Bulk amorphous Zr-based alloys are promising for their high mechanical properties and thermal stability. The predominate component of Zr in the alloy significantly improves its strength, ductility, corrosion resistance and melting point, which is important when creating various structural materials. The obtainment bulk of Zr-based alloys with an amorphous structure is not a trivial goal, but requires an ad hoc approach as the high degree of Zr oxidation and the necessary high rates of melt cooling limit realization of the amorphous state. At an insufficient cooling rate during quenching, the crystalline phases are formed, which causes change in the properties of the material itself, which in turn affects the field of practical application. Therefore, it is very important to have an idea about the change in a structure during manufacture since many properties of materials are structurally dependent.During the work, the amorphous, partially crystalline and crystalline samples of the amorphized alloy of Zr55Cu30Al10Ni5 composition were obtained by levitation melting and quenching into copper moulds of variable diameter. The crystalline phases formed during quenching depending on the sizes of the sample and position in it were identified. Small differences between the values of interplanar spacing of the formed phases and the tabulated ones, which can be associated with partial substitution of atoms that leads to anisotropic lattice distortions were revealed and explained. In addition, during the work, differences in the phase composition after quenching and under decomposition of the amorphous phase during heating of the alloy of this composition were also revealed.
Массивные аморфные сплавы на основе Zr интересны тем, что обладают высокими механическими свойствами и термической стабильностью. Преобладающий компонент Zr в сплаве значительно увеличивает его прочность, пластичность, коррозионную стойкость, а также температуру плавления, что важно при создании различных конструкционных материалов. Получение массивных сплавов на основе Zr с аморфной структурой является не тривиальной задачей, а требует специализированного подхода, поскольку высокая степень окисления Zr и необходимые высокие скорости охлаждения расплава весьма ограничивают реализацию аморфного состояния. При недостаточной скорости охлаждения при закалке образуются кристаллические фазы, что влечет за собой изменение свойств самого материала, что в свою очередь влияет на область его практического применения. Поэтому очень важно иметь представление об изменении структуры в процессе изготовления, ведь многие свойства материалов являются структурно-зависимыми. В ходе работы методом плавки во взвешенном состоянии и закалки в медные изложницы переменного диаметра были получены аморфные, частично кристаллические и кристаллические образцы аморфизирующегося сплава состава Zr55Cu30Al10Ni5. Проведена идентификация кристаллических фаз, образующихся при закалке в зависимости от размеров образца и положения в нем. Выявлены и объяснены небольшие расхождения в значениях межплоскостных расстояний образовавшихся фаз с табличными, которые могут быть связаны с частичным замещением атомов, что приводит к анизотропным искажениям решетки. В рамках работы выявлены различия в фазовом составе после закалки и при распаде аморфной фазы при нагреве сплава данного состава.