Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js

Формирование аморфного состояния в объёмных образцах многокомпонентных сплавов на основе железа

В. К. Носенко1, А. Ю. Руденко1, Т. Н. Моисеева2, В. В. Максимов2, М. С. Низамеев1, А. И. Лимановский2, А. М. Семирга1, 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, просп. Науки, 46, 03028 Киев, Украина

Получена: 07.09.2015. Скачать: PDF

Методами рентгенографического анализа, дифференциальной сканирующей калориметрии и измерения микротвёрдости исследованы склонность к аморфизации (СА) и механические свойства ряда новых многокомпонентных сплавов на основе железа. Сплавы Fe69Mn1Mo4Cr2C7P10B5Si2 и Fe55Ni8Co6Mo4Cr2V1Al2P9C6B5Si2 были получены в аморфном состоянии литьём в медный кокиль в форме пластинок толщиной 0,5 и 2 мм соответственно, а кристаллизация сплава Fe50,0Ni19,0Cr6,5Мо1,5V1B14,1С2,5Р4,4Si1 подавляется только в тонких лентах, полученных методом спиннингования расплава. Анализ СА был проведён в рамках известных термодинамических критериев, основанных на температурах перехода стеклования (Tg), начала кристаллизации (Tons) и ликвидуса (Tl). Установлено, что критические скорости охлаждения, необходимые для объёмной аморфизации первых двух сплавов, предсказываемые критерием γm=(2TonsTg)/Tl (1010 и 262 К/с соответственно), хорошо согласуются со значениями (3150 и 303 К/с), оценёнными по эмпирической зависимости «скорость охлаждения—толщина». Исследованные объёмные металлические стёкла на основе железа, химические составы которых могут быть сформированы с использованием исходных промышленных материалов, имеют относительно высокую прочность (до 3,5 ГПа) и представляют интерес с практической точки зрения.

Ключевые слова: объёмные стёкла на основе железа, склонность к аморфизации, характер кристаллизации, микротвёрдость.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v37/i12/1681.html

PACS: 61.43.Dq, 62.20.Qp, 64.70.dg, 64.70.pe, 81.05.Kf, 81.07.Bc, 81.70.Pg


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. W. Klement, R. H. Willens, and P. Duwez, Nature, 187: 869 (1960). Crossref
  2. H. Warlimont, Mater. Sci. Eng. A, 304–306: 61 (2001). Crossref
  3. D. Raskin and C. H. Smith, Amorphous Metallic Alloys (Ed. F. E. Luborsky) (London: Butterworths: 1983), p. 381. Crossref
  4. M. F. Ashby and A. L. Greer, Scripta Mater., 54: 321 (2006). Crossref
  5. H. Gleiter, Acta Mater., 56: 5875 (2008). Crossref
  6. Ю. К. Ковнеристый, Э. К. Осипов, Е. А. Трофимова, Физико-химические основы создания аморфных металлических сплавов (Москва: Наука: 1983).
  7. A. Inoue, Acta Mater., 48: 279 (2000). Crossref
  8. J. Schroers, Adv. Mater., 22: 1566 (2010). Crossref
  9. A. Inoue, Y. Shinohara, and J. S. Gook, Mater. Trans., 36: 1427 (1995).
  10. T. D. Shen and R. B. Schwartz, Appl. Phys. Lett., 75: 49 (1999). Crossref
  11. V. Ponnambalam, S. J. Poon, G. J. Shiflet, V. M. Keppens, R. Taylor, and G. Petculescu, Appl. Phys. Lett., 83: 1131 (2003). Crossref
  12. Z. P. Lu, C. T. Liu, J. R. Thompson, and W. D. Porter, Phys. Rev. Lett., 92: 245503 (2004). Crossref
  13. A. Inoue, B. L. Shen, and C. T. Chang, Intermetallics, 14: 936 (2006). Crossref
  14. S. J. Pang, T. Zhang, K. Asami, and A. Inoue, Acta Mater., 50: 489 (2002). Crossref
  15. V. Ponnambalam, S. J. Poon, and G. J. Shiflet, J. Mater. Res., 19: 1320 (2004). Crossref
  16. J. Shen, Q. Chen, J. Sun, H. Fan, and G. Wang, Appl. Phys. Lett., 86: 151907 (2005). Crossref
  17. Z. B. Jiao, H. X. Li, J. E. Gao, Y. Wu, and Z. P. Lu, Intermetallics, 19: 1502 (2011). Crossref
  18. H. X. Li, S. L. Wang, S. Yi, Z. B. Jiao, Y. Wu, and Z. P. Lu, J. Magn. Magn. Mater., 321: 2833 (2009). Crossref
  19. H. Li, S. Yi, and H. S. Sohn, J. Mater. Res., 22: 164 (2007). Crossref
  20. H. X. Li, K. B. Kim, and S. Yi, Scripta Mater., 56: 1035 (2007). Crossref
  21. H. X. Li, H. Y. Jung, and S. Yi, J. Magn. Magn. Mater., 320: 241 (2008). Crossref
  22. Я. С. Уманский, Ю. А. Скаков, А. Н. Иванов, Л. Н. Расторгуев, Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия (Москва: Металлургия: 1982).
  23. J. Fornell, S. Gonsales, E. Rossinyol, S. Surinach, M. D. Baró, D. V. Louzguine-Luzgin, J. H. Perepezko, J. Sort, and A. Inoue, Acta Mater., 58, Iss. 19: 6256 (2010). Crossref
  24. A. Inoue, Acta Mater., 48: 279 (2000). Crossref
  25. G. E. Abrosimova, A. S. Aronin, Yu. V. Kir’janov, D. V. Matveev, V. V. Molokanov, and I. I. Zver’kova, J. Non-Cryst. Solids, 288: 121 (2001). Crossref
  26. A. L. Greer, Acta Metallurgica, 30: 171 (1982). Crossref
  27. R. C. Ruhl, Mater. Sci. Eng., 1: 313 (1967). Crossref
  28. V. I. Tkatch, A. I. Limanovskii, S. N. Denisenko, and S. G. Rassolov, Mater. Sci. Eng. A, 323: 91 (2002). Crossref
  29. А. Б. Лысенко, Г. В. Борисова, О. Л. Кравец, Физика и техника высоких давлений, 14: 44 (2004).
  30. A. Inoue and A. Takeuchi, Mater. Trans., 43: 1892 (2002). Crossref
  31. D. Turnbull, Contemp. Phys., 10: 473 (1969). Crossref
  32. Z. P. Lu and C. T. Liu, Acta Mater., 50: 3501 (2002). Crossref
  33. Sh. Guo, Z. P. Lu, and C. T. Liu, Intermetallics, 18: 883 (2010). Crossref
  34. X. H. Du, J. C. Huang, C. T. Liu, and Z. P. Lu, J. Appl. Phys., 101: 086108 (2007). Crossref