ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ЖЕЛЕЗА НА КРИСТАЛЛИЗАЦИЮ АМОРФНОГО СПЛАВА СИСТЕМЫ Co-Fe-B-Nb


Цитировать

Полный текст

Аннотация

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.

Об авторах

Н. А. Волков

Институт физики твердого тела Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: volkov@issp.ac.ru
Россия

Г. Е. Абросимова

Институт физики твердого тела Российской академии наук

Email: gea@issp.ac.ru
Россия

Список литературы

  1. Chunchu V., Markandeyulu G.M. Magnetoimpedance studies in as quenched Fe73.5Si13.5B8CuV3-XAlNbX // Journal of Applied Physics. 2013. Vol. 113. № 17. P. 17A321.
  2. Xiang R., Zhou Sh., Dong B., Zhang G., Li Z., Wang Y., Chang Ch. Effect of Co addition on crystallization and magnetic properties of FeSiBPC alloys // Progress in Natural Science: Materials International. 2014. Vol. 24. № 6. P. 649-654.
  3. Greer A.L. Partially or fully devitrified alloys for mechanical properties // Materials Science and Engineering. 2001. Vol. 304-306. № 1-2. P. 68-72.
  4. Louzguine D.V., Inoue A. Crystallization Behaviour of Al-Based Metallic Glasses below and above glass transition temperature // Journal of Non-Crystalline Solids. 2002. Vol. 311. № 3. P. 281-293.
  5. Aronin A.S., Abrosimova G.E. Reverse martinsite transformation in iron nanocrystals under severe plastic deformation // Materials Letters. 2012. Vol. 83. P. 183-185.
  6. Herzer G. Nanocrystalline soft magnetic materials // Physica Scripta. 1993. Vol. 1993. № T49A. P. 307-314
  7. Weltscha Z., Klama K., Lovas A. The comparison of hardness and coercivity evolution in various Fe-B based glasses (including FINEMET precursor) during relaxation and crystallization // Acta Physica Polonica A. 2017. Vol. 131. № 4. P. 669-671.
  8. Gheiratmand T., Hosseini H.R.M., Davami P., Gjoka M., Loizos G., Aashuri H. Effect of annealing on soft magnetic behavior of nanostructured (Fe0.5CO0.5) 73.5Si13.5B9Nb3Cu1 ribbons // Journal of Alloys and Compounds. 2014. Vol. 582. P. 79-82.
  9. Shivaee H.A., Samadi M., Alihosseini H., Madaah Hosseini H.R. Nanocrystallization kinetics and magnetic properties of the melt spun amorphous (Fe0.5Co0.5)77Si11B9Cu0.6Nb2.4 alloy // Thermochimica Acta. 2014. Vol. 575. P. 64-69.
  10. Bayri N., Izgi T., Gencer H., Sovák P., Gunes M., Atalay S. Crystallization kinetics of Fe73.5-xMnxCu1Nb3Si13.5B9 (x=0, 1, 3, 5, 7) amorphous alloys // Journal of Non-Crystalline Solids. 2009. Vol. 355. № 1. P. 12-16.
  11. Balcerski J., Brzozowski R., Wasiak M., Polański K., Moneta M. TEM, XRD and DSC analysis of thin films and foils of FeSiBNb alloys doped with Mn // Vacuum. 2009. Vol. 83. № SUPPL. 1. P. S182-S185.
  12. Yoshizawa Y., Fujii S., Ping D.H., Ohnuma M., Hono K. Magnetic properties of nanocrystalline FeMCuNbSiB alloys (M: Co, Ni) // Scripta Materialia. 2003. Vol. 48. № 7. P. 863-868.
  13. Agudo P., Vázquez M. Influence of Ni on the structural and magnetic properties of alloys // Journal of Applied Physics. 2005. Vol. 97. № 2. P. 023901.
  14. Yoshizawa Y., Yamauchi K. Magnetic properties of FeCuMSiB (M = Cr, V, Mo, Nb, Ta, W) alloys // Materials Science and Engineering A. 1991. Vol. 133. № C. P. 176-179.
  15. Yan M., Tong H., Tao S., Liu J. Structural and magnetic properties of Fe73.5Cu1Nb3-xTixSi13.5B9 (x≤3) alloys // Journal of Alloys and Compounds. 2010. Vol. 505. № 1. P. 264-267.
  16. Lu W., Fan J., Wang Y., Yan B. Microstructure and magnetic properties of Fe72.5Cu1M2V2Si13.5B9 (M=Nb, Mo, (NbMo), (MoW)) nanocrystalline alloys // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2010. Vol. 322. № 19. P. 2935-2937.
  17. Chau N., Hoa N.Q., The N.D., Vu L.V. The effect of Zn, Ag and Au substitution for Cu in Finemet on the crystallization and magnetic properties // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2006. Vol. 303. № 2 SPEC. ISS. P. e415-e418.
  18. Muraca D., Cremaschi V., Moya J., Sirkin H. FINEMENT type alloy without Si: Structural and magnetic properties // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2008. Vol. 320. № 9. P. 1639-1644.
  19. Abrosimova G.E., Matveev D.V., Pershina E.A., Aronin A.S. Effect of treatment conditions on parameters of nanocrystalline structure in Al-based alloys // Mater Letters. 2016. Vol. 183. P. 131-134.
  20. Conde C.F., Blázquez J.S., Conde A. Nanocrystallization Process of the Hitpern Fe-Co-Nb-B Alloys // Properties and Application of Nanocrystalline Alloys from amorphous Precursor. The Netherlands: Kluwer Academic Publ., 2005. P. 111-121.
  21. Nagase T. Formation of various types of globules in CoCuSiB immiscible alloy with amorphous phase // Materials Transactions. 2016. Vol. 57. № 2. P. 156-162.
  22. Abrosimova G.E., Volkov N.A., Orlova N.N., Aronin A.S. BCC nanocrystal formation in an amorphous Co-Si-B-Fe-Nb alloy on heating // Materials Letters. 2018. Vol. 219. P. 97-99.
  23. Абросимова Г.Е., Аронин А.С., Асадчиков В.Е., Серебряков А.В. Эволюция структуры аморфных сплавов Fe-B и Co-Fe-Si-B при нагреве ниже температуры кристаллизации // Физика металлов и металловедение. 1986. Т. 62. № 3. С. 496-502.
  24. Louzguine D.V., Kato H., Kim H.S., Inoue A. Formation of 2-5 nm size pre-precipitates of cF96 phase in a Hf-Co-Al glassy alloy // Journal of Alloys and Compounds. 2003. Vol. 359. № 1-2. P. 198-201.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ,



Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах