of magnetostriction relative to the standard, which was a sample of pure powdered iron, was used. The experiments used specially designed equipment to observe the dynamics of the processes of remagnetization of the material in an alternating magnetic field. It was found that the highest level of magnetostriction is possessed by materials of the dual composition Fe – 21.5 wt. %Ga (> 210 ppm, ppm=10-6). The material of the composition Fe – 19.3 wt. %Ga – 1.75 wt. %Al, which had a lower level of elasticity in compression, was also distinguished by a lower value of magnetostriction ( >  130 ppm). The level of magnetostriction of the studied materials is within the requirements for commercial deformed alloys Fe – Ga (galphenols).
publisher Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine
publishDate 2025
url https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2025-1-1
work_keys_str_mv AT goncharukda structureandpropertiesofmagnetostrictivematerialsofthefegaandfegaalsystems
AT baglyukga structureandpropertiesofmagnetostrictivematerialsofthefegaandfegaalsystems
AT khomenkooí structureandpropertiesofmagnetostrictivematerialsofthefegaandfegaalsystems
AT goncharukda strukturaívlastivostímagnítostrikcíjnihmateríalívsistemfegatafegaal
AT baglyukga strukturaívlastivostímagnítostrikcíjnihmateríalívsistemfegatafegaal
AT khomenkooí strukturaívlastivostímagnítostrikcíjnihmateríalívsistemfegatafegaal
first_indexed 2025-09-24T18:19:36Z
last_indexed 2025-09-24T18:19:36Z
_version_ 1850424256587890688
spelling oai:ojs2.localhost:article-3252025-05-23T07:41:39Z Structure and properties of magnetostrictive materials of the Fe-Ga and Fe-Ga-Al systems Структурa і властивості магнітострикційних матеріалів систем Fe-Ga та Fe-Ga-Al Goncharuk, D. A. Baglyuk, G. A. Khomenko, О. І. Fe Al Ga microstructure phase formation microhardness mechanical characteristics in compression Fe Al Ga мікроструктура фазоутворення мікротвердість механічні характеристики на стиснення The article presents the results of studies of the structure and phase composition of powder materials of two- and three-component systems Fe –Ga and Fe –Ga – Al, and determines some of their properties. Samples for research were obtained from a mixture of previously obtained and crushed ligature of composition Fe – 44.9 wt.% Ga (50 at. % Ga), with iron powders (sprayed) and aluminum (pulverized). 7 batches of different compositions of mixtures were produced, which had either only two components, namely Fe – 17.5 wt.% Al and Fe – 21.5 wt.% Ga, or all three components with gradual replacement of Al by Ga. The mixtures were compacted under a pressure of 700 MPa in the form of cylindrical pressings, which were then sintered at a temperature of 1150 oC for 1 h in a neutral environment of pure Ar (99.99 % Ar). The structure and phase composition of the obtained materials were studied. Mechanical tests were conducted under uniaxial compression conditions, corrosion resistance was determined, and magnetostrictive properties of samples from materials that are most promising for use as magnetostrictive materials were evaluated. An increase in hardness and level of compressive strength of the material composition (% wt.): Fe –1.7Al – 19.3Ga compared to the material composition Fe – 21.5 wt. %Ga was found. In terms of corrosion resistance, both of these materials belong to corrosion-resistant materials (3 – 4 points on a 10-point scale of corrosion resistance). To study magnetic properties, the method of comparative assessment of magnetostriction relative to the standard, which was a sample of pure powdered iron, was used. The experiments used specially designed equipment to observe the dynamics of the processes of remagnetization of the material in an alternating magnetic field. It was found that the highest level of magnetostriction is possessed by materials of the dual composition Fe – 21.5 wt. %Ga (> 210 ppm, ppm=10-6). The material of the composition Fe – 19.3 wt. %Ga – 1.75 wt. %Al, which had a lower level of elasticity in compression, was also distinguished by a lower value of magnetostriction ( >  130 ppm). The level of magnetostriction of the studied materials is within the requirements for commercial deformed alloys Fe – Ga (galphenols). В статті наведені результати досліджень структури та фазового складу порошкових матеріалів двох та трехкомпонентний систем Fe –Ga і Fe –Ga – Al, та визначені деякі їхні властивості. Зразки для досліджень отримували з суміші  попередньо отриманої та подрібненої лігатури складу Fe – 44,9 % мас. Ga (50 %  ат. Ga), з порошками заліза (розпиленого) та алюмінію (пульверизованого) . Було виготовлено 7 партій різного складу сумішей, які мали або тільки два компонента, а саме Fe – 17,5% мас. Al та Fe – 21,5% мас. Ga, або усі три компонента з поступовим заміщенням Al на  Ga. Суміші  компактували під тиском 700 МПА у вигляді циліндричних пресовок, які потім спікали при температурі 1150 oC протягом 1 год в нейтральному середовищі чистого Ar (99,99 % Ar). Досліджено структуру та фазовий склад отриманих матеріалів. Проведені механічні випробування в умовах одновісного  стискання, визначена корозійна стійкість та оцінено магнітострикційні властивості зразків з матеріалів, що є найбільш перспективними для використання у якості магнітострікційних   матеріалів. Виявлено збільшення твердості та рівня міцності на  стиснення матеріалу  складу (% мас.): Fe –1,7Al – 19,3Ga порівняно з матеріалом  складу Fe – 21,5% мас. Ga. За корозійною стійкістю обидва ці матеріали відносяться до корозійностійких матеріалів (3 – 4 бал за 10 –бальною шкалою корозійної стійкості). Для досліджень магнітних властивостей застосовано  метод порівняльної оцінки магнітострикції відносно еталону, в якості якого виступив зразок з чистого порошкового заліза. В дослідах використовували спеціально розроблене устаткування для спостереження за динамікою процесів перемагнічування матеріалу в змінному магнітному полі.  Встановлено, що найвищим рівнем магнітострикції володіють матеріали складу Fe – 21,5 % мас. Ga ( > 210 ррm, ррm=10-6). Матеріал складу Fe – 19,3 % мас. Ga – 1,75 %  мас. Al, що мав нижчий рівень пружності на стискання відрізнявся також і меншим значенням магнітострикції ( > 130 ррm). Рівень магнітострикції досліджених матеріалів знаходиться в межах вимог до комерційних деформованих сплавів системи Fe –  Ga (галфенолів). Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine 2025-03-31 Article Article application/pdf https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2025-1-1 10.15407/mom2025.01.004 Scientific Technical Journal; Vol. 31 No. 1 (2025): The Scientific Technical journal Metal Science and Treatment of Metals; 4-13 Науково-технічний журнал; Том 31 № 1 (2025): Науково-технічний журнал Металознавство та обробка металів; 4-13 2664-2441 2073-9583 10.15407/mom2025.01 uk https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2025-1-1/328 Copyright (c) 2025 Scientific Technical Journal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0

Схожі ресурси