A Study of the Structure and Magnetic Properties
of the Soft Magnetic Ni80Cr20 Alloy Manufactured
by Additive Technology

A. S. Zhukov; Жуков А. С.; S. A. Manninen; Маннинен С. А.; M. A. Tit; Тит М. А.; A. V. Olisov; Олисов А. В.; T. V. Knyazyuk; Князюк Т. В.; P. A. Kuznetsov; Кузнецов П. А.

doi:10.31857/S0015323022601970

Исследование структуры и магнитных свойств аддитивного магнитомягкого сплава 80НХС

Авторы: Жуков А.С.¹, Маннинен С.А.¹, Тит М.А.², Олисов А.В.³, Князюк Т.В.¹, Кузнецов П.А.¹
Учреждения:
1. НИЦ “Курчатовский институт” – ЦНИИ КМ “Прометей”
2. АО “Концерн “ЦНИИ “Электроприбор”
3. Национальный исследовательский Томский государственный университет
Выпуск: Том 124, № 4 (2023)
Страницы: 353-359
Раздел: ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА
URL: https://journals.rcsi.science/0015-3230/article/view/139392
DOI: https://doi.org/10.31857/S0015323022601970
EDN: https://elibrary.ru/VIMXET
ID: 139392

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Представлены результаты исследования влияния термической обработки на структуру и магнитные свойства пермаллоя марки 80НХС, изготовленного селективным лазерным сплавлением (СЛС) порошка, полученного газовым распылением расплава, и проведено сравнение с характеристиками сплава 80НХС, изготовленного прокаткой. Исследованы кольцевые образцы, выращенные на лазерном принтере и выточенные из проката. Установлено, что магнитные свойства образцов, полученных методом СЛС, уступают свойствам образцов, изготовленных термомеханической обработкой, поскольку структура аддитивного сплава отличается мелкозернистостью и большим количеством неметаллических включений.

Ключевые слова

аддитивные технологии, селективное лазерное сплавление, распыление расплава, металлический порошок, магнитомягкий сплав 80НХС, магнитные свойства, структура

Список литературы

Кекало И.Б., Самарин Б.А. Физическое металловедение прецизионных сплавов. Сплавы с особыми магнитными свойствами. М.: Металлургия, 1989. 496 с. ISBN: 5-229-00230-1.
Périgo E.A., Jacimovic J., García Ferré F., Scherf L.M. Additive Manufacturing of Magnetic Materials // Additive Manufacturing. 2019. V. 30. P. 100870. https://doi.org/10.1016/j.addma.2019.100870
Goll D., Schuller D., Martinek G., Kunert T., Schurr J., Sinz C., Schubert T., Bernthaler T., Riegel H., Schneider G. Additive manufacturing of soft magnetic materials and components // Additive Manufacturing. 2019. V. 27. P. 428–429. https://doi.org/10.1016/j.addma.2019.02.021
Mikler C., Chaudhary V., Borkar T., Soni V., Jaeger D., Chen X., Contieri R., Ramanujan R.V., Banerjee R. Laser Additive Manufacturing of Magnetic Materials // JOM: J. Miner. Met. & Mater. Soc. 2017. V. 3. P. 532–543. https://doi.org/10.1007/s11837-017-2257-2
Mikler C., Chaudhary V., Soni V., Gwalani B., Ramanujan R.V., Banerjee R. Tuning the phase stability and magnetic properties of laser additively processed Fe–30% Ni soft magnetic alloys // Mater. Letters. 2017. V. 199. P. 88–92. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2017.04.054
Garibaldi M., Ashcroft I., Hillier N., Harmon S.A.C., Hague R. Relationship between laser energy input, microstructures and magnetic properties of selective laser melted Fe–6.9% wt Si soft magnets // Mater. Characterization. 2018. V. 143. P. 144–151. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2018.01.016
Conteri R., Borkar T., Nag S., Jaeger D., Chen X., Ramanujan R.V., Banerjee R. Laser additive processing of Fe–Si–B–Cu–Nb magnetic alloys // J. Manufacturing Processes. 2017. V. 29. P. 175–181. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2018.01.016
Jung H.Y., Choi S.J., Prashanth K.G., Stoica M., Scudino S., Yi S., Kühn U., Kim D.H., Kim K.B., Eckert J.H. Fabrication of Fe-based bulk metallic glass by selective laser melting: a parameter study // Mater. Design. 2015. V. 86. P. 703–708. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2015.07.145
Lamarre J.M., Bernier F. Permanent Magnets Produced by Cold Spray Additive Manufacturing for Electric Engines // J. Thermal Spray Tech. 2019. V. 28. Issue 7. P. 1709–1717. https://doi.org/10.1007/s11666-019-00917-6
Hilzinger R., Rodewald W. Magnetic materials: fundamentals, products, properties, and applications. Hanau: VACUUMSCHMELZE, 2013. 608 p. ISBN: 3895783528.
ГОСТ 10994–74. Сплавы прецизионные. Марки. М.: Изд-во стандартов, 1974. 18 с.
ГОСТ 10160–75. Сплавы прецизионные магнитно-мягкие. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1975. 49 с.
Pham M.-S., Dovgyy B., Hooper P.A., Gourlay C.M., Piglione A. The role of side-branching in microstructure development in laser powder-bed fusion // Nature Communications. 2020. V. 11. P. 000749. https://doi.org/10.1038/s41467-020-14453-3
Saeidi K., Gao X., Zhong Y., Shen Z.J. Hardened austenite steel with columnar sub-grain structure formed by laser melting // Mater. Sci. Eng. 2015. V. A625. P. 221–229. https://doi.org/10.1016/j.msea.2014.12.018
Старицын М.В., Петров С.Н., Кузнецов П.А., Михацлов М.С., Шакиров И.В. Композитная структура как упрочняющий фактор нержавеющей аустенитной хромоникелевой аддитивной стали // ФММ. 2020. Т. 121 № 4. С. 381–387. https://doi.org/10.37795/RCEM.2020.84.35.065
Deev A.A., Kuznetsov P.A., Petrov S.N. Anisotropy of mechanical properties and its correlation with the structure of the stainless steel 316L produced by the SLM method // Phys. Procedia. 2016. V. 83. P. 789–796. https://doi.org/10.1016/j.phpro.2016.08.081
Кузнецов П.А., Зисман А.А., Петров С.Н., Гончаров И.С. Структура и механические свойства аустенитной стали 316L, полученной методом селективного лазерного сплавления // Деформация и разрушение материалов. 2016. № 4. С. 9–13. https://doi.org/10.1134/S0036029516100104
Кархин В.А. Тепловые процессы при сварке. СПб: Изд-во Политехнического ун-та, 2013. 646 с. https://doi.org/10.18720/SPBPU/2/si20-491
Zhang B., Fenineche N.E., Liao H., Coddet C. Microstructure and Magnetic Properties of Fe–Ni Alloy Fabricated by Selective Laser Melting Fe/Ni Mixed Powders // JMST. 2013. V. 29. Issue 8. P. 757–760. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2013.05.001
Mazeeva A.K., Staritsyn M.V., Bobyr V.V., Manninen S.A., Kuznetsov P.A., Klimov V.N. Magnetic properties of Fe–Ni permalloy produced by selective laser // J. Alloys Compounds. 2020. V. 814. P. 152 315. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.152315