Випуски МФіНТ »  Том 45, випуск 3

Теплові ефекти в швидкозагартованих стрічках типу NANOMET після інтенсивної пластичної деформації

М. О. Васильєв$^{1}$, Б. М. Мордюк$^{1,2}$, І. В. Загорулько$^{1}$, С. М. Волошко$^{2}$, В. К. Носенко$^{1}$

$^{1}$Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
$^{2}$Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна

Отримано: 20.12.2022; остаточний варіант - 12.01.2023. Завантажити: PDF

У роботі обґрунтовано актуальність нових шляхів модифікування структури та властивостей аморфних металевих стопів (АМС) методами інтенсивної пластичної деформації (ІПД) з метою одержання нанокристалічних матеріялів з новими фізичними та механічними властивостями. У цій роботі вперше вивчено особливості деформаційної нанокристалізації одного з представників матеріялу такого класу типу NANOMET, леґованого Фосфором, — стопу Fe$_{81}$B$_{7}$Si$_{1}$P$_{10}$Cu$_{1}$. Для здійснення ІПД використано методу високочастотного ударного оброблення (ВЧУО) в режимах, що забезпечують максимальний ефект зміцнення порівняно з вихідними швидкозагартованими аморфними стрічками. Вивчено особливості структури та кінетики деформаційної кристалізації аморфної стрічки даного стопу, підданого ІПД методою ВЧУО. Виявлено два кристалізаційні ефекти за умов нагрівання аморфних стрічок, підданих ВЧУО до досягнення максимальної твердости: перший — зсув критичних температур екзотермічних піків ДСК у напрямку низьких температур і другий — пониження енергії активації кристалізації порівняно із недеформованим аморфним зразком. Встановлено причини зміни термодинамічних характеристик АМС, викликаних ІПД.

Ключові слова: аморфний стоп, інтенсивна пластична деформація, нанокристалізація, енергія активації, ударне оброблення, мікротвердість.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v45/i03/0293.html

PACS: 61.43.Dq, 62.20.mj, 62.20.mt, 62.20.Qp, 68.35.Dv

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. А. М. Глезер, Б. В. Молотилов, Структура и механические свойства аморфных сплавов (Москва: Металлургия: 1992).
  2. В. П. Алехин, В. А. Хоник, Структура и физические закономерности деформации аморфных сплавов (Москва: Металлургия: 1992).
  3. M. O. Vasylyev, V. K. Nosenko, I. V. Zagorulko, and S. M. Voloshko, Progress in Physics of Metals, 21: 319 (2020). Crossref
  4. М. А. Васильев, Г. И. Прокопенко, В. С. Филатова, Успехи физики металлов, 5: 345 (2004). Crossref
  5. Н. И. Носкова, Н. Ф. Вильданов, Р. И. Кузнецов, Физ. Мет. Металловед., 65: 669 (1988).
  6. S. Aronin, G. E. Abrosimova, I. I. Zver’kova, D. Lang, and R. Luck, J. Non-Cryst. Solids., 208: 139 (1996). Crossref
  7. Г. Е. Абросимова, А. В. Серебряков, Ж. Д. Соколовская, Физ. мет. металловед, 66: 468 (1988).
  8. M. Kondo, T. Shibata, H. Kawanowa Y. Gotoh, and R. Souda, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. Section B, 232: 134 (2005). Crossref
  9. B. Chen, Sh. Yang, X. Liu, B. Yan, and W. Lu, J. Alloys Comp., 448: 234 (2008).
  10. M. E. McHenry, M. A. Willard, and D. E. Laughlin, Prog. Mater. Sci., 44: 291 (1999). Crossref
  11. A. Makino, T. Hatanai, A. Inoue, and T. Masumoto, Mater. Sci. Eng. A, 226–228: 594 (1997). Crossref
  12. N. Mordyuk and G. I. Prokopenko, Mater. Sci. Eng. A, 437: 396 (2006). Crossref
  13. Г. І. Прокопенко, Б. М. Мордюк, М. О. Васильеве, С. М. Волошки, Фізичні основи ультразвукового ударного зміцнення металевих поверхонь (Київ: Наукова думка: 2017).
  14. Б. М. Мордюк, Г. І. Прокопенко, С. М. Волошко, С. О. Соловей, І. М. Клочков, Г. О. Линник, Т. А. Красовський, М. В. Вісоколян, Ультразвукова ударна обробка конструкцій і споруд транспортного машинобудування (Суми: Університетська книга: 2020).
  15. М. О. Васильев, В. А. Тиньков, Ю. М. Петров, С. М. Волошко, Г. Г. Галстян, В. Т. Черепин, А. С. Ходаковський, Металофіз. новітні технол., 35, № 5: 667 (2013).
  16. C. Ma, H. Qin, Zh. Ren, S. C. O'Keeffe, J. Stevick, G. L. Doll, Y. Dong, B. Winiarski, and Chang Ye, J. Alloys Comp., 718: 246 (2017). Crossref
  17. D. Gunderov, V. Slesarenko, A. Lukyanov, A. Churakova, E. Boltynjuk, V. Pushin, E. Ubyivovk, A. Shelyakov, and R. Valiev, Advanced Engineering Materials, 17, Iss. 12: 1728 (2015). Crossref
  18. Н. Ф. Шкодич, А. С. Рогачев, С. Г. Вадченко, И. Д. Ковалев, А. А. Непапушев, С. С. Рувимов, А. С. Мукасьян, Теория и процессы формования и спекания порошковых материалов, 2: 14 (2017).
  19. Г. Ф. Корзникова, Е. А. Корзникова, Письма о материалах, 2: 25 (2012). Crossref
  20. D. Gunderov and V. Astanin, Metals, 10, No. 3: 415 (2020). Crossref
  21. А. М. Глезер, М. Р. Плотникова, Научные ведомости. Серия: Математика. Физика, 23: 159 (2011).
  22. А. Г. Ильинский, Г. М. Зелинская, В. В. Маслов, В. К. Носенко, Ю. В. Лепеева, Металлофизика, 26: 1501 (2004).
  23. В. В. Маслов, Д. Ю. Падерно, Аморфные металлические сплавы (Киев: Наукова думка: 1987), с. 52.
  24. M. A. Vasylyev, B. N. Mordyuk, S. I. Sidorenko, S. M. Voloshko, A. P. Burmak, I. O. Kruhlov, and V. I. Zakiev, Surf. Coat. Technol., 361: 413 (2019). Crossref
  25. M. A. Vasylyev, B. N. Mordyuk, S. I. Sidorenko, S. M. Voloshko, and A. P. Burmak, Surf. Coat. Technol., 343: 57 (2018). Crossref
  26. B. N. Mordyuk and G. I. Prokopenko, J. Sound Vib., 308: 855 (2007). Crossref
  27. М. О. Васильєв, В. М. Шиванюк, Б. М. Мордюк, І. В. Загорулько, С. М. Волошко, Металофіз. новітні технол., 43, № 5: 655 (2021).
  28. В. В. Маслов, А. Г. Ильинский, В. К. Носенко, А. П. Бровко, И. К. Евлаш, Металлофиз. новейшие технол., 22: 45 (2000).
  29. B. К. Носенко, В. В. Кирильчук, А. П. Кочкубей, В. З. Балан, Металлофиз. новейшие технол., 37, №2: 135 (2015).
  30. В. В. Маслов, В. К. Носенко, Л. Е. Тараненко, А. П. Бровко, Физ. мет. металловед., 91: 47 (2001).
  31. V. V. Nemoshkalenko, V. V. Maslov, and V. K. Nosenko, Mater. Technol., 17, Iss. 1: 33 (2002). Crossref
  32. V. V. Nemoschkalenko, L. E. Vlasenko, A. V. Romanova, V. V. Maslov, V. K. Nosenko, A. P. Brovko, and Yu. N. Petrov, Metallofiz. Noveish. Tekhnol., 20: 22 (1998).
  33. В. В. Маслов, В. К. Носенко, А. Г. Ильинский, Л. Е. Власенко, И. К. Евлаш, Вопросы атомной науки и техники, 1: 8 (1998).
  34. G. Ilinsky, V. V. Maslov, V. K. Nosenko, and A. P. Brovko, J. Mater. Sci., 35: 4495 (2000). Crossref
  35. A. Makino, IEEE Trans. Magn., 48, Iss. 4: 1331 (2012). Crossref
  36. Z. Zhang, P. Sharma, and A. Makino, J. Appl. Phys., 112, 103902 (2012). Crossref
  37. S. O. Bakai, O. A. Scheretskiy, K. S. Bakai, V. M. Gorbatenko, and O. I. Volchok, Problems of Atomic Science and Technology, 2 (102): 78 (2016).
  38. W. Z. Chen and P. L. Ryder, Mater. Eng., B24: 204 (1995).
  39. M. L. Trudeau and R. Schulz, Phys. Rev. Lett., 64: 99 (1990). Crossref
  40. R. Schulz, M. Trudeau, D. Dussault, and A. Van Neste, Journal de Physique Colloques, 51: C4-259 (1990). Crossref
  41. M. L. Trudeau, J. Y. Huot, R. Schulz D. Dussault, A. Van Neste, and G. l'Esperance, Phys. Rew. Lett., 64: 4626 (1992). Crossref
  42. M. L. Trudeau, L. Dignard-Baileyt, R. Schulz, D. Dussault and A. Van Neste, Nanostructured Materials, 2: 361 (1993). Crossref
  43. G. J. Fan, M. X. Quan, Z. Q. Hu, W. Loser, and J. Eckert, J. Mater. Res., 9: 3765 (1999).
  44. W. Lu, L. Yang, B. Yan, and W. Huang, Phys. Stat. Sol. (a), 202: 1733 (2005).
  45. B. Chena, Sh. Yang, X. Liu, B. Yana, and W. Lub, J. Alloys Comp., 234–237: 448 (2008). Crossref
  46. H. R. Gheiratmand, M. Hosseini, P. Davami, G. Ababei, and M. Song, Metall Mater. Trans. A, 46: 2718 (2015). Crossref
  47. F. Q. Guo and K. Lu, Metall Mater. Trans. A, 28: 1123 (1997). Crossref
  48. А. М. Глезер, М. Р. Плотникова, А. В. Шалимова, С. В. Добаткин, Известия РАН. Серия физическая, 73: 1302 (2009). Crossref

Ліцензія Creative Commons
Цю статтю ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
© 2000–2023 «Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України»