Избыточный свободный объем и его влияние на свойства быстрозакаленных аморфных сплавов

• Автор: Кипяткова, Анна Юрьевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 149 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Современные представления о структуре
и свойствах аморфных сплавов
1.1. Методы получения аморфных сплавов
1.2. Модели структуры и дефекты аморфных
1.3. Прочность и разрушение аморфных сплавов
1.4. Влияние температуры на свойства аморфных сплавов
1.5. Поры и их влияние на свойства материалов
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
Г ЛАВ А 2. Методы экспериментальных исследований
2.1. Установка для изучения малоуглового
рентгеновского рассеяния (МРР)
2.2. Обработка данных МРР
2.3. Методы выявления природы МРР
2.4. Методика механических испытаний
2.5. Методика испытаний на микротвердость
Г ЛАВА 3. Влияние высокого гидростатического давления
на избыточный свободный объем (ИСО) и свойства
аморфных сплавов (АС)
3.1. Малоугловое рентгеновское рассеяние в АС на
основе Ге и Со
3.2. Выделение доли МРР, связанного с ИСО
3.3. Исследование процесса залечивания пор в АС
в зависимости от величины и времени действия давления

3.3.1. Зависимость степени залечивания от величины
приложенного давления
3.3.2. Зависимость степени залечивания от времени
действия приложенного давления
3.4. Влияние давления на физико-механические свойства АС
3.5. Особенности распределения элементов ИСО
по сечению ленты
3.6. Обсуждение экспериментальных результатов
Г ЛАВА 4. Влияние отжига на ИСО и свойства АС
4.1 Влияние отжига на изменение МРР в АС
4.2 Кинетика залечивания пор в АС при отжиге
4.3 Влияние залечивания пор при отжиге
на механические свойства АС
4.4 Обсуждение экспериментальных результатов
ОБСУЖДЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ.
Аморфные металлические сплавы (АМС) являются новым классом материалов, обладающим уникальными комплексом физико-механических свойств. Они сочетают в себе многие ценные качества металлических материалов и стекол. Наличие металлических связей обуславливает пластичность, электрические, тепловые и магнитные свойства АМС. С другой стороны отсутствие дальнего порядка и таких характерных для металлов дефектов, как дислокации и вакансии, приближает сплавы к стеклам. Характерной структурной особенностью аморфных сплавов является наличие в них свободного объема (СО); действительно плотность сплавов в аморфном состоянии всегда меньше плотности того же сплава после его кристаллизации. Наличие СО является характерной структурной особенностью аморфных сплавов, определяющей их многие физикомеханические свойства, такие как, например диффузия, вязкое течение, способность к деформированию и т.д.
Одним из наиболее распространенных способов получения АС является сверхбыстрая закалка из расплава (метод спиннингования). Такая технология их производства обуславливает некоторые особенности их строения, в том числе и характеристики структуры свободного объема. Принято считать, что основная часть свободного объема возникает за счет небольшой неправильности в упаковке атомов, что собственно и создает аморфное состояние. Характерные размеры микропустот, несплошностей возникающих при этом не превышают, как правило, десятых долей межатомных расстояний. В случае же АМС неоднократно высказывалась мысль о том, что помимо структурно-обусловленных элементов СО, в них может содержаться избыточный СО (ИСО) при температурах ниже перехода в метастабильное состояние. При этом предполагалось, что характерные размеры его элементов могут достигать десятков и даже сотен нанометров. Наличие таких относительно крупных микронесплошностей в принципе может оказывать существенное влияние на многие физико-механические свойства

поверхностью тела, и открытыми, т.е. имеющими открытый выход наружу. В макроскопическом представлении к внутренним порам относят изолированные, замкнутые в объеме тела единичные несплошности и "закупоренные" ансамбли пор, которые могут иметь взаимное сообщение. К открытым порам относят сквозные и тупиковые, представляющие собой односторонне закрытые капилляры произвольной формы.
Реальные материалы различаются также по характеру расположения содержащихся в них пор. Обладая в общем случае произвольной формой и размерами, поры могут залегать как внутри элементов структуры твердого тела (например, внутри кристаллитов, фрагментов, ячеек или гранул), так и по их границам в зависимости от предыстории вещества, его энергетического баланса и структуры. При этом следует рассматривать хаотическое и закономерное расположение пор, их упорядочение, а также по аналогии с модулированными структурами образование поровых сверхрешеток (простых и сложных) или подсистем периодически чередующихся полых ячеек с различной степенью упорядочения, обусловленной условиями образования пористой среды. В анизотропных материалах может наблюдаться более или менее ярко выраженная преимущественная ориентация в расположении пор [74].
Формы и размеры, которыми обладает каждая индивидуально взятая пора, в реальных материалах бывают также чрезвычайно разнообразными в зависимости от механизмов порообразования, типа пор, характера их расположения и структуры материала. При этом различают равновесное состояние поры, которому соответствует минимум поверхностной энергии вещества, обеспечивающий неизменяемость объема поры и ее формы во времени, и наиболее вероятное при данных условиях квазиравновесное состояние, устойчивость которого определяется скоростью протекания процессов формоизменения, залечивания или роста поры.
Для пор, которые могут быть моделированы каноническими формами (простейшими геометрическими фигурами), параметрами дисперсности