In the modern world, technical devices are being constantly improved, creation of which requires materials with the best functional properties. Amorphous and nanocrystalline iron- and cobalt-based alloys are some of such materials. They have proved to be good in the fields of radio- and microelectronics, due to the fact they have high magnetic characteristics. It is also known that these properties can be improved by the formation of a partially crystalline structure is such alloys. However, such a structure cannot always be formed using a standard method of isothermal annealing; therefore, alloying components are added to the alloy composition to slow down the crystallization process. Different content of added components also affects the sequence of phase transformations during crystallization. As most of the properties are structure-dependent, the formed structure also determines the material characteristics. Therefore, establishment of the dependence of the formed structure in amorphous alloys after heat treatment is an important task of condensed matter physics. The crystallization of the amorphous alloys of Co-Fe-B-Nb system was studied by X-ray diffraction. The samples were crystallized using isothermal annealing of the alloys with different content of components under the same conditions. The dependence of the formed structure on the content of an alloying component is determined. It is shown that the formed structure significantly depends on the concentration of iron. With the iron content of 10 at.% and 16 at.%, the structure consists of cubic cobalt nanocrystals and a solid solution of iron in cobalt. With a decrease in the concentration to 5 at.%, the crystallization mechanism changes: crystallization begins with the precipitation of Co23B6 boride crystals. The reasons for the effect of iron concentration in the alloy composition on crystallization are discussed.
В современном мире происходит постоянное совершенствование технических приспособлений, для создания которых требуются материалы с лучшими функциональными свойствами. Одними из таких материалов являются аморфные и нанокристаллические сплавы на основе железа и кобальта. Благодаря высоким магнитным характеристикам они хорошо зарекомендовали себя в областях радио- и микроэлектроники. Также известно, что путем формирования в таких сплавах частично-кристаллической структуры эти свойства можно улучшить. Однако стандартным способом изотермического отжига такую структуру сформировать не всегда удается, поэтому для замедления процесса кристаллизации в состав сплавов добавляют легирующие компоненты. Различное содержание внесенных компонентов влияет также на последовательность фазовых превращений при кристаллизации, а так как большинство свойств является структурно-зависимыми, то формирующаяся структура определяет и характеристики материала. Поэтому установление зависимости образующейся структуры в аморфных сплавах после термообработки является важной задачей физики конденсированного состояния. Методом рентгенографии изучена кристаллизация аморфных сплавов системы Co-Fe-B-Nb. Кристаллизация образцов проводилась с помощью изотермических отжигов сплавов с разным содержанием компонентов при одинаковых условиях. Установлена зависимость образующейся структуры от содержания легирующего компонента. Показано, что образующаяся структура существенно зависит от концентрации железа. При содержании железа 10 ат. % и 16 ат. % структура состоит из нанокристаллов кубического кобальта и твердого раствора железа в кобальте. При уменьшении концентрации до 5 ат. % механизм кристаллизации изменяется: кристаллизация начинается с выделения кристаллов борида Co23B6. Обсуждаются причины влияния концентрации железа в составе сплава на кристаллизацию.