Recent research on nanocrystalline FeAl alloys has shown that these alloys are of high importance due to their promising structural and mechanical properties, particularly magnetic behavior. This work aims at studying the synthesis, structural and magnetic characterization of nanocrystalline FeAl alloy powders, prepared by a mechanical alloying process (MA), as well as the effect of Ti addition on the magnetic properties of a compound. The powder morphology, phase transformation, crystallite size, micro-stress evolution, and magnetic properties were investigated by X-ray diffraction (XRD), scanning electronic microscopy (SEM), and vibrating samples magnetometer (VSM). It has been found that at the final stage of mechanical alloying the bcc-disordered FeAl phase and nanocrystalline Fe(Al, Ti) solid solution occurred for the FeAl40 and FeAl40Ti3 alloys, respectively. The milling time and the addition of titanium affect the powder morphology and decrease the size of the particles. The average crystallites size of 17.2 and 11.2 nm was reached at the end of 30 h of milling, and the lattice strain increased up to 0.3 and 0.21% for the FeAl40 and FeAl40Ti3 alloys, respectively. Also, the magnetic properties attributed to microstructural changes were investigated. It has been established that the change in magnetic behavior occurs mainly due to the formation of a supersaturated Fe(Al, Ti) solid solution. Magnetic properties of the samples are highly influenced by the addition of the Ti element into FeAl40 alloy, as well. The magnetism of the FeAl40Ti3 compound is reported to be higher than that of FeAl40.

中文翻译：

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添加Ti对机械合金化制备的纳米FeAl40合金粉末组织和磁性能的影响

最近对纳米晶 FeAl 合金的研究表明，这些合金具有良好的结构和机械性能，尤其是磁性能，因此具有重要意义。本工作旨在研究通过机械合金化工艺 (MA) 制备的纳米晶 FeAl 合金粉末的合成、结构和磁性表征，以及 Ti 添加对化合物磁性能的影响。通过 X 射线衍射 (XRD)、扫描电子显微镜 (SEM) 和振动样品磁强计 (VSM) 研究了粉末的形貌、相变、晶粒尺寸、微应力演变和磁性能。已经发现，在机械合金化的最后阶段，bcc 无序 FeAl 相和纳米晶 Fe(Al, Ti) 固溶体分别出现在 FeAl40 和 FeAl40Ti3 合金中。研磨时间和钛的添加会影响粉末形态并降低颗粒尺寸。在研磨 30 小时结束时，平均晶粒尺寸达到 17.2 和 11.2 nm，FeAl40 和 FeAl40Ti3 合金的晶格应变分别增加了 0.3% 和 0.21%。此外，研究了归因于微观结构变化的磁性。已经确定磁行为的变化主要是由于形成过饱和的 Fe(Al, Ti) 固溶体。在 FeAl40 合金中添加 Ti 元素对样品的磁性能也有很大影响。据报道，FeAl40Ti3 化合物的磁性高于 FeAl40。研磨时间和钛的添加会影响粉末形态并降低颗粒尺寸。在研磨 30 小时结束时，平均晶粒尺寸达到 17.2 和 11.2 nm，FeAl40 和 FeAl40Ti3 合金的晶格应变分别增加了 0.3% 和 0.21%。此外，研究了归因于微观结构变化的磁性。已经确定磁行为的变化主要是由于形成过饱和的 Fe(Al, Ti) 固溶体。在 FeAl40 合金中添加 Ti 元素对样品的磁性能也有很大影响。据报道，FeAl40Ti3 化合物的磁性高于 FeAl40。研磨时间和钛的添加会影响粉末形态并降低颗粒尺寸。在研磨 30 小时结束时，平均晶粒尺寸达到 17.2 和 11.2 nm，FeAl40 和 FeAl40Ti3 合金的晶格应变分别增加了 0.3% 和 0.21%。此外，研究了归因于微观结构变化的磁性。已经确定磁行为的变化主要是由于形成过饱和的 Fe(Al, Ti) 固溶体。在 FeAl40 合金中添加 Ti 元素对样品的磁性能也有很大影响。据报道，FeAl40Ti3 化合物的磁性高于 FeAl40。在研磨 30 小时结束时，平均晶粒尺寸达到 17.2 和 11.2 nm，FeAl40 和 FeAl40Ti3 合金的晶格应变分别增加了 0.3% 和 0.21%。此外，研究了归因于微观结构变化的磁性。已经确定磁行为的变化主要是由于形成过饱和的 Fe(Al, Ti) 固溶体。在 FeAl40 合金中添加 Ti 元素对样品的磁性能也有很大影响。据报道，FeAl40Ti3 化合物的磁性高于 FeAl40。在研磨 30 小时结束时，平均晶粒尺寸达到 17.2 和 11.2 nm，FeAl40 和 FeAl40Ti3 合金的晶格应变分别增加了 0.3% 和 0.21%。此外，研究了归因于微观结构变化的磁性。已经确定磁行为的变化主要是由于形成过饱和的 Fe(Al, Ti) 固溶体。在 FeAl40 合金中添加 Ti 元素对样品的磁性能也有很大影响。据报道，FeAl40Ti3 化合物的磁性高于 FeAl40。研究了归因于微观结构变化的磁性。已经确定磁行为的变化主要是由于形成过饱和的 Fe(Al, Ti) 固溶体。在 FeAl40 合金中添加 Ti 元素对样品的磁性能也有很大影响。据报道，FeAl40Ti3 化合物的磁性高于 FeAl40。研究了归因于微观结构变化的磁性。已经确定磁行为的变化主要是由于形成过饱和的 Fe(Al, Ti) 固溶体。在 FeAl40 合金中添加 Ti 元素对样品的磁性能也有很大影响。据报道，FeAl40Ti3 化合物的磁性高于 FeAl40。