Regensburg 2002 – scientific programme
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M: Metallphysik
M 26: Postersitzung
M 26.4: Poster
Thursday, March 14, 2002, 14:30–16:30, Saal C
Phasenselektion bei der Erstarrung von unterkühlten Nd-Fe-B-Schmelzen — •Thomas Volkmann1,2, Jianrong Gao3,2 und Dieter M. Herlach2 — 1Institut für Experimentalphysik IV, Ruhr-Universität Bochum, D-44780 Bochum — 2Institut für Raumsimulation, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, D-51170 Köln — 3Department of Applied Physics, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China
Die Kristallisation von stabilen und metastabilen Phasen in unterkühlten Nd-Fe-B-Schmelzen wurde mit Fallrohr-Experimenten an Schmelzpartikeln untersucht. Während des freien Falls unterkühlen und erstarren Schmelztropfen mit Durchmessern zwischen 2.0 und 0.2 mm, wodurch hohe Kühlraten zwischen etwa 102 und 104 K/s erreicht werden. Nd-Fe-B-Legierungen werden zur Herstellung von hochleistungsfähigen Permanentmagneten verwendet, deren hartmagnetische Eigenschaften auf der intermetallischen Phase Nd2Fe14B1 (φ-Phase) basieren. In Schmelzen mit der stöchiometrischen Zusammensetzung Nd2Fe14B1 entsteht unter Gleichgewichtsbedingungen die φ-Phase durch peritektische Umwandlung aus der properitektischen γ-Fe-Phase. Nach den Untersuchungen der erstarrten Partikel mit Röntgenbeugung und mit Rasterelektronen-Mikroskopie kann durch Unterkühlen der Schmelze die Primärerstarrung der stabilen γ-Phase unterdrückt werden und die peritektische φ-Phase direkt kristallisieren. Es wurde außerdem eine metastabile, hexagonale Phase mit der ungefähren Zusammensetzung Nd2Fe17Bx (x = 0 - 1) nachgewiesen, die alternativ zu γ-Fe und der φ-Phase in der unterkühlten Schmelze erstarren kann. Die experimentellen Ergebnisse an peritektischen Legierungen mit verschiedenen Zusammensetzungen werden vorgestellt.
Die Arbeit wird gefördert durch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR Bonn unter 50WM9930 (T.V.) und der Alexander von Humboldt - Stiftung (J.G.).