Processing math: 100%

Влияние замены никеля кобальтом на термическую устойчивость и микротвёрдость сплавов Al86Ni8Gd6 и Al86Ni8Y6 с аморфной и нанокомпозитной структурой

В. К. Носенко1, Е. А. Сегида1, А. А. Назаренко1, Т. Н. Моисеева2, С. А. Костыря2, Е. А. Свирдова2,3, В. И. Ткач2

1Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
2Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина НАН Украины, ул. Р. Люксембург, 72, 83114 Донецк, Украина
3Луганский национальный университет имени Тараса Шевченко, пл. Гоголя, 1, 92703 Старобельск, Луганская обл., Украина

Получена: 22.07.2014. Скачать: PDF

Методами рентгеновской дифрактометрии, дифференциальной сканирующей калориметрии и измерения микротвёрдости исследовано влияние частичной и полной замены никеля кобальтом в аморфных сплавах Al86Ni8xCoxY6 и Al86Ni8xCoxGd6 (x=0,2,4,6,8) на структуру, термическую устойчивость, характер первой стадии кристаллизации и на микротвёрдость в аморфном и нанокомпозитном состояниях. Установлено, что повышение концентрации кобальта приводит к повышению температур начала кристаллизации и микротвёрдости аморфных фаз от 477 до 573 К и от 2,97 до 3,11 ГПа в сплавах Al86Ni8xCoxY6, от 496 до 577 К и от 3,23 до 3,4 ГПа в сплавах Al86Ni8xCoxGd6 соответственно и изменению механизма первой стадии кристаллизации от однофазного к двухфазному. Показано, что формирование аморфно-нанокристаллических структур на первой стадии кристаллизации приводит к существенному повышению твёрдости до 5,98 ± 0,07 ГПа в сплавах Al86Ni8xCoxY6 и 5,0 ± 0,03 ГПа в сплавах Al86Ni8xCoxGd6. Высказано предположение о том, что изменения термической устойчивости и микротвёрдости исследованных аморфных сплавов обусловлены различиями электронного строения атомов переходных и редкоземельных легирующих элементов.

Ключевые слова: механизм кристаллизации, микротвёрдость, термическая устойчивость, легирование, нанокристаллы, аморфные сплавы на основе Al.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v37/i01/0049.html

PACS: 61.43.Dq, 61.46.Hk, 62.20.Qp, 62.23.Pq, 68.60.Dv, 81.40.Ef, 81.70.Pg


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. A. Inoue, K. Ohtera, A. P. Tsai, and T. Masumoto, Jpn. J. Appl. Phys., 27: L280 (1998). Crossref
  2. G. J. Shiflet, Y. He, and S. J. Poon, J. Appl. Phys., 64, No. 12: 6863 (1988). Crossref
  3. Y.-H. Kim, A. Inoue, and T. Masumoto, Mater. Trans. JIM, 31, No. 8: 747 (1990). Crossref
  4. H. Chen, Y. He, G. J. Shiflet, and S. J. Poon, Scr. Met. Mater., 25, No. 6: 1421 (1991). Crossref
  5. J. Mu, H. Fu, Zh. Zhu, A. Wang, H. Li, Zh. Hu, and H. Zhang, Adv. Eng. Mater., 11, No. 7: 530 (2009). Crossref
  6. B. J. Yang, J. H. Yao, J. Zhang, H. W. Yang, J. O. Wang, and E. Ma, Scr. Mater., 61: 423 (2009). Crossref
  7. O. N. Senkov, S. V. Senkova, J. M. Scott, and D. B. Miracle, Mater. Sci. Eng. A, 393: 12 (2005). Crossref
  8. K. B. Surreddi, S. Scudino, H. V. Nguyen, K. Nikolowski, M. Stoica, M. Sakaliyska, J. S. Kim, T. Gemming, J. Vierke, M. Wollgarten, and J. Eckert, J. Phys.: Conf. Ser., 144: 012079 (2009). Crossref
  9. Y. X. Zhuang, J. Z. Jiang, Z. G. Lin, M. Mezouar, W. Crichton, and A. Inoue, Appl. Phys. Lett., 79, No. 6: 743 (2001). Crossref
  10. V. I. Tkatch, S. G. Rassolov, V. V. Popov, V. V. Maksimov, V. V. Maslov, V. K. Nosenko, A. S. Aronin, G. E. Abrosimova, and O. G. Rybchenko, J. Non-Cryst. Sol., 357: 1628 (2011). Crossref
  11. Z. H. Huang, J. F. Li, Q. L. Rao, and Y. H. Zhou, Intermetallics, 16: 727 (2008). Crossref
  12. Zh. Huang, J. Li, Q. Rao, and Y. Zhou, J. Non-Cryst. Sol., 354: 1671 (2008). Crossref
  13. В. В. Маслов, В. К. Носенко, В. А. Машира, В. И. Ткач, С. Г. Рассолов, В. В. Попов, В. И. Крысов, Металлофиз. новейшие технол., 27, № 7: 935 (2005).
  14. В. К. Носенко, Е. А. Сегида, А. А. Назаренко, В. В. Максимов, Е. А. Свиридова, С. А. Костыря, Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології, 11, № 1: 57 (2013).
  15. В. В. Маслов, В. И. Ткач, В. К. Носенко, С. Г. Рассолов, В. В. Попов, В. В. Максимов, Е. С. Сегида, Металлофиз. новейшие технол., 33, № 5: 663 (2011).
  16. A. Inoue, Progr. Mater. Sci., 43: 365 (1998). Crossref
  17. S. J. Poon, G. J. Shiflet, F. Q. Guo, and V. Ponnambalam, J. Non-Cryst. Solids, 317: 1 (2003). Crossref
  18. B. J. Yang, J. H. Yao, J. Zhang, H. W. Yang, J. O. Wang, and E. Ma, Scr. Mater., 61: 423 (2009). Crossref
  19. С. С. Горелик, Ю. А. Скаков, Л. Н. Расторгуев, Рентгенографический и электронно-оптический анализ (Москва: МИСиС: 2002).
  20. D. V. Louzguine-Luzgin and A. Inoue, J. Alloys Compd., 399: 78 (2005). Crossref
  21. O. N. Senkov and D. B. Miracle, Mater. Res. Bull., 36: 2183 (2001). Crossref
  22. R. Sabet-Sharghi, Z. Altounian, and W. B. Muir, J. Appl. Phys., 75, No. 9: 4438 (1994). Crossref
  23. B. Sun, X. Bian, J. Guo, J. Zhang, and T. Mao, Mater. Lett., 61: 111 (2007). Crossref
  24. A. Takeuchi and A. Inoue, Mater. Trans. JIM, 41, No. 11: 1372 (2000). Crossref
  25. W. Zalewski, J. Antonowicz, R. Bacewicz, and J. Latuch, J. Alloys Compd., 468: 40 (2009). Crossref
  26. S. Uporov, Y. Zubavichus, A. Yaroslavtsev, N. Trofimova, V. Bykov, R. Ryltsev, S. Pryanichnikov, V. Sidorov, K. Shunyaev, S. Mudry, S. Zhovneruk, and A. Murzakaev, J. Non-Cryst. Solids, 402: 1 (2014). Crossref
  27. A. Lovas, L. F. Kiss, and F. Sommer, J. Non-Cryst. Solids, 192–193: 608 (1995). Crossref
  28. V. I. Tkatch, S. G. Rassolov, V. K. Nosenko, V. V. Maksimov, T. N. Moiseeva, and K. A. Svyrydova, J. Non-Cryst. Solids, 358: 2727 (2012). Crossref
  29. F. Faupel, W. Frank, M.-P. Macht, H. Mehrer, V. Naundorf, K. Ratzke, H. R. Shrober, S. K. Sharma, and H. Teichler, Rev. Mod. Phys., 75: 237 (2003). Crossref
  30. Z. C. Zhong, X. Y. Jiang, and A. L. Greer, Mater. Sci. Eng. A, 226–228: 531 (1997). Crossref
  31. K. L. Sahoo, M. Wollgarten, J. Haug, and J. Banhart, Acta Mater., 53: 3861 (2005). Crossref