Введение к работе
Актуальность теми. В последние годы внимание исследователей привлечено к изучению нових материалов, имеющих неупорядоченную структуру. Для создания подобного рода материалов среди прочих методов широко используется закалка из жидкого состояния и воздействие концентрированных потоков энергии (КПЗ) на поверхность массивных образцов. Полученные неравнооесные структуры часто обладают уникальными физическими свойствами, однако вследствие неравновесности состояния с течением временя релакскруют в квазиравнове'сное. Одной из основных- задач в исследовании неупорядоченных материалов является изучение закономерностей изменения свойств при протекании релаксационных процессов. Особое место занимает проблемы, связанные с выяснением причин аномально високого уровня затухания упругих колебаний в магнитомягких сплавах на основе железа. Пристальное внимание п пин визвано тем обстоятельством, что аморфные сплавы на основа железа являются чрезвычайно перспективными материалами для применения в таких отраслях промышленности, как электронная, приборостроительная, радиотехническая. Использование аморфных ферромагнитных сплавов в качестве датчиков различных физических величин, сердечников трансформаторов, Магнитки* головок змпси и воспроизведения информации открывает широкие возможности для дальнейшего лр :меі7вния аморфных металлических сплавов (АМС).
Развитие технического прогресса в области создания новых приборов и устройств тормозится отсутствием материалов, обладающих значительной твердостью,.износостойкостью, устойчивостью к коррозии и воздействии радиации, Наиболее предпочтительными с этой точки зрения являются аморфные металлические сплавы и мо-тастабильные микрокристаллические структуры, полученные нетрадиционными методами. Поэтому все большее значение приобретают исследования закономарностея формирования структуры тонких поверхностных слоев, полученных воздействием КПЗ на сплавы ка основе железа. Одним из .факторов, сдерживающих широкое использование этих материалов, является недостаточная изученность фазовых превращений при зыооких скоростях нагрева и охлаждения, а также их влияния на Физико-нехвнииескив свойства облученных слоев.
Несмотря на большое число публикаций по исследованию фи-
зичаских свойств АМС, такие явлення как магнитомеханическое затухание и ЛЕ-эффект изучены слабо. Чрезвычайно мало внимания уделяется изучению магиитоупрурих свойств при низких температурах. Имеющихся экспериментальных результатов недостаточно для понимания физической природы высокого уровня затухания в АШ на основе ферромагнитных компонентов.
В настоящее время имеется значительное количество экспериментальных и теоретических работ, посвященных изучению механизмов формирования структуры, полученной при воздействии КПЭ на поверхность кристаллических материалов, однако до сих пор нет полного представления о закономерностях, обусловливающих высокие прочностные и иные характеристики поверхностных слоев. Выяснение физической сущности фазовых превращений в неизотермических условиях позволит реализовать создание материалов с необычными, заранее заданными свойствами.
Цель и основные задачи работы. Основной целью является выяснение закономерностей, обусловливающих высокий уровень затухания в аморфных сплавах на основе железа, полученных закалкой из жидкого состояния, а также исследование механизмов формирования и свойств закаленных слоев, полученных при воздействии Jk1J3 на поверхность массивных кристаллических материалов. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
-
Исследовать релаксационные свойства аморфных сплавов на основе железа в интервале температур 10 - 900 К.
-
Изучить изменения" структуры и механических свойств поверхностных слоев сплавов системы Fe-C при закалке электронным пучком.
Научная новизна работы определяется следующим: I. После термической и термомагнитной обработки в аморфном сплаве Убц В|ц Sis в области температур 10 - 650 К получен высокий уровень затухания механических колебаний.
2. Показано, что основным механизмом, ответственным за
вклад в затухание в аморфных магнитомягких материалах, являет
ся магнитомеханический гистерезис, связанный с необратимым
движением границ доменов. Впервне методом внутреннего трения
в области гелиевых температур обнаружен переход в состояние спинового стекла в аморфном сплаве ї^е^^ В іч
3. Показано, что в результате обработки желеэоуглеродис- .
тих сплавов электронным пучком няблэдается упрочнение поверхностного слоя, обусловленное перераспределением концентрации углерода, увеличением степени дисперсности структуры и повыяэ-нием уроёнл внутренних напряжений.
Практическая значимость. ВысокодсмпфирущиЯ аморфные сплав ^6^ Вщ oi5 ( Т — 20 %\ метает найти применение в качестве материала для гаисютя неяселательиызс колебания к вибраций. Значительная величина мякротвердости С Н„ = 10—II ГПа) поверхностных слоев, обработанных электронным пучком, позволяет осуществить упрочнение локальных участков различных изделий, подвергающихся наибольвему износу.
На защиту выносятся:
обнаружение и закономерности релаксационных явлений в аморфной сплаве Fe.,B,4 Si 5 обусловленные кеупорядочен- ной структурой и проявляющиеся по всей области существования аморфного состояния;
Д Е-зфігект и магнитоиеханичасксе затухание в аморфном сплаве Fe.,B|4Si5 , обусловленное магнитомеханическим гистерезисом;
- результаты исследовании, перераспределения концентрации углерода, модификации структуры и механических свойств поверхностных слоев сплавов системы
Fe-C , обработанных
электроника пучком.
Апробация работы. Основные положения и разделы диссертации докладывались и обсуждались на: УГ Всосоюзном совещании по применению ускорителей заряженных частиц з народном хозяйстве (Ленинград, 1963 г.); Семинаре-совещании "Модификация структуры .и свойств металлических материалов электронным пучком" (Липецк, 1969 г); ХП Всесоюзной пколо-семинзре "Новые материалы микроэлектроники" (г.Новгород, 1990 г); УП Всесоюзной конференции "Строение и свойства металлов и шлаковых расплавов" (г.Челябинск, 1990 г); Научно-технической конференции "Разработка и освоение аморфных и микрокристаллических материалов, технология их получения" (Киев, 1990 г).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 работ в виде тезисов докладов и научных сообщений.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения.
