Введение к работе
Актуальность темы. Интерес к аморфным металлическим сплавам во многом вызван уникальным сочетанием в них физико-механических и химических свойств. Металлические стекла изготавливаются в виде тонкой фольги, толщиной до 30 мкм, проволоки и порошка. Этот факт существенно ограничивает область практического применения данного класса материалов. Поэтому исследования процессов формирования массивных однородных изделий из аморфных сплавов, а также модификаций их структуры, в настоящее время являются актуальными.
Считаются перспективными три альтернативные технологические методики изготовления массивных аморфных сплавов. Это горячее прессование (ГП), спекание под действием давления и температуры; динамическое компактирование (ДК), осуществляемое ударной волной, проходящей по порошку, а также использование порошков аморфных сплавов в процессе плазменного напыления (ПН), при котором формирование и послойный рост массивных покрытий происходит из потока расплавленных частиц, соударяющихся с напыляемой поверхностью. Материалы, полученные методами ГП и ДК достаточно хорошо изучены ( Пикус И. М,' Нестеренко В.Ф.,, Кирко В.И., ДураченкоА. М., Хасегава Р., Стефенсон Д., Мур Л. Е.). Физические свойства и особенности структуры массивных аморфных покрытий, полученных плазменным напылением ранее подробно но рассматривались. В то же время этот класс материалов в ходе получения подвергается циклическому нагреву - охлаждению, так как закалка малых порций расплава происходит на ранее затвердевших частицах. Поэтому характер трансформации микроструктуры в этом виде массивного аморфного сплава мог существенно отличаться от известных ранее.
Цель работы. Целью диссертационной работы является исследование трансформации микроструктуры массивных покрытий аморфных сплавов Co-Ni-Fe-B-Si, полученных плазменным напылением, в зависимости от модификации режимов напыления; а также трансформации микроструктуры аморфного сплава Co-Ni-Fe-B-Si под воздействием термообработки методами магнитоструктурного и магнитофазового анализов.
Научная новизна.
впервые обнаружен еще один тип структурных изменений аморфных сплавов на стадии структурной релаксации - фазовое превращение "аморфная фаза 1 - аморфная фаза 2" при отжиге аморфного сплава CoseFesrJiioBieS'll в докристаллизационной области температур;
установлено, что характеристики атомной структуры и субмикроструктуры
массивных плазменно-напыленных аморфных покрытий CoseFesN^oB^Si^, а также определяемые ими физические свойства, тождественны аналогичным характеристикам аморфного сплава того же состава, полученного быстрой закалкой из расплава.
Практическая ценность. Результаты, полученные в работе могут быть использованы при изготовлении массивных аморфных и микрокристаллических покрытий с управляемой микроструктурой и необходимым комплексом эксплуатационных параметров.
В частности систематическое исследование зависимости основных магнитных характеристик массивных аморфных покрытий на основе Со от технологических параметров режимов процесса ПН позволило установить область возможных изменений режимов напыления. Показано, что превышение фаничных значений технологических параметров приводит к дефадации магнитных и других требуемых служебных характеристик материала.
На защиту выносятся;
- результаты детального изучения эволюции микроструктуры аморфного
сплава Co5eFesNi^oBieshl> стимулированной термоотжигом в температурной об
ласти 500-1100 К методами магнитоструктурного и магнитофазового анализов;
- результаты исследования методами корреляционной магнитометрии эволюции
основных магнитных и микроструктурных характеристик аморфного сплава
Cos8Fe5NiioB^6Siu на этапах технологической цепочки изготовления массивных
аморфных покрытий.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на Всесоюзном симпозиуме по физике аморфных магнетиков (Красноярск 1989), Всесозном совещании" Физико - химия аморфных металлических сплавов" ( Москва 1989), Международной конференции по магнито-мягким материалам (Мадрид 1989), V Всесоюзной конференции" Аморфные прецизионные сплавы: технология, свойства, применение" ( Ростов 1991), XII Всесоюзной конференции" Теория и практика гаэотермического нанесения покрытий" (Дмитров 1992 ), II Международном Советско-Китайском симпозиуме по космической науке и технике (Самара 1992 ), ICM -94 ( Варшава 1994).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 121 страницу машинописного текста, включая 34 рисунка и список литературы.