Propiedades magnéticas y magnetoelásticas de aleaciones amorfas y nanocristalinas ricas en hierro

Abstract

En esta tesis se analizan las propeidades magnéticas y magnetoelásticas de aleaciones amorfas y nanocristlinas de composición fEsIbnBcU Y fEzR(bcU) y se relacionan con su estructura. Dichas aleaciones han sido fabricadas en estado amorfo mediante la técnica de enfriamiento ultrarrápido y posteriormente se han tratado térmicamente con el fin de obtener una fase nanocristalina. Las aleaciones de composición Fe73,5SiyB22,5Nb3Cu1 (y=13,13,5,14,15,15,5) han sido tratadas durante una hora a 813 K, obteniéndose la fase DO3-FeSi en forma nanocristalina, cuyo contenido en Si depende de la composición de la aleación de partida. En estas aleaciones la constante de magnetostricción disminuye drásticamente en el proceso de nanocristalización ya que es el promedio en volumen de las constantes de la fase amorfa, de signo positivo, y cristalina, se signo negativo. Al aumentar el contenido en Si de la fase cristalina, su constante de magentostrición se hace más negativa y la constante de magnetostricción total disminuye, mejorando las características magnéticas blandas.Asimismo, se encuentra que en las aleaciones de menor constante de magnetostricción el signo la deformación inducida por el campo varía al modificar el estado inicial de la imanación, estas variaciones se han atribuido a la existencia de dominos con diferente signo de la constante de magnetostricción. Las aleaciones de composición Fe87,2Zr7,4B4,3Cu1,1 y Fe85Zr7B6Cu2 han sido tratadas a temperaturas entre 520 k y 1000k, obteniéndose una fase nanocristalina de bcc Fe cuyo tamaño de grano y volumen relativo crecen con la temperatura de tratamiento. Se ha caracterizado la evolución térmica del campo coercitivo en todas las muestras. En las muestras de ambas composiciones tratadas al principio del proceso de nanocristalización se observa un endurecimiento magnético a temperatura ambiente que se corresponde con una variación en la estructura de dominios. Los resultados obtenidos se explican satisfactoriamente de acuerdo con un modelo propuesto. Las aleaciones amorfas de composición FeZr(Bcu) presentan un elevado valor de magnetostricción de volumen y un aumento anómalo de la termorremanencia. Este último se atribuye a la existencia de zonas de la muestra con menor densidad, y por lo tanto, mayor orden ferromagnético.