DOI: https://doi.org/10.31319/2519-2884.35.2019.40

ВПЛИВ СКЛАДУ НА ТЕРМІЧНУ СТІЙКІСТЬ АМОРФНИХ СПЛАВІВ НА ОСНОВІ ЛЕГКИХ ЛАНТАНОЇДІВ

A. B. Lysenko, T. V. Kalinina, K. P. Shuleshova, V. R. Brusentsov

Анотація


Виконано порівняльний аналіз термічної стійкості швидкозагартованих аморфних сплавів на основі легких рідкісноземельних елементів (РЗЕ – La, Ce, Pr) з нормальними металами (M – Al, Ga, Cu, Ag, Mg, Ge, In, Sn, Pb) в залежності від природи та концентрації легуючих компонентів. Дослідні зразки отримували методом співударяння порції розплаву з внутрішньою поверхнею бронзового циліндра, що обертається, у вигляді фольги товщиною від 30 до 100мкм, які відповідають швидкостям охолодження ~(106-5·104) К/с. Температуру початку кристалізації аморфних зразків Тк визначали за точками початку необоротних змін питомого електроопору в умовах безперервного нагріву у вакуумі зі швидкістю 1,7·10-2 К/с.

Показано, що мінімальними значеннями параметра Тк характеризуються сплави систем РЗЕ- Cu, кристалізація яких починається при температурах 333-363 К, у той час як термічно більш стабільними є сплави РЗЕ з Al та Ga, що аморфізуються у широких концентраційних інтервалах. Зокрема, в сплавах La-Al і La-Ga при збільшенні вмісту М-компоненту стійкість аморфної структури помітно підвищується: від 428 до 558 К – для системи La-Al і від 373 до 458 К – для системи La-Ga.

Встановлено, що як відносна стабільність бінарних аморфних сплавів різних систем, так і залежність величини Тк від концентрації Al та Ga корелюють з температурою рівноважного ліквідусу Тл. Для усіх досліджених аморфних сплавів відношення Ткл практично не залежить від складу і змінюється у межах 0,40-0,53. Цей результат свідчить про можливість використання у якості оцінної характеристики термічної стійкості структури аморфних сплавів РЗЕ-М значення Тк≈0,46Тл, отриманого усередненням масиву експериментальних значень Ткл.

Проаналізовано можливий взаємозв’язок термічної стійкості аморфних сплавів з фактором електронної концентрації е/а. Зроблено висновок, що усі варіації параметра Тк, які виявляються експериментально, не можуть бути пояснені зміни лише одного параметра е/а.


Ключові слова


легкі лантаноїди; аморфні сплави; термічна стійкість; температура ліквідусу; електронна концентрація

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Золотухин И.В. Физические свойства аморфных металлических материалов. М.: Металлургия, 1986. 176с.

Крапошин В.С., Линецкий Я.Л. Физические свойства металлов и сплавов в аморфном. Итоги науки и техники. Серия: Металловедение и термическая обработка. М.: ВИНИТИ, 1982. T.16. С.3-68.

Chen H.S. Thermodynamic considerations on the formation and stability of metallic glasses. Acta Metallurg, 1974. Vol.22, №12. Р.1505-1511.

Хафнер Ю. Теория структуры, стабильности и динамических свойств стекол, образованных простыми металлами. Металлические стекла. М.: Мир, 1983. С.141-206.

Чен Х.С., Джексон К.А. Влияние состава на аморфизацию и свойства сплавов. Металлические стекла. М.: Металлургия, 1984. С.66-82.

Скаков Ю.А., Крапошин В.С. Затвердевание в условиях сверхбыстрого охлаждения и фазовые превращения при нагреве металлических стекол. Итоги науки и техники. Серия: Металловедение и термическая обработка. М.: ВИНИТИ, 1980. T.13. С.3-78.

Лысенко А.Б., Калинина Т.В., Борисова Г.В. Сравнительный анализ склонности сплавов к некристаллическому затвердеванию и термической устойчивости металлических стекол. HighMatTech: тезисы докладов ІІІ Международной конференции, г. Киев, 3-7 октября 2011 г. Киев: НАНУ, 2011. С.113.

Борисова Г.В., Калініна Т.В., Тімченко І.М. Термічна стійкість металевих стекол на основі легких лантаноїдів. Еврика – 2011: тези доповідей Міжнародної конференції студентів і молодих науковців з теоретичної та експериментальної фізики, м. Львів, 18-20 травня 2011 р. Львів: ЛНУ, 2011. С.37.

Chen H.S. Glassy metals. Reports on Progress in Physics, 1980. Vol.43. P.353-432.

Buschow K.H., Beekmans N.M Formation, decomposition and electrical properties of amorphous Hf− Ni and Hf− Co alloys. J. Appl. Phys, 1979. Vol.50. Р.6348-6352.

Гюнтеродт Г.Й., Хаузер Э., Кюнци Х.У. Электросопротивление жидких редкоземельных металлов и их сплавов. Жидкие металлы. М.: Металлургия, 1980. С.226-239.




Copyright (c) 2020 A. B. Lysenko, T. V. Kalinina, K. P. Shuleshova, V. R. Brusentsov

ISSN друкованої версії журналу 2519-2884 ISSN електроної версії журналу 2617-8389