Preview

ВЗАИМОСВЯЗЬ РАЗМЕРОВ И ФАЗОВОГО СОСТАВА МАССИВНЫХ АМОРФНЫХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ Zr

https://doi.org/10.18323/2073-5073-2019-4-29-34

Полный текст:

Аннотация

Массивные аморфные сплавы на основе Zr интересны тем, что обладают высокими механическими свойствами и термической стабильностью. Преобладающий компонент Zr в сплаве значительно увеличивает его прочность, пластичность, коррозионную стойкость, а также температуру плавления, что важно при создании различных конструкционных материалов. Получение массивных сплавов на основе Zr с аморфной структурой является не тривиальной задачей, а требует специализированного подхода, поскольку высокая степень окисления Zr и необходимые высокие скорости охлаждения расплава весьма ограничивают реализацию аморфного состояния. При недостаточной скорости охлаждения при закалке образуются кристаллические фазы, что влечет за собой изменение свойств самого материала, что в свою очередь влияет на область его практического применения. Поэтому очень важно иметь представление об изменении структуры в процессе изготовления, ведь многие свойства материалов являются структурно-зависимыми. В ходе работы методом плавки во взвешенном состоянии и закалки в медные изложницы переменного диаметра были получены аморфные, частично кристаллические и кристаллические образцы аморфизирующегося сплава состава Zr55Cu30Al10Ni5. Проведена идентификация кристаллических фаз, образующихся при закалке в зависимости от размеров образца и положения в нем. Выявлены и объяснены небольшие расхождения в значениях межплоскостных расстояний образовавшихся фаз с табличными, которые могут быть связаны с частичным замещением атомов, что приводит к анизотропным искажениям решетки. В рамках работы выявлены различия в фазовом составе после закалки и при распаде аморфной фазы при нагреве сплава данного состава.

Об авторах

А. А. Дрозденко
Институт физики твердого тела Российской академии наук
Россия


Д. В. Матвеев
Институт физики твердого тела Российской академии наук
Россия


Е. А. Першина
Институт физики твердого тела Российской академии наук
Россия


А. С. Аронин
Институт физики твердого тела Российской академии наук
Россия


Список литературы

1. Inoue A., Zhang T., Masumoto T. Al-La-Ni amorphous alloys with a wide supercooled liquid region // Materials Transactions JIM. 1989. Vol. 30. № 12. P. 965-972.

2. Inoue A., Yamaguchi H., Zhang T., Masumoto T. Al-La-Cu amorphous alloys with a wide supercooled liquid region // Materials Transactions JIM. 1990. Vol. 31. № 2. P. 104-109.

3. Inoue A., Ohtera K., Kita K., Masumoto T. New amorphous Mg-Ce-Ni alloys with high strength and good ductility // Japanese journal of applied physics part 2-letters and express letters. 1988. Vol. 27. № 12. P. L2248-L2251.

4. Inoue A., Kohinata K., Ohtera K., Tsai A.P., Masumoto T. Mg-Ni-La amorphous alloys with a wide supercooled liquid region // Materials Transactions JIM. 1989. Vol. 30. № 5. P. 378-381.

5. Inoue A., Zhang T., Masumoto T. Zr-Al-Ni amorphous alloys with high glass transition temperature and significant supercooled liquid region // Materials Transactions JIM. 1990. Vol. 31. № 3. P. 177-183.

6. Inoue A., Zhang T., Masumoto T. Glass-forming ability of alloys // Journal of non-crystalline Solids. 1993. Vol. 156. P. 473-480.

7. Amiya K., Nishiyama N., Inoue A., Masumoto T. Mechanical strength and thermal stability of Ti-based amorphous alloys with large glass-forming ability // Materials science and engineering a-structural materials properties microstructure and processing. 1994. Vol. 179. P. 692-696.

8. Inoue A., Nishiyama N., Amiya K., Zhang T., Masumoto T. Ti-based amorphous alloys with a wide supercooled liquid region // Materials Letters. 1994. Vol. 19. № 3-4. P. 131-135.

9. Inoue A., Zhang T., Nishiyama N., Ohba K., Masumoto T. Extremely wide supercooled liquid region and large glass-forming ability in Zr65- xAl7.5Cu17.5Ni10 Bex amorphous alloys // Materials science and engineering a-structural materials properties microstructure and processing. 1994. Vol. 179. P. 210-214.

10. Peker A., Johnson W.L. A highly processable metallic glass: Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10.0Be22.5 // Applied Physics Letters. 1993. Vol. 63. № 17. P. 2342-2344.

11. Abrosimova G., Aronin A., Matveev D., Zverkova I., Molokanov V., Pan S., Slipenyuk A. The structure and mechanical properties of bulk Zr50Ti16.5Cu15Ni18.5 metallic glasses // Journal of materials science. 2001. Vol. 36. № 16. P. 3933-3939.

12. Sun Y.F., Fujii H. Microstructure and mechanical properties of dissimilar spot friction stir welded Zr55Cu30Al10Ni5 bulk metallic glass to pure copper // Intermetallics. 2013. Vol. 33. P. 113-119.

13. Zhang T., Inoue A., Masumoto T. Amorphous Zr-Al-TM (TM=Co, Ni, Cu) alloys with significant supercooled liquid region of over 100 K // Materials Transactions JIМ. 1991. Vol. 32. № 11. P. 1005-1010.

14. Inoue A., Zhang T. Fabrication of bulk glassy Zr55Al10Ni5Cu30 alloy of 30 mm in diameter by a suction casting method Q // Materials Transactions JIМ. 1996. Vol. 37. № 2. P. 185-187.

15. Byrne C.J., Eldrup M. Bulk metallic glasses // Science. 2008. Vol. 321. № 5888. P. 502-503.

16. Somekowa H., Inoue A., Higashi K. Superplastic and diffusion bonding behavior on Zr-Al-Ni-Cu metallic glass in supercooled liquid region // Scripta materialia. 2004. Vol. 50. № 11. P. 1395-1399.

17. Keryvin V., Bernard C., Sangleboeuf J.-C., Yokoyama Y., Rouxel T. Toughness of Zr55Al10Ni5Cu30 bulk metallic glass for two oxygen levels // Journal of non-crystalline solids. 2006. Vol. 352. № 26-27. P. 2863-2868.

18. Maeda S., Yamasaki T., Yokoyama Y., Okai D., Fukami T., Kimura H.M., Inoue A. Viscosity measurements of Zr55Al10Ni5Cu30 and Zr50Cu40-xAl10Pdx(x=0,3 and 7 аt.%) supercooled liquid alloys by using a penetration viscometer // Materials science and engineering a-structural materials properties microstructure and processing. 2007. Vol. 449. P. 203-206.

19. Koster U., Herold U., Guntherodt H.J., Beck H. Glassy metals I. Berlin: Springer Verland, 1981. 225 p.

20. Abrosimova G.E., Aronin A.S. Reversible structural-changes on heat-treatment of amorphous Fe-B alloys // International journal of rapid solidification. 1991. Vol. 6. № 1. P. 29-40.

21. Zhang Y., Lin X., Wang L., Wei L., Liu F., Huang W. Microstructural analysis of Zr55Cu30Al10Ni5 bulk metallic glasses by laser surface remelting and laser solid forming // Intermetallics. 2015. № 66. P. 22-30.


Для цитирования:


Дрозденко А.А., Матвеев Д.В., Першина Е.А., Аронин А.С. ВЗАИМОСВЯЗЬ РАЗМЕРОВ И ФАЗОВОГО СОСТАВА МАССИВНЫХ АМОРФНЫХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ Zr. Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2019;(4):29-34. https://doi.org/10.18323/2073-5073-2019-4-29-34

For citation:


Drozdenko A.A., Matveev D.V., Pershina E.A., Aronin A.S. THE INTERRELATION OF THE SIZES AND PHASE COMPOSITION OF ZR-BASED BULK AMORPHOUS ALLOYS. Science Vector of Togliatti State University. 2019;(4):29-34. (In Russ.) https://doi.org/10.18323/2073-5073-2019-4-29-34

Просмотров: 25


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2073-5073 (Print)
ISSN 2712-8458 (Online)