Гистерезис и строение

Совершенно иначе зависят от структуры первоначальная кривая намагничения, петля гистерезиса и соответственно определяемые ими величины коэрцитивной силы, начальной и максимальной проницаемости и т. д. Как уже было сказано, эти характеристики определяются исключительно упругими искажениями пространственной решетки, связанными с внутренними натяжениями. Поэтому всякие изменения состава и структуры влияют лишь через посредство указанных натяжений. Пытаясь оценить действие натяжений на величину петли гистерезиса, можно сказать приблизительно следующее.

При введении элемента в твердый раствор коэрцитивная сила сама по себе не меняется. Поэтому принципиально в твердом растворе упругие натяжения могут возникнуть лишь вследствие магнитострикции однако практически все-таки получается большее или меньшее уширение петли гистерезиса. Причиной этого являются вкрапленные гетерогенные включения в металле. Прованные газы, тепловые напряжения и т. д., причем коэрцитивная сила тем больше, чем больше произведение магнитострикции на упругое натяжение.

Значительных влияний можно также ожидать от всякой пластической деформации. При этом коэрцитивная сила увеличивается в несколько раз, проницаемость же, наоборот, падает, т. е. петля гистерезиса расширяется и делается более пологой. Между степенью обработки и изменением отдельных магнитных характеристик существует функциональная зависимость. После отжига при повышенных температурах (рекристаллизация) измененные магнитные характеристики, почти параллельно с механическими (сопротивление разрыву и твердость)^ снова возвращаются к нормальному значению. Поэтому их измерение на деформированном материале и на отожженном может дать представление о степени упрочнения и его обратном ходе.

Далее натяжения получаются вследствие превращений решетки, известным примером чего является образование мартенсита. Напротив, процессы перегруппировки внутри самой решетки, т. е. процессы атомного упорядочения (сверхструктурные превращения), не оказывают существенного влияния на петлю гистерезиса.

Наконец, вследствие различного термического расширения, сжатия и т. д. у каждого рода кристаллов напряжения должны существовать во всякой гетерогенной смеси. Поэтому при переходе в какой-либо системе граншда растворимости коэрцитивная сила резко возрастает, причем ширина петли гистерезиса определяется величиной объема и поверхности выделившейся фазы. Вследствие этого наиболее сильное воздействие гетерогенной фазы получится в случае ее очень мелкого распределения, тогда как при коагуляции и собирании фазы по границам зерен коэрцитивная сила снова уменьшается. Так например, в углеродистой стали цементит в мелкопластинчатой форме больше повышает коэрцитивную силу железа, чем в виде крупных пластинок. Таким образом двухфазной кривой, ограничивающей поле, строго говоря, соответствует не однозначная кривая коэрцитивной силы, а более или менее расширенная область значений, получающихся в зависимости от различной формы и распределения выделившейся фазы.