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Título [Principal]: Relações de fases e propriedades magneticas nos sistemas Fe-R e Fe-R-B (R=Nd, Pr)
Autor(es): Francisco de Assis Olimpio Cabral
Palavras-chave [PT]:

Ferro - Propriedades magneticas , Materiais
Banca:
Sergio Gama [Orientador]
Resumo:
Resumo: As relações de fases e propriedades magnéticas dos sistemas Fe-R e Fe-R-B (R = Nd e Pr). foram estudadas através de Metalografia óptica, Análise Térmica Diferencial, Análise Termomagnética AC, Microssonda Eletrônica, Difração de Raio-X e Medidas de Coercividade. No sistema Fe-Nd é encontrada uma nova fase estável, ferromagnética, com Tc de 231ºC e composição 22.7% at.Nd. Ligas binárias Fe-Nd e Fe-Pr, ricas em Nd ou Pr. solidificam-se através de uma reação eutética metaestável que resulta na precipitação de uma fase metaestável. ferromagnética, finamente distribuida na matriz de Nd ou Pr, e que confere à essas ligas altos valores de coercividade. Em ligas hipereutéticas, de ambos os sistemas, as fases metaestáveis suprimem a formação do composto Fe17R2. Em ligas Fe-Pr ricas em Fe, a contaminação por oxigênio tem o efeito de decompor o composto Fe17Pr2 em Fe e Pr2O3. Também nesse sistema, é encontrada uma fase com razão Fe:Pr de 2:3, em ligas ricas em Pr, que interpretamos ser estabilizada por oxigênio. No sistema ternário Fe-Nd-B o estudo da solidificação próxima ao composto Fe14Nd2 B concorda bem com os dados da literatura. exceto a observação de uma nova fase ferromagnética, com Tc de 287 ± 3ºC detectada nas análises termomagnética de algumas dessas ligas ricas em Fe. Também é proposta para este sistema uma secção isotérmica a 700ºC, na região pobre em Boro, que inclui a convivência da nova fase binária com 22,7% at.Nd. Em ligas ternárias Fe-Nd-B e Fe-Pr-B ricas em Nd ou Pr, na condição como fundidas, as análises magnéticas mostram duas fases ferromagnéticas com Tc = 246 e 287ºC para o sistema com Nd, e duas com Tc = 223 e 268ºC para ligas com Pr. Em ambos os casos, essas fases são formadas através de uma solidificação eutética do líquido rico em Nd ou Pr, e suprime a formação do Fe14R2B nas ligas mais ricas em R. Na condição com fundidas, ligas com 80% at-.Nd apresentam uma coercividade de 4,5 KOe e com 80% at.Pr apresentam uma coercividade tão alta quanto 15,5 KOe. No sistema com Nd, um recozimento a 600ºC dissolve a fase com Tc = 246ºC e precipita o composto Fe14Nd2B, que passa a conviver com a fase de Tc = 287ºC. No sistema com Pr, esse recozimento dissolve a fase com Tc = 223ºC e precipita o Fe Pr B, que passa a conviver com a fase ferromagnética de Tc = 268ºC. Em ambos os casos essa modificação na microestrutura é acompanhada de um aumento na coercividade. Isto sugere que a dissolução de fases metaestáveis e a presença de uma outra fase ferromagnética adicional na região intergranular dos magnetos sinterizados de Fe-Nd-B e Fe-Pr-B, sejam os fatores requeridos para se obter os altos valores de coercividade nesses materiais.

Abstract: The phase relations and magnetic properties of the Fe-R and Fe-R-B (R = Nd, Pr) were studied by metallography, Differential Thermal Analysis, Hicro-analysis, X-Ray Diffractions and Coercivity Measurements. In the Fe-Nd system a new stable ferromagnetic phase with 22,7 % at .Nd and Tc = 231ºC is found. Rich-Nd Fe-Nd alloys and rich-Pr Fe-Pr alloys, solidify through a metastable eutectic reaction with ferromagnetic metastable phases precipitation which results in high coercivities. The oxygen contamination in the rich-Fe Fe-Pr alloys decomposes the Fe17Pr2 compound into Fe and Pr2O3. Also, in the Fe-Pr system a new phase with 2:3 ratio Fe:Pr, possibility stabilized by oxygen, is found. In the Fe-Nd-B ternary system the solidification in the neighborhood of the F-Pr-B was studied. A new ferromagnetic phase with Tc = 287 ± 3ºC is observed in the TMA measurements. A 700ºC isothermal section included the new binary phase was determined. Magnetic analysis shows two ferromagnetic phases with Tc = 246 and 287ºC in as-cast Nd-rich Fe-Nd-B alloys. Also, in the Fe-Pr-B system, magnetic analysis shows two ferromagnetic phases with Tc = 223 and 268ºC in as-cast Pr-rich alloys. For both ternary systems an annealing at 600ºC dissolves the phases with Tc = 246 or 223ºC and precipitates Fe14R2 B. This results in an Hc increase from 4,5 KOe in the as-cast to annealing condition for an Fe15Nd80B5 alloy, and from 15,5 KOe in the as-cast to above 18 KOe annealing condition for an Fe15Pr80B5 alloy. This suggests that the dissolution of the metastable phases and the presence of additional ferromagnetic phases in the intergranular regions of sintered Fe-R-B magnets might be the key factors in obtaining the high coercivities.
Data de Defesa: 31-12-1991
Código: vtls000029434
Informações adicionais:
Idioma: Português
Data de Publicação: 1991
Local de Publicação: Campinas, SP
Orientador: Sergio Gama
Instituição: Universidade Estadual de Campinas . Instituto de Faculdade de Engenharia Mecânica
Nível: Tese (doutorado)

Dono: admin
Criado: 18-02-2004 11:02
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