ВПЛИВ СКЛАДУ НА ТЕРМІЧНУ СТІЙКІСТЬ АМОРФНИХ СПЛАВІВ НА ОСНОВІ ЛЕГКИХ ЛАНТАНОЇДІВ

Autor: Lysenko, A. B., Kalinina, T. V., Shuleshova, K. P., Brusentsov, V. R.
Jazyk: ruština
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Збірник наукових праць Дніпровського державного технічного університету (технічні науки); Том 2, № 35 (2019): collection; 37-41
Collection of scholarly papers of Dniprovsk State Technical University (Technical Sciences); Том 2, № 35 (2019): ; 37-41
ISSN: 2519-2884
2617-8389
Popis: A comparative analysis of the thermal stability of rapidly quenched amorphous alloys based on light rare-earth elements (LRE - La, Ce, Pr) with normal metals (M - Al, Ga, Cu, Ag, Mg, Ge, In, Sn, Pb) depending on the nature and concentration of alloying components. The studied samples were obtained by colliding a portion of the melt with the inner surface of a rotating bronze cylinder in the form of foils with a thickness of 30 to 100 μm, which correspond to cooling rates of ~ (106-5·104) K/s. The temperature of the onset of amorphous samples crystallization was determined from the start points of irreversible changes in electrical resistivity under conditions of continuous heating in vacuum at a rate of 1,7·10-2 K/s.The minimum values of the parameter Tk characterize the alloys of LRE -Cu systems, the crystallization of which begins at temperatures of 333-363 K, while the thermally most stable are REM alloys with Al and Ga, which amorphize in wide concentration ranges, was shown. In particular, in La-Al and La-Ga alloys, as the content of the M-component increases, the stability of the amorphous structure noticeably increases: from 428 to 558 K for the La-Al system and from 373 to 458 К for the La-Ga system.Both the relative stability of binary amorphous alloys of different systems and the dependence of Tk on the concentration of Al and Ga correlate with the temperature of the equilibrium liquidus T was established. For all studied amorphous alloys, the Tk/TL ratio is practically independent of composition and varies in the range 0.40-0.53. This result indicates the possibility of using the values of Tk≈0.46·TL obtained by averaging the array of experimental values of Tk/TL, as an estimated characteristic of the thermal stability of the structure of amorphous REM-M alloys.The possible relationship between the thermal stability of amorphous alloys and the electron concentration factor e/a was analyzed. It is concluded that all experimentally observed variations of the parameter Tk cannot be explained by changes in a single parameter e/a.
Выполнен сравнительный анализ термической устойчивости быстрозакаленных аморфных сплавов на основе легких редкоземельных элементов (РЗМ – La, Ce, Pr) с нормальными металлами (M – Al, Ga, Cu, Ag, Mg, Ge, In, Sn, Pb) в зависимости от природы и концентрации легирующих компонентов. Исследуемые образцы получали методом соударения порции расплава с внутренней поверхностью вращающегося бронзового цилиндра в виде фольг толщиной от 30 до 100 мкм, которые соответствуют скоростям охлаждения ~(106-5·104) К/с. Температуру начала кристаллизации аморфных образцов определяли по точкам начала необратимых изменений удельного электросопротивления в условиях непрерывного нагрева в вакууме со скоростью 1,7·10-2 К/с.Показано, что минимальными значениями параметра Тк характеризуются сплавы систем РЗМ- Cu, кристаллизация которых начинается при температурах 333-363 К, в то время как термически наиболее стабильными являются сплавы РЗМ с Al и Ga, аморфизирующиеся в широких концентрационных интервалах. В частности, в сплавах La-Al и La-Ga по мере увеличения содержания М-компонента устойчивость аморфной структуры заметно повышается: от 428 до 558 К – для системы La-Al и от 373 до 458 К – для системы La-Ga.Установлено, что как относительная стабильность бинарных аморфных сплавов разных систем, так и зависимость величины Тк от концентрации Al и Ga коррелируют с температурой равновесного ликвидуса Тл. Для всех исследованных аморфных сплавов отношение Тк/Тл практически не зависит от состава и изменяется в пределах 0,40-0,53. Этот результат свидетельствует о возможности использования в качестве оценочной характеристики термической устойчивости структуры аморфных сплавов РЗМ-М значения Тк≈0,46Тл, полученного усреднением массива экспериментальных значений Тк/Тл.Проанализирована возможная взаимосвязь термической стабильности аморфных сплавов с фактором электронной концентрации е/а. Сделан вывод, что все наблюдаемые экспериментально вариации параметра Тк не могут быть объяснены изменениями единственного параметра е/а.
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 Тк/Тл 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 Тк/Тл.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.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: