Влияние термической и импульсной фотонной обработки на упругие и неупругие свойства аморфных металлических сплавов на основе железа

• Автор: Перов, Андрей Викторович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 113 с. : ил.

Глава Е ПОЛУЧЕНИЕ И МАГНИТОУПРУГИЕ ЯВЛЕНИЯ В АМОРФНЫХ ФЕРРОМАГНИТНЫХ СПЛАВАХ

1.1 Условия образования аморфных металлов и сплавов

1.2 Способы получения аморфных материалов

1.3 Способы изменения свойств магнитомягких аморфных сплавов

1.3.1 Структурная релаксация

1.3.2 Кристаллизация

1.3.3 Отжиг в магнитном поле

1.3.4 Охлаждение во вращающемся магнитном поле

1.3.5 Импульсная фотонная обработка

1.4 Магнитоупругие явления в аморфных ферромагнетиах

1.4.1 Магнитоупругое затухание в аморфных сплавах

1.4.2 АЕ - эффект в ферромагнитных АМС
1.5 Выводы и постановка задачи
Глава 2. ИССЛЕДУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ, СПОСОБЫ ТЕРМООБРАБОТКИ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Подготовка образцов
2.2 Методика измерения магнитомеханических свойств
2.3 Методика измерения внутреннего трения и модуля упругости образцов
Глава 3. ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ И ИМПУЛЬСНОЙ ФОТОННОЙ ОБРАБОТОК НА МАГНИТОУПРУГИЕ И НЕУПРУГИЕ СВОЙСТВА АМОРФНЫХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА
3.1 Влияние термической и термомагнитной обработки на магнитоупругие и неупругие свойства аморфных сплавов
3.1.1 Термический отжиг
3.1.2 Термический отжиг в поперечном магнитном поле
3.2 Влияние ИФО на магнитоупругие и неупругие свойства аморфных сплавов
3.2.1 Влияние ИФО на магнитомеханические свойства
3.2.2 Влияние ИФО в магнитном поле на магнитомеханические свойства
3.3 Влияние ИФО на высокотемпературное внутреннее трение ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Актуальность темы. В последнее время сохраняется повышенный интерес к аморфным металлическим сплавам (АМС), что обусловлено сочетанием в них комплекса физических свойств, не наблюдаемых для традиционных кристаллических ферромагнетиков. Так, некоторые АМС из ферромагнитных компонентов являются магнитомягкими материалами, с характеристиками лучшими, чем у пермаллоев, и одновременно механически прочными, как высокотвердые стали. Аморфные сплавы отличаются от кристаллических и более слабой зависимостью магнитных свойств от частоты изменения магнитного поля, что дает возможность использовать их в более высоко-

частотном диапазоне.
Поскольку аморфное состояние является неравновесным, структура АМС изменяется со временем, что приводит к нестабильности физических свойств. Для стабилизации структуры и физических свойств используют различные виды обработок, стимулирующих процессы структурной релаксации: термической, термомагнитной и другие. В процессе этих обработок происходит активация процессов структурной релаксации или переход в кристаллическое состояние.
« Одним из перспективных методов стабилизации физических свойств
таких сплавов является перевод аморфной структуры в нанокристаллическое состояние, когда размер образующихся кристаллитов не превышает нескольких десятков нанометров. Для того, чтобы в процессе кристаллизации получить нанометровый размер зерна, применяют различные виды обработок, способствующих замедлению их роста. С этой точки зрения эффективным методом является импульсная фотонная обработка АМС, которая в результате эффекта быстрого отжига тормозит рост кристаллических зерен и стимулирует перевод аморфной структуры в нанокристаллическую.

С учетом вышесказанного в работе была сформулирована следующая
больших магнитных полей, тогда как амплитудная дисперсия анизотропии приводит к существенному снижению величины ДЕ - эффекта. Следовательно, характер влияния угловой и амплитудной дисперсии анизотропии на величину ДЕ - эффекта оказывается качественно различным.
Таким образом, в металлических стеклах магнитоупругие эффекты, связанные с существованием магнитострикции (ДЕ - эффект, магнитомеханическое затухание) проявляются даже сильнее, чем магнитные и упругие эффекты первого порядка. Однако экспериментальные значения ДЕ - эффекта на частотах выше 1 МГц невелики: порядка единиц процентов. Следует подчеркнуть, что величина магнитоупругих эффектов имеет особое значение для металлических стекол, так как их магнитные свойства (проницаемость, коэрцитивная сила, потери в сердечнике) в большой степени контролируются магнитоупругой анизотропией.
1.5 Выводы и постановка задачи
Анализ литературы показывает, что проводимые до настоящего времени исследования были направлены на оптимизацию физических свойств материалов посредством реализации в них высокодисперсной (аморфной, аморфно-кристаллической и нанокристаллической) структуры. Одним из используемых способов получения оптимального сочетания свойств аморфных сплавов является термическая обработка. Проводившиеся же исследования по термической обработке аморфных сплавов были направлены на установление закономерностей структурных превращений и изменений свойств сплавов при непрерывном нагреве, изотермической, изохронной термообработке (ТО), лазерном отжиге, обработке пучками электронов, ионов и др.
Исследования структурных изменений и магнитомеханических свойств при непрерывном нагреве, изотермическом и изохронном отжигах показали, что во всех аморфных материалах протекают процессы структурной