Untersuchung der Phasenbildung in Nd-Fe-B-Schmelzen mit Synchrotron-Strahlung

同步辐射研究 Nd-Fe-B 熔体的相形成

• 批准号: 5342365
• 负责人: Professor Dr. Dieter M. Herlach (†)
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Materialphysik im Weltraum
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2000-12-31 至 2006-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5342365?language=en
• 关键词: Untersuchung; der; Phasenbildung; Nd; Fe

Nd-Fe-B-Legierungen werden zur Entwicklung neuartiger, extrem starker Dauermagnete verwendet. Die hartmagnetischen Eigenschaften dieser Materialien basieren auf der intermetallischen Verbindung Nd2Fe14B1 (phi-Phase), die unter Gleichgewichtsbedingungen durch peritektische Umwandlung von properitektischem gamma-Fe entsteht. Wegen der in der Regel unvollständigen peritektischen Umwandlung wird in der industriellen Fertigung das Ausgangsmaterial des Legierungsrohlings wärmebehandelt, um das Material von der unerwünschten, weichmagnetischen Fe-Phase zu befreien und dadurch den Anteil der phi-Phase zu erhöhen. Solche zeitintensiven Behandlungsstufen können eingespart werden, wenn es gelingt, durch Unterkühlen der Schmelze die Primärerstarrung der stabilen gamma-Phase zu unterdrücken und die phi-Phase direkt zu kristallisieren, um den Umweg über eine peritektische Reaktion zu vermeiden. Das ternäre Nd-Fe-B-System besitzt eine Vielfältigkeit von kristallographischen Phasen. In diesem Vorhaben soll die Phasenbildung in Nd-Fe-B-Schmelzen während der Estarrung durch energiedispersive Röntgen-Beugung mit Synchrotronstrahlung untersucht werden, um die Kristallisations-Sequenzen in-situ zu beobachten. Dazu wird die elektromagnetische Levitationstechnik zum behälterfreien Prozessieren von Schmelzen mit den Einrichtungen am European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) in Grenoble kombiniert. Das Ziel ist die Bestimmung der kritischen Parameter (Unterkühlung, Zusammensetzung der Schmelze, Kühlbedingungen) zur Erstarrung der unterschiedlichen Phasen, die experimentelle Bestimmung von Phasen-Selektions-Diagrammen für das technisch wichtige ternäre System Nd-Fe-B und die Analyse der Phasenselektion im Rahmen von Modellen zur Kristallkeimbildung und zum dendritischen Wachstum. Die theoretische Analyse soll zur generellen Beschreibung der Phasenbildung als Funktion von Konzentration und Unterkühlung für Nd-Fe-B-Legierungen führen.

Nd-Fe-B-Legierungen韦尔登是一种中性的、极端的超导磁体。强磁性材料的本征值是基于金属间化合物Nd_2Fe_（14）B_1（φ相）的结合，它是通过γ-Fe合金的高性能化获得的。在工业生产中，规则中规定的非磁性材料将被用于生产非磁性材料，即磁性铁相材料，并将其磁化并将磁性铁相材料引入磁性铁相。Solche zeitintensiven Behandlungsstufen können eingespart韦尔登，wenn es gelingt，durch Unterkühlen der Schmelze die Primärerstarrung der stabillen gamma-Phase zu unterdrücken and die Phase direekt zu kristallisieren，um den Umweg über eine peritektische Reaktion zu vermeiden.这三种Nd-Fe-B系统是一种非常适合于晶体相形的系统。在Nd-Fe-B-Schmelzen相变过程中，利用同步辐射韦尔登的能量色散效应，在原位获得晶体的排列顺序。大足将利用位于格勒诺布尔的欧洲同步辐射装置（ESRF）的Einrichtungen对Schmelzen的电磁悬浮技术进行研究。本文介绍了非连续相的临界参数（Unterkühlung，Zusammensetzung der Schmelze，Kühlbedingungen）的确定、Nd-Fe-B三元系工艺相选择图的实验确定及晶体生长和枝晶相选择模型的分析。对Nd-Fe-B合金相变过程中的集中度函数和非集中度函数进行了理论分析。