STRUCTURE, PHASE COMPOSITION AND PROPERTIES OF AMORPHOUS SOFT MAGNETIC FE–CO–SI–B–P TAPES

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The analysis of structural and phase states, mechanical and magnetic properties of amorphous FeCoBSi and FeCoBSiP alloys obtained by spinning is performed. The distribution of the elemental composition is traced and the alloy stratification by silicon and boron is noted. It is shown that the experimentally determined values of saturation induction (1.7–1.8 T) and coercive force (18–20 A/m) are practically independent of changes in the composition of the tapes in the studied range of element content. The values of ultimate strength (~162 MPa) and elongation before failure (~0.23%) indicate low plasticity of the studied tapes. However, the value of the elastic modulus was high at 81.5 MPa.

About the authors

A. P. Semin

Siberian State Industrial University

Email: syomin53@bk.com
Novokuznetsk, Russia

V. E. Gromov

Siberian State Industrial University

Email: gromov@physics.sibsiu.ru
Novokuznetsk, Russia

Yu. F. Ivanov

Institute of High-Current Electronics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: yufi55@mail.ru
Tomsk, Russia

S. V. Panin

Institute of Strength Physics and Materials Science

Email: paninsergey71@mail.ru
Tomsk, Russia

P. S. Mogilnikov

Central Research Institute of Ferrous Metallurgy named after I.P. Bardin

Email: pavel_mog@mail.ru
Moscow, Russia

I. Y. Litovchenko

Institute of Strength Physics and Materials Science

Email: litovchenko@spti.tsu.ru
Tomsk, Russia

I. D. Selivanov

Siberian State Industrial University

Email: ilyselivanov@mail.ru
Novokuznetsk, Russia

References

  1. Yeh J.W., Chen S.K., Lin S.J., Gan J.Y., Chin T.S., Shun T.T., Tsau C.H., Chang S.Y. Nanostructured high-entropy alloys with multiple principal elements: Novel alloy design concepts and outcomes // Adv. Eng. Mater. 2004. V. 6. P. 299–303.
  2. Cantor B., Chang I.T.H., Knight P., Vincent A.J.B. Microstructural development in equiatomic multicomponent alloys // Mater. Sc. Eng. A. 2004. V. 375. P. 213–218.
  3. Ye Y.F., Wang Q., Lu J., Liu C.T., Yang Y. High-entropy alloy: Challenges and prospects // Mater. Today. 2016. V. 19. P. 349–362.
  4. Miracle D.B., Senkov O.N. A critical review of high entropy alloys and related concepts // Acta Mater. 2017. V. 122. P. 448–511.
  5. Li Y.H., Zhang W., Qi T.L. New soft magnetic Fe25Co25Ni25(P, C, B)25 high entropy bulk metallic glasses with large supercooled liquid region // J. Alloy. Compd. 2017. V. 693. P. 25–31.
  6. Wang C., He A., Wang A., Pang J., Liang X., Li Q., Chang, C., Qiu K., Wang X. Effect of P on glass forming ability, magnetic properties and oxidation behavior of FeSiBP amorphous alloys // Intermetallics. 2017. V. 84. P. 142–147.
  7. Li P., Wang A., Liu C.T. A ductile high entropy alloy with attractive magnetic properties // J. Alloy. Compd. 2017. V. 694. P. 55–60.
  8. Zhang Y., Zuo T., Cheng Y., Liaw P.K. High-entropy alloys with high saturation magnetization, electrical resistivity, and malleability // Sci. Rep. 2013. V. 3. 1455.
  9. Karimi M.A., Shamanian M., Enayati M.H., Adamzadeh M., Imani M. Fabrication of a novel magnetic high entropy alloy with desirable mechanical properties by mechanical alloying and spark plasma sintering // J. Manul. Process. 2022. V. 84. P. 859–870.
  10. Li C., Li Q., Li M., Chang C., Li H., Dong Y., Sun Y. New ferromagnetic (Fe1/3Co1/3Ni1/3)80(P1/2B1/2)20 high entropy bulk metallic glass with superior magnetic and mechanical properties // J. Alloy. Compd. 2019. V. 791. P. 947–951.
  11. Vaidya M., Armugam S., Kashyap S., Murty B.S. Amorphization in equiatomic high entropy alloys // J. Non-Cryst. Solids. 2015. V. 413. P. 8–14.
  12. Shu F.Y., Liu S., Zhao H.Y., He W.X., Sui S.H., Zhang J., He P., Xu B.S. Structure and high-temperature property of amorphous composite coating synthesized by laser cladding FeCrCoNiSiB high-entropy alloy powder // J. Alloy. Compd. 2017. V. 731. P. 662–666.
  13. Кекало И.Б. Процессы структурной релаксации и физические свойства аморфных сплавов в 2 т. Т. 2.: монография. М.: Изд. дом МИСиС, 2016. 650 с.
  14. Семин А.П., Громов В.Е., Иванов Ю.Ф., Панин С.В., Колубаев Е.А., Литовченко И.Ю., Боровский С.В. Структура и свойства ленты магнитомягкого сплава Fe–Co–Ni–Si–B, изготовленной методом спиннингования // Физическая мезомеханика. 2024. Т. 27. № 5. С. 63–70.
  15. Gromov V.E., Potekaev A.I., Semin A.P., Kolubaev E.A., Mogilnikov P.S., Ivanov Yu.F., Panin S.V., Borovsky S.V., Litovchenko I.Yu., Kornienkov B.A. Structure and pro- perties of a ribbon from FeCoNiSiB high-entropy alloy // Russian Physics J. 2024. V. 67. № 6. P. 756–764.
  16. Han Y., Kong F.L., Han F.F., Inoue A., Zhu S.L., Shalaan E., Al-Marzouki F. New Fe-based soft magnetic amorphous alloys with high saturation magnetization and good corrosion resistance for dust core application // Intermetallics. 2016. V. 76. P. 18–25. https://doi.org/10.1016/j.intermet.2016.05.011
  17. Roy R.K., Murugaiyan P., Panda A.K., Mitra A. Compositional optimization of high induction (>1.7 T) FeCo-based nanocomposite alloys with enhancement of thermo-physical and magnetic properties // Physica B: Condensed Matter. 2019. V. 566. P. 71–76. https://doi.org/10.1016/j.physb.2019.04.034
  18. Wang C., He A., Wang A., Pang J., Liang X., Li Q., Wang X. Effect of P on glass forming ability, magnetic properties and oxidation behavior of FeSiBP amorphous alloys // Intermetallics. 2017. V. 84. P. 142–147. https://doi.org/10.1016/j.intermet.2016.12.024
  19. Hou L., Yang W., Luo Q., Fan X., Liu H., Shen B. High Bs of FePBCCu nanocrystalline alloys with excellent soft-magnetic properties // J. Non-Crystalline Solids. 2020. V. 530. 119800. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2019.119800

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».