2dsinθ = nλ với n= 1,2,3 Trong đó:
3.1. Cấu trúc từ của hợp kim
Hình 3.1a: Nhiễu xạ tia X tại nhiệt độ 291K
được khảo sát trước đây [37, 38, 39] . Tuy nhiên, bên cạnh các đỉnh thuộc cấu trúc cịn tìm thấy các đỉnh thuộc pha trực thoi 4O (orthorhombic). Như vậy, Ảnh nhiễu xạ 3.1a là một bằng chứng cho thấy cấu trúc tinh thể của hợp kim khơng hồn toàn là đơn pha. Một giả thiết đưa ra cho kết quả trên, có thể thành phần B (boron) đã ảnh hưởng lên cấu trúc của hợp kim so với hợp kim khơng có B. Và để làm rõ hơn sự thay đổi cấu trúc với việc thêm vào thành phần B, chúng tôi tiếp tục tiến hành khảo sát nhiễu xạ tia X ở các nhiệt độ khác nhau.
Hình 3.1b: Nhiễu xạ tia X tại các nhiệt độ khác nhau
Hình 3.1b cho thấy một sự chuyển pha cấu trúc từ cấu trúc trực thoi sang cấu trúc lập phương xảy ra khi nhiệt độ tăng lên. Tuy nhiên, hình ảnh nhiễu xạ 3.1b cũng cho thấy trong vùng nhiệt độ chuyển pha austenitic bên cạnh các đỉnh thu được thuộc về cầu trúc lập phương thì cịn đỉnh tại = thuộc về cấu trúc trực thoi (4O) tồn tại. Quan sát kỹ hơn hình 3.1b, hình ảnh nhiễu xạ tại nhiệt độ 200K chưa được sắc nét và các đỉnh nhiễu xạ phần lớn thuộc về cấu trúc trực thoi, tuy nhiên tồn tại một số đỉnh thuộc về cấu trúc cubic. Tiếp tục khi nâng nhiệt độ, hình ảnh dần cho sắc nét hơn cùng với các đỉnh nhiễu xạ quan sát rõ hơn. Tại các nhiệt độ 300K, 350K, 400K và 500K, kết quả nhiễu xạ đều cho thấy mẫu tồn tại đa
pha ( đồng tồn tại cấu trúc lập phương và cấu trúc trực thoi). Mặt khác thấy rõ được sự chuyển cấu trúc khi nâng nhiệt độ, và các đỉnh nhiễu xạ thuộc về cấu trúc cubic tại nhiệt độ 500K cho thấy rõ hơn.
Điều này cho thấy rằng hợp kim không tồn tại chỉ một pha cấu trúc lập phương như theo dự đoán mà hợp kim này lại đồng tồn tại các pha cấu trúc khác nhau, kết quả này có thể do việc thêm vào nguyên tố Boron. Như vậy có thể thấy rằng nguyên tố Boron có thể tồn tại ở vị trí ngồi nút và đã ảnh hưởng tới cấu trúc và chuyển pha cấu trúc của hợp kim.
Khi khảo sát nhiễu xạ tia X của mẫu hợp kim này chúng tôi không thể xét
đến các hằng số mạng vì trong mẫu hợp kim không phải ở dạng
đơn pha, mà tồn tại dạng đa pha với tỉ lệ của các pha không xác định được. Tuy kết quả cho mẫu là tồn tại đa pha, điều này đối với việc nghiên cứu tính chất của vật liệu khơng được dễ dàng và thuận lợi. Nhưng mẫu đa pha (tồn tại cấu trúc lập phương và cấu trúc trực thoi) chuyển pha cấu trúc cùng với chuyển pha từ dẫn tới hiệu ứng từ nhiệt (MCE), đây là điều có ý nghĩa trong dân dụng.
Trên hình ảnh nhiễu xạ 3.1b, vùng nhiệt độ chuyển pha austensitic trong khoảng 300K – 500K và vùng nhiệt độ chuyển pha martensitic trong khoảng 200K – 262K. Vùng chuyển pha martensitic dịch chuyển về phía nhiệt độ thấp hơn. Nguyên tố Boron thêm vào không chỉ tác động tới thay đổi cấu trúc tinh thể của hợp kim, mà có ảnh hưởng tới vùng nhiệt độ chuyển pha. Như đã phân tích ở phần đầu, việc thêm vào các nguyên tử nhỏ có thể tác động tới việc thay đổi nhiệt độ chuyển pha, thu được hiệu ứng từ nhiệt có ý nghĩa trong sử dụng vào các công nghệ làm lạnh. Với kết quả nhiễu xạ tia X của mẫu đã khẳng định cho giả thiết ban đầu là đúng, điều này sẽ là định hướng cho những nghiên cứu tiếp theo về
các vật liệu từ nhiệt trên hệ hợp kim .