Введение к работе
Актуальность темы. Ншюкристаллические сплавы на Fo и Со -основах, получаемые кристаллизацией аморфного состояния, являются новыми магнитомяпп*ми перспективными материалами. Первые сообщения об их изготовлении появились в 1988 году.
В Институте физики металлов впервые получены нанокристаллические многофазные сплавы на Fe основе с рекордно низкой коэрцитивной силой (Не = 0,2 А/м) и на Со - основе с рекордно высокой Нс = 6000 А/м, а теплое проведены электронно-микроскопические структурные исследования нанокристалдических сплавов, полученных кристаллизацией из расплава. Исследованы магнитные свойства этих сплавов и для четкого понимания уникальных магнитных свойств, получены первые данные по фазовому составу и строению сплавов в нанокрнсталлическом состоянии.
В настоящее время имеется ряд работ, п которых достаточно систематично изучены особенности кристаллизации аморфных сплавов на Fc и Со - основах. Однако, следует сразу отметить, что природа и механизмы кристаллизации при возникновении нанокристаллнческого состояния, а так же особенности выделения фаз до сих пор однозначно не установлены. Полученные таким образом нанокристаллические многофазные материалы обнаруживают хрупкость, поскольку они имеют в своем составе хрупкие фазы и большое количество избыточного свободного объема. Поэтому для установлеігня природы хрупкости и способов борьбы с ней необходимы наряду с исследованиями механических свойств исследования фазового состава, структуры и дефектов нанокристаллических материалов.
Цель и задачи работы. Целью данной работы является систематическое комплексное исследование структуры и механических свойств нанокристаллических многофазных сплавов FcTj.jCi^NbjSinsB* Fej Co7oSi,5B,o , PdV^Si,*,, и Pd„Cu7Si,2 полученных кристаллизацией т
аморфного состояния. Для достижения этой цели п работе решались следующие задачи.
-
Исследование структуры напокристаллических сплавов на основе Fe, Со и Pd: зависимосги размера нанозерна и фазового состава от способа кристаллизации и режимов термической и термомоханической обработок.
-
Изучение особенностей строения нанозереп и их фаниц раздела в напокристаллических многофазных сплавах.
-
Аттестация механических свойств напокристаллических многофазных сплавов после различных внешних воздействий и развитие представлений о механизмах пластической деформации п них.
Научная новизна. Данное исслед'>ианис является одним из пионерских
исследований напокристаллических сплавов, в котором изучены - структура
нанокрисаллических многофазных сплавов и строение нанофаз, а также
определены и свойства. В работе рассматривались сплавы:
Fe;3,5CuiNb3Sii3,5B9 (магшпомяпаш маїернал в аморфном состоянии с
коэрцитивной силой Нс= 12 А/м и в нанокристаллнческом с рекордно низкой
коэрцитивной силой Нс= 0,2 А/м), FejQ^oSiuBio (магшггомягкий - в
аморфном состоянші, 1^== 0,3 А/м и с рекордно высокой Ис= 6000 А/м в напокристаллическом состоянии), Pd77,sCu6Sii6,5 и PdslCu7Sii2 (мембранные сплавы) в аморфном и напокристаллическом состояниях. Сплавы, проявляющие повьішешіую хрупкость, с целью пластифициропаїпія кристаллизовались в различных условиях. Впервые были проведены систематические исследования структуры и фазового состава нанокристаллического многофазного сплава на основе Fe в услочиях кристаллизации в колонне электронного микроскопа ("in situ") и методом прямого разрешения. Были полуюты диаграммы одноосного растяжения
данных многофазных нанокристаллических сплавов и изучена структура деформированных сплавов.
Практнчеекаа ценность. Полученные результаты развивают представления . о строении нанокристаллов и границ зерен в нанокристаллических материалах. В. работе предложен новый способ получения пластичных нанокристаллических сплавов , который заключается в кристаллизации аморфного сплава а условиях ползучести. Проведённые в настоящей работе исследования структуры и механических свойств нанокристаллических сплавов расширили знания о природе мехшиїческих свойств и углубили представления о механизмах пластической деформации нанокристаллических многофазных материалов.
Данная работа выполнялась в соответствии со следующими -программами: проекты № 07.08.02.10 и 07.08.02.10 (1) по ГНТП - «Новые материалы», проект № 96-02-17567 РФФИ, план ИФМ УрО РАН, тема «Сплав».
На защиту выносятся:
-
Последовательность фазовыделения при кристаллизации и уточненный фазовый состав в нанокристаллических сплавах Fe73,5Cu|NbjSi|j,sB9 и Fe5Co7oSi|5B|o, полученных кристаллизацией аморфного состояния в разных условиях, а также - представления о строении межфазных и межзеренных границ нанофаз и нанозерен в этих сплавах.
-
Данные о зависимости механических свойств нанокристаллических сплавов FcTj.jCu^bjSiu.sB^ Fe5Co7oSi,5Bio , PdjiCurSiu от их структурного состояния, особенности деформированного состояния ' и механизмы деформации в нанокристаллических многофазных сплавах.
-
Способ получения нанокристаллических многофазных сплавов путем кристаллизации аморфного состояния в условиях ползучести.
Апробация работы. Основные результаты, изложенные в диссертационной работе, докладывались и обсуждались ге- XIII
Международной конференции по физике прочности и пластичности металлов и сплавов (Самара - 1992); VI Семинаре "Структура дислокаций и механические свойства металлов и сплавов" (Екатеринбург -1993); NANO'94 "Second International Conference on Nanostructured Materials" (Stuttgart -1994); VII Международном семинаре "Структура, дефекты и свойства нанокристаллических, ультрадисперсных и мультислойных материалов" (Екатеринбург - 1996); NANO'96 " 3rd International Conference on Nanostructured Materials" (Kona, Gavaii USA -1996).
