SINTESIS DE ALEACIONES DE ALTA ENTROPIA FeNiCoCu(Mo,Nb) MEDIANTE PULVIMETALURGIA Y SU APLICACION COMO MATERIAL MAGNETICO SUAVE

Abstract

Bajo el alero de la tendencia global del cuidado del medio ambiente y de los recursos, el ahorro y la eficiencia energética se han convertido en uno de los focos principales de la comunidad científica. En esta línea, las pérdidas eléctricas en países fuertemente industrializados suponen una oportunidad sumamente interesante de mejora, a través del desarrollo de materiales magnéticos suaves más eficientes. A partir de distintas alternativas estudiadas, las aleaciones de alta entropía han acaparado la atención de los investigadores, debido a sus interesantes propiedades mecánicas, de resistencia a la corrosión y magnéticas, entre otras.Dos aleaciones de alta entropía FeNiCoCuNb y FeNiCoCuMo fueron sintetizadas mediante aleado mecánico utilizando 300 RPM y una razón bola-polvo (RPB) de 10:1. Tras 15 h de molienda, polvos de FeNiCoCuNb presentaron la formación de una solución sólida FCC y una fase de Laves. La formación de una solución sólida FCC fue lograda tras 30 h de molienda, para polvos de FeNiCoCuMo. Mayor tiempo de molienda provocó la transformación de estas fases a fases amorfas. Para obtener una microestructura bimodal, se mezclaron polvos molidos por 15 y 30 horas para la aleación FeNiCoCuNb, mientras que para la aleación FeNiCoCuMo se mezclaron polvos molidos por 15 y 50 horas. Las respectivas mezclas de polvos fueron compactadas a 350 MPa y, luego, sinterizadas via hot pressing a 1000°C durante 1 h. En su estado sinterizado, ambos sistemas presentaron una solución sólida FCC, así como la de una fase BCC. Ambos sistemas presentaron la formación de fases intermedias, como la fase de Laves Fe2Nb, en FeNiCoCuNb; o las fases µ y s en la aleación de alta entropía FeNiCoCuMo.Estas aleaciones (con Mo o con Nb) presentaron magnetizaciones de saturación de 62 y 53 emu/g, así como fuerzas coercitivas de 40 y 52 Oe respectivamente, demostrando un carácter magnético semiduro. Por otra parte, presentaron una resistividad eléctrica de 42 y 59 µO cm, y microdureza de 430 y 500 HV0.1. De esta manera, ambos sistemas no poseen las características magnéticas adecuadas para su uso como material magnético suave.Within the global context of environmental and resources care, the energetic saving and efficiency have become one of the main focuses of the scientific community. In this line, the electrical losses at strongly industrialized countries involve a highly interesting opportunity for improvement through the development of more efficient soft magnetic materials. From different studied alternatives, high entropy alloys have taken the attention of the researchers, due to their interesting mechanical, oxidation resistance and magnetic properties, among others.Two novel FeNiCoCuNb and FeNiCoCuMo high entropy alloys were synthetized via mechanical alloying (MA), using 300 RPM and a ball-to-powder ratio (BPR) of 10:1. After 15 h of milling, FeNiCoCuNb powders present the formation of an FCC solid solution and a Laves phase. The formation of a FCC solid solution was achieved after 30 h of milling, in FeNiCoCuMo powders. Further milling time induced the phase transformation of FCC phases into amorphous phases. Seeking a bimodal microstructure, it was mixed powders obtained after 15 and 30 h of MA for FeNiCoCuNb HEA, while powders milled for 15 and 50 h for FeNiCoCuMo HEA were mixed. Then, the respective mixed powders were consolidated through compaction under 350 MPa, followed by hot pressing at 1000°C during 1 h. In the as-sintered state, both alloys presented an FCC solid solution structure, as well as the presence of a BCC phase. Both systems presented the formation of intermediate phases, as the Fe2Nb Laves phase, in the HEA-Nb, or the µ and s phases in the HEA-Mo.These alloys (with Mo or Nb) presented saturation magnetizations of 62 and 53 emu/g, and coercitive forces of 40 and 52 Oe respectively, showing a semi-hard magnetic character. On the other hand, electrical resistivities of 42 and 59 µO cm were reported, as well as microhardness of 430 and 500 HV0.1. In this way, both systems don’t have the adequate magnetic characteristics por their use as soft magnetic material.