Изменение Структуры Аморфных Сплавов Под Действием Высокого Давления

Abstract

Методами рентгенографии, сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии исследовано влияние высокого давления на структуру аморфных сплавов на основе алюминия, железа и кобальта. Установлено, что в зависимости от состава сплава выдержка под давлением 5−8 GPa при комнатной температуре приводит к разным изменениям аморфной структуры: расслоению исходно однородной аморфной фазы и образованию наностекла, образованию нанокристаллов или не вызывает никаких заметных изменений структуры. Показано, что различия в деформированной структуре аморфной фазы сплавов на основе алюминия и сплавов на основе железа и кобальта обусловлено разными величинами упругих констант этих групп сплавов и разной температурой кристаллизации аморфной фазы. Показано, что величина и продолжительность барического воздействия являются важными факторами, определяющими как изменения в аморфной структуре, так и формирование нанокристаллов.Исследования проведены при частичной финансовой поддержке РФФИ (грант № 16-03-00505). DOI: 10.21883/FTT.2017.11.45066.142 ВведениеИсследованиям процессов формирования нанострук-туры в аморфных сплавах посвящено большое число ра-бот [1-10]. Композитные аморфно-нанокристаллические материалы обладают комплексом очень хороших физико-химических свойств, отличающихся от свойств и аморфных, и кристаллических материалов [3,[11][12][13][14][15]. Абсолютное большинство физических свойств материа-лов является структурно-чувствительными, они зависят от фазового состава, размеров и морфологии струк-турных составляющих, доли той или иной фазы, тек-стуры, равномерности распределения кристаллов раз-ного типа в образце и т. д. Первоначально нанокри-сталлические материалы получали методом контроли-руемой кристаллизации путем термообработки аморф-ной фазы, что позволило в ряде случаев создавать аморфно-нанокристаллическую структуру с нанокри-сталлами желаемого размера. Формирование нанокри-сталлов при нагреве или отжиге аморфной фазы бази-руется на простом подходе: кристаллизация обычно про-текает по диффузионному механизму путем зарождения и роста кристаллов, при этом должна быть обеспечена высокая скорость зарождения кристаллов и низкая ско-рость роста. Однако реально осуществить эти условия удается далеко не всегда, обычно в базовый сплав добав-ляют компоненты, образующие кластеры в однородной аморфной фазе (места облегченного зародышеобразова-ния), и компоненты с низким коэффициентом диффу-зии (способствующие медленному отводу растворенных компонентов от фронта кристаллизации и понижающие таким образом скорость роста). Однако введение допол-нительных компонентов может приводить к ухудшению свойств материала. Так, например, при добавлении меди и ниобия в сплав Fe−Si−B намагниченность насыщения уменьшается.Другим подходом к нанокристаллизации аморфной фазы являются активно развивающиеся в последние годы методы интенсивной пластической деформации. Формирование нанокристаллов при пластической де-формации наблюдалось при разных способах дефор-мирования: изгибе [16], низкоэнергетическом размо-ле [17], наноиндентировании [18], х...

Изменение дефектной структуры поверхности ленты металлического стекла Fe-=SUB=-77-=/SUB=-Ni-=SUB=-1-=/SUB=-Si-=SUB=-9-=/SUB=-B-=SUB=-13-=/SUB=- при воздействии гидростатического давления и изотермического отжига

“…При гидростатическом давлении, в условиях появления полос сдвига, фрагментация поверхности должна расти, что означает повышение фрактальной размерности. Однако, количество полос сдвига в МС на основе Fe, как правило, мало [26], как и расстояния между ними (см. рис.…”

Влияние высоких давлений на формирование новых соединений в сплаве Al-=SUB=-86-=/SUB=-Ni-=SUB=-2-=/SUB=-Со-=SUB=-6-=/SUB=-Gd-=SUB=-6-=/SUB=--=SUP=--=SUP=-*-=/SUP=--=/SUP=-

“…Высокое давление (несколько GPa) в сочетании с быстрым охлаждением (10 3 −10 5• C/s) способствует синтезу новых структур, а также является универсальным параметром исследования природы химической связи и атомных взаимодействий. Известно, что под воздействием высоких давлений в структуре сплавов, в зависимости от их исходного состояния, могут происходить различные изменения: расслоение исходно однородной аморфной фазы, формирование стабильных и метастабильных фаз [3][4][5]. Давление в процессе затвердевания влияет на структуру металлов и сплавов, улучшая их свойства благодаря увеличению центров кристаллизации и уменьшению микропор, а также способствует подавлению образования усадочных раковин.…”