Исследование структурных превращений при быстром отжиге аморфных сплавов на основе железа

• Автор: Исаенко, Александр Павлович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 107 с.

Содержание
Введение
Глава 1. Методы получения, обработки и закономерности кристаллизации аморфных материалов.
1.1 Условия образования аморфных, аморфно-кристаллических и на-нокристаллических металлов и сплавов
1.2 Способы получения аморфных материалов
1.3 Закономерности структурной релаксации и кристаллизации аморфных металлических материалов
1.3.1 Термодинамика и кинетика процессов протекающих при отжиге аморфных сплавов
1.3.1.1 Структурная релаксация.
1.3.1.2 Кристаллизация
1.3.2 Особенности процессов структурной релаксации и кристаллизации различных сплавов
1.4 Методы получения нанокристаллических материалов
1.4.1. Кристаллизация аморфных сплавов
1.4.2 Компактирование порошков
1.4.3 Осаждение на подложку
1.4.4 Интенсивная пластическая деформация
1.5 Выводы и постановка задачи
Глава 2. Исследуемые материалы, способы термообработки, методы исследования
Глава 3. Структурные превращения в сплавах Ге79Р]412814>4Мп2,2Уо!2 и Ге82Р1б8Ь при ТО и ИФО
3.1 Особенности исходной структуры
3.2 Изменение структуры сплава РеууРм гЗцлМтлУо.з при ИФО
3.3 Структурные изменения в сплаве Ге82Р1б812 при ТО и ИФО
3.3.1 Изменение структуры при ТО

3.3.2 Изменение структуры при ИФО
3.4 Заключение к главе 3
Глава 4. Проявление эффекта ИФО в свойствах сплавов и обсуждение полученных результатов
4.1 Влияние ИФО на свойства сплавов
4.2 Обсуждение результатов и выводы к главе
Основные выводы
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Исследование структурных превращений, происходящих при быстром отжиге аморфных сплавов, в частности на основе железа, является актуальным в силу ряда обстоятельств.
Во-первых, во всем мире ведется интенсивный поиск новых технологий получения магнитомягких материалов, обладающих оптимальным сочетанием магнитных свойств, прочности и пластичности, а это невозможно без полного понимания процессов, происходящих в структуре материалов при различных видах обработки.
Во-вторых, было установлено, что наряду с аморфными материалами требуемое сочетание параметров обеспечивают аморфно-кристаллические и нанокристаллические материалы. Одним из процессов формирования аморфно-кристаллической и нанокристаллической структур в материалах является кристаллизация аморфных сплавов, которая может быть осуществлена различными видами обработки, и в частности, использованием быстрого отжига некогерентным фотонным излучением.
В-третьих, не исследованы закономерности структурных превращений в аморфных сплавах при быстром фотонном отжиге некогерентным излучением.
Анализ литературы показывает, что проводимые до настоящего времени исследования аморфных сплавов были направлены на установление закономерностей структурных превращений при непрерывном нагреве, изотермической, изохронной термообработке (ТО), лазерном отжиге, обработке пучками электронов, ионов и др. В то же время нам не известны работы по исследованию влияния импульсной обработки некогерентным светом (ИФО) на структуру быстрозакаленных материалов (независимо от реализуемого при закалке структурного состояния).
Работа выполнена в рамках проектов А0032 и БО101 ФЦП «Интеграция».

в которых кристаллизация начинается с образования нанокристаллического а-Ре(8П или а-Ре(81, С) в зависимости от состава сплава.
Согласно данным работы [46] при изотермическом отжиге при 823 К сплава Рс7з.5Си 11ГЬ38[13 <В9 уже в течение 0,5 с превращается ~ 10 % объема с образованием нанокристаллов а-Бе(81) размером ~ 3 нм, спустя же 15-20 с превращается -15 % объема, а при выдержках до 5 ч размер нанокристаллов увеличивается до 9 нм. Авторы утверждают, что рост "квазинанокристаллов" размером до 3 нм определяется процессами на межфазной поверхности (причем с1 ~ ф и становится диффузионно-контролируемым при б > 3 нм (б ~ г12).
Рассмотрим кристаллизацию АС (Со77 811з 5В<Л5)<в_хРе7ЫЬх (лента толщиной 16-20 мкм и шириной 10-12 мкм) полученного при закалке, подаваемого через щелевое сопло расплавов на поверхности вращающегося металлического валка (на воздухе), кристаллизационные отжиги которого проводили в вакууме (1Па) [48]. Результаты этой работы показывают, что в исследованных сплавах (Со77 Змз зВ^Ал-хРеуМ), ниобий участвует в образовании тройных соединений: силицида СокАГЬ^ф (при х >2) и т - борида (Со, Ре)2з-уЬтЬуВ6. Перераспределение атомов различных элементов между матрицей и растущими нанокристаллами создает в этих сплавах ситуацию, благоприятную для формирования вокруг кристаллов областей с составом т - борида. Отжиг для образцов (х >1) при температуре 900°С в течение 5ч приводит к практически полной кристаллизации исследованных АС. Для образца сплава (Со77 вцз^Вс^^РеуМц после такого отжига, образовавшиеся фазы индицируются как принадлежащие ГЦК-твердому раствору на основе кобальта, силициду Со2 81 и т - бориду Со23„уМэуВ6. Образцы сплавов с х =
2,3,5 после 5-часового отжига при температуре 900°С содержат кроме а-Со, Со2 81 и т - борида, тройной силицид ЫЬйСо16 817.Тот факт, что при достаточно малом содержании ниобия в сплавах (х = 1) тройной силицид не образуется, свидетельствует о термодинамической предпочтительности г - борида.
Рассмотрим АС Ре^фИ-кРнВб [38], полученный закалкой из расплава на вращающийся бронзовый диск. Образцы имели размер 3551,5 мм при толщине