Структура аморфных металлических сплавов Co80(Cr, Mo)10 Zr10 и ее изменение при нагреве Тагабилев, Геннатул Хамитович

Введение к работе

- "" . I '

дуальность темы. Повышенный интерес к изучению аморфных металлических сплавов (АМС), вызванный перспективами использования их высоких механических, коррозионных, магнитных свойств и уникальных комбинаций этих свойств, обусловливает использование современен ных методов исследования структуры и свойств этих материалов, их

зависимости от состава сплава, технологии получения и последующей обработки. Довольно подробно представлены в литературе результаты исследования АМС, содержащих неметаллические атомы ( B.Si.P.C ), в то время как особенности структуры безметаллоидшх аморфных сплавов изучены на модельных сплавах немногих систем. Практически отсутствует систематическое изучение изменения структуры таких АМС при нагреве в докристаллизанионном интервале температур и в процессе кристаллизации. Сравнение и интерпретация результатов, полученных различными авторами, осложняются влиянием технологических условий получения образцов.

Особенности атомного строения металлических сплавов в аморфном состоянии, связанные с отсутствием трехмерной упорядоченности, значительно снижают информативность обычных рентгеноструктурных методов и обусловливают необходимость применения новых методов'исследования структуры.

В последние годы интенсивно изучаются свойства безметаллоидных высококобальтовых магнито-мягких аморфных -їлавов с близкой к нулю магнитост^икцией на базе системы Co-Zr. Высокие свойства получены при использовании в качестве легирующих компонентов атомов Сг и Мо, близких по электронному строению,- но значительно отличающихся размерами. Термообработка таких, сплавов в докристаллизаци-онном интервале емператур зэметно влияет на -уровень физических свойств. Для оптимизации состава и обработки, решения проблемы

формирования заданных свойств необходимо систематическое изучение особенностей стру; .'уры и структурных изменений в этих сплавах при нагреве.

Цэль работы. Используя современные структурные метода, выявить особенности атомного строения АМС Co₈₀(Cr,Mo)₁₀Zr₁₀ в исходном состоянии и его связь со структурой кристаллических фаз; изучить процессы перестройки структуры при нагреве, вызывающие изменения физических свойств.

Научная новизна диссертации состоит в следующем: 1. Наблюдавшийся ранее эффект дополнительного сдвига максимумов "модуля Фурье-преобразования осциллирующей части рентгеновского коэффициента поглощения, объясняемый асимметрией радиального распределения', использован для 'анализа структурных изменений в аморфных металлических сплавах. Систематическим исследованием ъги-яния отжигов на структуру аморфных сплавов методом EXAFS-спектро-скоТтл"! с привлечением рентгеноструктурных методов показано, что дополнительный сдвиг определяется особьиностями аморфной структуры и степенью ее топологической однородности, изменяющейся при нагреие в докристаллизационном интервале температур.

2. На основании анализа зависимости положения главного пика функции F(r), получаемой из EXAFS-эксперимента, от температуры отжигов и дашшх малоуглового рассеяния сделан вывод о протекании процессов стабилизации аморфной матрицы и образования концентрационных неоднородностей при- отжиге аморфных сплавов. Стабилизация аморфной матрицы проявляется е увеличении асимметрии радиального распределения. Выявлено увеличекие гомогенности изученных аморфных сплавов при отжиге ( при температуре 400С ).

3.. Методом скоростной дифр чтометрии на источнике синхротронного излучения изучен процесс кристаллизации аморфных сплавов при

непрерывном нагреве, особенности кинетики выделения кристаллических фаз и влияние легирования на структуру выделяющихся фаз.

Практическое значение работы.

Выявленные особенности перестройки структуры при нагреве л вли-яние легирующих компонентов на процесс кристаллизации могут быть использованы для целенаправленного формирования заданных свойств магнито-мягких материалов на основе системы Co-Zr.

Предложенный способ расчета и анализа дополнительных сдвигов главного пика функции F(r), получаемой из EXAFS-эксперимента в аморфных сплавах, может использоваться для изучения процессов' перестройки атомной структуры в этих материалах.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы'докладывались и обсуслись на: 3-й Всесоюзной конференции " Проблемы исследования структуры аморфных металлических сплавов" ( г. Москва,

1. ), Симпозиуме по физике аморфных магнетиков ( г.Дивногорск,

2. ), Международной конференции по использованию синхротронного излучения ( г.Москва,1990 ), на научных семинарах МИСиС ( 1984 -1987 ).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в четырех печатных работах.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения и списка .литературы из 10 наименований. Работа изложена на 114 страницах машинописного текста и иллюстрируется 37 рисунками и 17 таблицами.