Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Восстановление структуры аморфных и частично кристаллических сплавов с помощью криотермоциклирования

https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-11-37-40

Полный текст:

Аннотация

Создание новых технологий включает разработку новых материалов, среди которых выделяются композитные аморфно-нанокристаллические материалы, характеризующиеся уникальной комбинацией магнитных и механических свойств (последние включают высокие прочность, твердость, износостойкость и др.). Однако потенциальные возможности использования таких материалов ограничены, поскольку даже при комнатной температуре сравнительно быстро происходит их охрупчивание (потеря пластичности), которое не может быть восстановлено путем термообработки аморфной фазы. Установлено, что пластичность можно восстановить, применяя термоциклирование в интервале между температурами жидкого азота (77 К) и комнатной (295 К). Этот процесс обработки, получивший название «омоложение» (rejuvenation), оказался приемлемым только для массивных образцов, получаемых в виде стержней. Он непригоден для образцов в виде лент толщиной 20 – 50 мкм (а именно в таком виде получают абсолютное большинство аморфных сплавов). В работе представлена модернизированная методика обработки таких образцов аморфных и частично кристаллических сплавов с помощью криотермоциклирования, позволяющая восстанавливать аморфную структуру и пластичность тонких лент. Рентгенограммы предварительно отожженных при температуре 170 °C ленточных образцов сплава Al87Ni8Gd5 с долей нанокристаллической фазы, не превышающей 10 %, до и после нескольких последовательных циклов «охлаждение – нагрев» показали, что с увеличением количества циклов до двухсот аморфная структура исходного образца может быть полностью восстановлена.

Об авторах

Г. Е. Абросимова
Институт физики твердого тела, РАН
Россия

Галина Евгеньевна Абросимова

142432, Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, д. 2



Н. А. Волков
Институт физики твердого тела, РАН
Россия

Никита Андреевич Волков

142432, Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, д. 2



А. С. Аронин
Институт физики твердого тела, РАН
Россия

Александр Семенович Аронин

142432, Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, д. 2



Список литературы

1. Chunchu V., Markandeyulu G. Magnetoimpedance studies in as quenched Fe73.5Si13.5B8CuV3–xAlNbx nanocrystalline ribbons / Appl. Phys. 2013. Vol. 113. P. 17A321. doi: 10.1063/1.4795800.

2. Guo W., Kato H. Development and microstructure optimization of Mg-based metallicglass matrix composites with in situ B2-NiTi dispersoids / Mater. Des. 2015. Vol. 83. P. 238 – 248. doi: 10.1016/j.matdes.2015.06.033.

3. Eckert J., Calin M., Yu P., et al. Al-Based Alloys Containing Amorphous and Nanostructured Phases / Rev. Adv. Mater. Sci. 2008. Vol. 18. P. 169.

4. Aronin A., Abrosimova G., Matveev D., Rybchenko O. Structure and Properties of Nanocrystalline Alloys Prepared by High Pressure Torsion / Rev. Adv. Mater. Sci. 2010. Vol. 25. P. 52.

5. Gunderov D., Kuranova N., Lukyanov A., et al. Structure and Properties of Ageing and Nonageing Alloys Ti49.4Ni50.6 and Ti50.2Ni49.8 Subjected to High Pressure Torsion / Rev. Adv. Mater. Sci. 2010. Vol. 25. P. 58 – 66.

6. Zheng Q. Design Strategies to Improve the Plasticity of Bulk Metallic Glasses / Rev. Adv. Mater. Sci. 2015. Vol. 40. P. 1 – 14.

7. Xiang R., Zhou Sh., Dong B., et al. Effect of Co addition on crystallization and magnetic properties of FeSiBPC alloys/ Progr. Nat. Sci. Mater. Int. 2014. Vol. 24. P. 649.

8. Meng F., Tsuchija K., Yokoyama Y. Reversible transition of deformation mode by structural rejuvenation and relaxation in bulk metallic glass / Appl. Phys. Lett. 2012. Vol. 101. P. 121914. doi: 10.1063/1.4753998.

9. Tong Y., Iwashita T., Dmowski W., et al. Structural rejuvenation in bulk metallic glasses / Acta Mater. 2015. Vol. 86. P. 240 – 246. doi: 10.1016/j.actamat.2014.12.020.

10. Dmowski W., Yokoyama Y., Chuang A., et al. Structural rejuvenation in a bulk metallic glass induced by severe plastic deformation / Acta Mater. 2010. Vol. 58. P. 429 – 438. doi: 10.1016/j.actamat.2009.09.021.

11. Guo W., Yamada R., Saida J. Rejuvenation and plasticization of metallic glass by deep cryogenic cycling / Intermetallics. 2018. Vol. 93. P. 141 – 147. doi: 10.1016/j.intermet.2017.11.015.

12. Tong Y., Dmowski W., Bei H., et al. Mechanical rejuvenation in bulk metallic glass induced by thermo-mechanical creep / Acta Mater. 2018. Vol. 148. P. 384 – 390. doi: 10.1016/j.actamat.2018.02.019.

13. Abrosimova G., Volkov N., Tran Van Tuan, et al. Cryogenic rejuvenation of Al-based amorphous-nanocrystalline alloys / Mater. Lett. 2019. Vol. 240. P. 150 – 152. doi: 10.1016/j.matlet.2018.12.131.

14. Abrosimova G. E., Shmytko I. M. The use of single-crystal cuvettes with the properties of an optical shutter in X-ray diffractometers / Zavod. Lab. Diagn. Mater. 2018. Vol. 84. N 6. P. 34 – 37. doi: 10.26896/1028-6861-2018-84-6-34-37 [in Russian].

15. Abrosimova G., Aronin A. Effect of the concentration of a rare-earth component on the parameters of the nanocrystalline structure in aluminum-based alloys / Physics of the Solid State. 2009. Vol. 51. P. 1765 – 1771. doi: 10.1134/S1063783409090017.

16. Abrosimova G., Aronin A., Budchenko A. Amorphous phase decomposition in Al – Ni – RE alloys / Mater. Lett. 2015. Vol. 2139. P. 194 – 196. doi: 10.1016/j.matlet.2014.10.076.


Для цитирования:


Абросимова Г.Е., Волков Н.А., Аронин А.С. Восстановление структуры аморфных и частично кристаллических сплавов с помощью криотермоциклирования. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019;85(11):37-40. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-11-37-40

For citation:


Abrosimova G.E., Volkov N.A., Aronin A.S. Restoration of the structure of amorphous and partially crystalline alloys using cryogenic thermocycling. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2019;85(11):37-40. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-11-37-40

Просмотров: 108


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)