Технологические параметры получения и свойства многокомпонентных быстрозакаленных лент из сплавов на базе железа

• Автор: Мохамед Абдель-Азиз Сайед
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 129 с. : ил

Оглавление

свойств аморфных

Введение

1.Обзор современного состояния вопроса получения и исследования

металлических сплавов на основе железа с

повышенными механическими свойствами

1.1. Технология получения аморфных сплавов.

1.1.1 .Выстреливание капли расплава на теплоотводящую

подложку

1.1.2.Литье струи расплава на вращающийся холодильник

1.1.3.Метод молота и наковальни. Ю

1.1.4. Прокатка расплавленного металла
1.1.5. Экструзия расплава
1.1.6. Метод Улитовского Тейлора
1.1.7. Напыление капель расплава на теплоотводящую
подложку
1.2 Массивные аморфные материалы.
1.3.Анализ механических свойств аморфных материалов
1.4.0бласти применения аморфных сплавов с повышенными
механическими свойствами.
1.4.1. Аморфные материал конструкционного назначения
1.4.2. Использование аморфных пленок и покрытий
1.4.3. Аморфные волокна для армирования
1.4.4. Высокопрочные материалы.
1.5.Анализ системы РеВС и влияние дополнительного
легирования Мо, Сг, V, Со
2.Материалы и методика эксперимента
1.1. Материалы для исследования.
2.2. Экспериментальная установка для сверхбыстрой закалки расплава 1
2.2.1 Особенности метода спиннингования.
2.2.2 Описание и модернизация экспериментальной установки спиннингования расплава 3
2.2.3. Оптимизация технологических параметров
слиннингованиия расплава
.Рентгеноструктурный анализ.
2.3.1. Методика проведения эксперимента.
2.3.2. Модельное описание формы гало
2.3.3 Методика определения степени кристалличности
2.4.Термическая обработка.
2.5.Микротвердост ь.
2.6.Микроструктурные исследования.
2.7. Температуры кристаллизации.
2.8. Методика измерения тепломкости аморфных
металлических сплавов.
3.Технологические аспекты процесса спиннингования расплава
3.1.Влияние сверхбыстрой закалки на структуру модельных сплавов.г.Л .
3.2.Выбор интервалов варьирование технологических параметров для сплавов системы ГеВС
3.2.1. Скорость вращения диска.
3.2.2. Давление газа.
3.2.3. Температура расплава
З.З.Оптимизация технологических параметров процесса
спиннингования для сплава системы РеВС.
4.0ценка характеристик теплового режима охлаждения ленты аморфного сплава при пишшнговании
4.1. Основные закономерности структурной релаксации в стекле 1.
4.2. Модель структурной релаксации ТулаНарайанасвами и расчт на е основе релаксационных изменений тепломкости аморфных металлических сплавов
4.3.Экспериментальное изучение релаксационных изменений
тепломкости в аморфных сплавах
4.4. Модельное описание релаксационных изменений тепломкости.
4.5. Фазообразование при увеличении скорости охлаждения аморфизующегося сплава
5. Влияние легирующих элементов на аморфизацию и свойства
сплавов .
6. выводы.1.
Литература


Дювезом, Вилленсом и Клементом метод выстрелившшя (метод ружья, метод пушки, метод ударной трубки) остается важным научным инструментом, так как дает наивысшую скорость охлаждения расплава. Сущность метода заключается в том, что капля расплавленного металла выстреливается с большой скоростью на теплоотводящую подложку. В полете капля дробится на еще более мелкие капельки, имеющие средний | размер 1- мкм. К /с [2-4]. Начальная скорость движения капель составляла около 0 м/с. Образец имеет неправильную форму с рваными краями, толщина в различных участках неодинакова (-0 мкм). В отдельных участках образца толщина уменьшается до десятых и сотых долей микрометра. Тсплоотводящую подложку - холодильник обычно изготавливают га меди. На скорость охлаждения существенно влияет* состояние поверхности холодильника: чистота обработки, отсутствие окислов и загрязнений. Капли могут выстреливаться перпендикулярно либо под острым углом к поверхности холодильника. Наибольший эффект достигается при использо-вании холодильника специальной конфигурации. Дальнейшее повышение скорости охлаждения при использовании данного метода связано с улучшением теплового контакта между расплавом и холодильником. Этого удается добиться, поместив все устройство в вакуум. Удаление кислорода из установки предотвращает окисление расплава. Кроме того, вакуумирование приводит к удалению адсорбировашшх на подложке газов, препятствующих теплопередаче от расплава к холодильнику. Недостаток рассматриваемого метода-чрезвычайпо низкая производительность, поэтому его использование целесообразно лишь для сплавов, получение которых другими методами затруднено или невозможно. Образцы, полученные методом выстреливания расплава, удобны для исследований структуры, но определение их механических и многих физических свойств практически невозможно. Три метода, | описанные ниже представляют собой производные от метода Понда, запатентованного в г. Подача струи расплавленного металла на внешнюю поверхность вращающегося диска (барабана) Расплавленный металл выталкивается через тонкий капилляр инертным газом на поверхность диска-холодильмика, вращающегося с высокой скоростью, и затвердевает на ней в виде тонкой ленты. Под действием центробежной силы лента отрывается от диска и попадает в сборник, также возможно и ее сматывание в рулон с помощью специальных приспособлений. Этот метод в различных модификациях используют как в России, так и за рубежом для исследовательских целей и для промышленного получения аморфной ленты из различных сплавов. Рассмотрим процесс получения лепты более подробно. Описанная в [5, с. Навеску исследуемого материала помещают в кварцевый тигель и расплавляют с помощью индуктора. Верхняя часть тигля соединена с системой подачи инертного газа высокого давления, а нижняя сделана в виде капилляра. После расплавления металла создается необходимое давление газа в тигле, и расплав выдавливается в виде тонкой (доли миллиметра) струйки на диск , вращающийся с высокой скоростью V. В данном случае диск выполнен из меди, имеет диаметр мм и вращается со скоростью 0 об/мин (окружная скорость на поверхности диска около м/с). Струя сплава, падающая со скоростью Уж под углом а к поверхности, быстро затвердевает на кромке диска, в результате образуется непрерывная лента толщиной несколько десятков микрометров. Ширина образующейся ленты зависит от ширины капилляра в дне тигля. Все устройство помещено в вакуумную камеру с регулируемым в широких пределах давлением газа. Суть метода! Различают две разновидности метода: когда движется одна пластина (метод молота и наковальни) и когда движугся обе пластины навстречу друг друг}' (метод двойного молота). Метод молота и наковальни, или метод двойного молота, дает фольгу равномерной толщины, позволяя проводить замеры физических свойств на закаленных сплавах. Высокая кинетическая энергия молота способствует хорошему с подложкой, но не ясно, до какой степени может быть рассмотрена деформация образца после кристаллизации. Вероятно, это будет зависеть от кинетической энергии молота и от степени переохлаждения расплава.