Вплив ультразвукового оброблення на термічну стабільність і мікромеханічні властивості аморфного стопу Сo67Fe3Cr3Si15B12

 Т. Цареградська , І. Овсієнко, А. Курилюк, І. Плющай, В. Козаченко, Г. Саєнко, О. Турков

Київський національний університет імені Тараса Шевченка, вул. Володимирська, 60, 01033 Київ, Україна

Отримано: 12.11.2025; остаточний варіант - 03.02.2026. Завантажити: PDF

В роботі досліджено процеси фазоутворення в аморфному стопі на основі кобальту Сo67Fe3Cr3Si15B12 за дії ультразвукового оброблення. Вихідний аморфний стоп було одержано методою гартування з розтопу зі швидкістю охолодження у 106 K/с у вигляді стрічки товщиною у 25 мкм і шириною у 20 мм. Оброблення аморфного стопу ультразвуком проводили в ультразвуковій ванні з максимальною потужністю у 120 Вт на частоті у 44 кГц, що дало змогу створити ультразвукове навантаження у 32 Вт/см2. Мікротвердість стопу вимірювали за методою Віккерса. Характеристики термостабільности аморфного стопу досліджували за допомогою високочутливої дилатометричної методики. Структуру аморфного стопу також аналізували за допомогою електронної мікроскопії. Виявлено, що ультразвукове оброблення вихідного стопу приводить до зміцнення аморфного стопу, про що свідчить збільшення мікротвердости на 33%. Під дією ультразвукового оброблення зменшується температурний інтервал термічної стабільности вихідного стопу, температура початку інтенсивної кристалізації зменшується на 10–85 К в залежності від часу ультразвукового оброблення. Одержані результати вказують на формування у вихідному аморфному стопі Сo67Fe3Cr3Si15B12 аморфно-кристалічного стану під впливом ультразвукового оброблення, що пояснено створенням термодинамічних умов для росту вморожених центрів кристалізації.

Ключові слова: аморфний стоп, ультразвукове оброблення, нанокристалічний стан, термічна стабільність, мікротвердість.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v48/i06/0655.html

PACS: 05.70.Ce, 61.43.Dq, 62.20.Qp, 62.80. +f, 64.70.pe, 81.40.Ef, 81.70.Bt


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. H. Jiang, T. Shang, H. Xian, B. Sun, Q. Zhang, Q. Yu, H. Bai, L. Gu, and W. Wang, Small Structures, 2, Iss. 2: 2000057 (2021).
  2. Z. Feng, H. Geng, Yu. Zhuang, and P. Li, Inorganics, 12, Iss. 9: 232 (2024).
  3. P. Rani, V. Kurichenko, E. Gürbüz, B. Sanyal, B. Hjörvarsson, and G. Andersson, Phys. Rev. B, 108: 134412 (2023).
  4. F. C. Li, T. Liu, J. Y. Zhang, S. Shuang, Q. Wang, A. D. Wang, J. G. Wang, and Y. Yang, Mater. Today Advances, 4: 100027 (2019).
  5. S. Chen, J. Wang, L. Xia, and Yu. Wu, Entropy, 21, Iss. 1: 54 (2019).
  6. K. Csach, J. Miškuf, and A. Jurıková, J. Phys.: Conf. Ser., 200: 082002 (2010).
  7. H. J. Jin, F. Zhou, L. B. Wang, and K. Lu, Scripta Mater., 44, Iss. 7: 1083 (2001).
  8. M. O. Vasylyev, V. K. Nosenko, I. V. Zagorulko, and S. M. Voloshko, Progress in Physics of Metals, 21, No. 3: 319 (2020).
  9. G. E. Abrosimova, A. S. Aronin, S. V. Dobatkin, I. I. Zver’kova, D. V. Matveev, and O. G. Rybchenko, Phys. Metals Metallography, 106: 597 (2008).
  10. Zs. Kovács, P. Henits, A. P. Zhilyaev, and A. Révész, Scripta Mater., 54, Iss. 10: 1733 (2006).
  11. N. Boucharat, R. Hebert, H. Rösner, R. Valiev, and G. Wilde, Scripta Mater., 53, Iss. 7: 823 (2005).
  12. N. Boucharat, R. J. Hebert, H. Rösner, and G. Wilde, Solid State Phenomena, 114: 123 (2006).
  13. M. Tao, A. Chokshi, R. Conner, G. Ravichandran, and W. Johnson, J. Mater. Research, 25: 1137 (2010).
  14. D. Stróż, J. Palka, Z. Lekston, and G. Dercz, Mater. Sci. Forum, 738–739: 501 (2013).
  15. C. Zhang, Z. Zhang, Z. Qi, Y. Qi, J. Zhang, and X. Bian, J. Non-Cryst. Solids, 354, Iss. 32: 3812 (2008).
  16. T. Gheiratmand, H. R. M. Hosseini, P. Davami, G. Ababei, and M. Song, Metall. Mater. Trans. A, 46: 2718 (2015).
  17. J.-J. Kim, Y. Choi, S. Suresh, and A. S. Argon, Science, 295, No. 5555: 654 (2002).
  18. F. Q. Guo and K. Lu, Metall. Mater. Trans. A, 28: 1123 (1997).
  19. B. Yao, S.-E. Liu, L. Liu, L. Si, W.-H. Su, and Y. Li. J. Appl. Phys., 90: 1650 (2001).
  20. G. J. Fan, M. X. Quan, Z. Q. Hu, W. Löser, and J. Eckert. J. Mater. Research, 14: 3765 (1999).
  21. M. L. Trudeau, R. Schulz, D. Dussault, and A. Van Neste, Phys. Rev. Lett., 64: 99 (1990).
  22. B. N. Mordyuk and G. I. Prokopenko. J. Sound Vibration, 308, Iss. 3–5: 855 (2007).
  23. H. Chen, Y. He, G. J. Shiflet, and S. J. Poon, Nature, 367: 541 (1994).
  24. W. H. Jiang and M. Atzmon, Acta Mater., 51, Iss. 14: 4095 (2003).
  25. M. A. Vasilev, V. A. Tinkov, Ju. N. Petrov, S. M. Voloshko, G. G. Galstjan, V. T. Cherepin, and A. S. Khodakovskij, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 35, No. 5: 667 (2013) (in Russian).
  26. V. I. Lysov, T. L. Tsaregradskaya, O. V. Turkov, and G. V. Saenko, J. Phys. Studies, 15: 2704 (2011).
  27. V. I. Lysov, T. L. Tsaregradskaya, A. M. Kurylyuk, O. V. Turkov, and G. V. Saenko, J. Phys. Studies, 22: 3702 (2018) (in Ukrainian).
  28. V. I. Lysov, T. L. Tsaregradskaya, G. V. Saenko, and O. V. Turkov, Bull. Kyiv Nat. Univ. Phys. Math. Sci., No. 2: 259 (2015) (in Ukrainian).