Cx-x изучение структуры сплавов на основе Al в аморфном и нанокомпозитном состоянии методом мур

Вид материала

Документы

Подобный материал:

• Методические указания к выполнению лабораторной работы №3 для студентов всех специальностей, 152.69kb.
• Аннотация дисциплины, 17.97kb.
• «производство отливок из сплавов цветных металлов», 38.25kb.
• Cx-x электроразрядная обработка порошков твердых сплавов с целью изменения структуры, 33.2kb.
• Жаропрочность платины, палладия и их сплавов, 427.22kb.
• Темы курсовых работ на кафедре физики твердого тела для студентов 2 курса Авдюхина, 26.73kb.
• «новое в разработке, производстве и применении специальных сталей и сплавов», 2123.19kb.
• Рекомендовано Минобразованием России для направления подготовки диплом, 88.34kb.
• Конспект лекций томск 2005 г. Лекция, 1893.75kb.
• Современное металлургическое производство чугуна и стали, и его продукция, 133.82kb.

Cx-X

Изучение структуры сплавов на основе Al в аморфном и нанокомпозитном состоянии методом МУР

Е.А. Свиридова, С.Г. Рассолов^*, В.И. Ткач^*, В.В. Максимов^*

Луганский национальный университет имени Тараса Шевченко, ул. Оборонная, 2, г. Луганск, 91011, Украина
^*Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина НАН Украины, ул. Р. Люксембург, 72, г. Донецк, 83114, Украина


Аморфные металлические сплавы, получаемые методом спиннингования расплава, являются предметом интенсивных исследований последних лет благодаря их уникальным физическим свойствам. Так, разработанные недавно аморфные металлические сплавы на основе алюминия, содержащие 8-20 ат.% переходных металлов и редкоземельных элементов, имеют разрывную прочность около 100 кгс/мм², а формирование нанокристаллических фаз в аморфной матрице (объемная плотность нанокристаллов порядка 10²⁰-10²² м^-3) повышает этот показатель до 156 кгс/мм² [1]. Поскольку высокий уровень механических свойств нанокомпозитных структур существенно зависит от структурных особенностей как нанокристаллической фазы, так и остаточной аморфной матрицы, целью данной работы было исследовать динамику изменения структурных параметров аморфной и нанокомпозитной структуры сплавов Al₈₆(Ni,Co)₈Gd₆ при нагреве с постоянной скоростью.

Используемый в данной работе метод малоуглового рассеяния рентгеновских лучей (МУР), в отличие от стандартного рентгенографического метода, применим для анализа структурных параметров неоднородностей электронной плотности в самых различных объектах и агрегатных состояниях, в том числе и в неупорядоченных структурах, что делает его перспективным для изучения аморфных металлических сплавов. Однако метод МУР имеет и ряд недостатков, к числу которых относится необходимость четко разделять вклады в рассеяние на малые углы от объектов разной природы при наличии взаимной интерференции. Для решения этой задачи в данной работе использовались методики обработки кривых МУР, позволяющие независимо друг от друга определять структурные параметры рассеивающих частиц. Измерения проводились на стандартной установке КРМ-1 в диапазоне углов от 5’ до 2º, что дает возможность определять размеры рассеивающих частиц в диапазоне 4 – 106 нм. Анализ кривых МУР проводился как методом Гинье, который разработан для анализа системы идентичных хаотически ориентированных невзаимодействующих частиц, так и методом построения малоугловой функции Порода [2], а также методом построения «формы» [3] (свертки профиля электронной плотности) рассеивающих частиц по определению корреляционной функции γ(r), и функции распределения по расстояниям p(r)=r²´γ(r) по экспериментально определенным зависимостям интенсивности МУР I(q)

Проведенный анализ экспериментальных кривых МУР для аморфных и термообработанных образцов сплавов Al₈₆Ni₆Co₂Gd₆ (AG-1) и Al₈₆Ni₂Co₆Gd₆ (AG-2) показал, что заметное рассеяние МУР в образцах сплава AG-2 присутствует в исходном (аморфном) состоянии, тогда как в образцах сплава AG-1, рассеяние МУР начинается при формировании в них нанокристаллов Al (при нагреве до температур начала кристаллизации). Определены размеры концентрационных неоднородностей различной физической природы в зависимости от температуры нагрева. При этом наименьшие размеры, лежащие в диапазоне 10 – 30 нм, совпадают со средними размерами нанокристаллов Al, определенными из данных рентгеноструктурного анализа, лежащие в диапазоне 50 - 80 нм – могут быть интерпретированы как размеры «диффузионных» зон, возникающих вокруг растущего нанокристалла, а прояснение физической природы неоднородностей размером 80 -100 нм требует дальнейших исследований, например методом просвечивающей электронной микроскопии.

1. Inoue A., Progr. Mater. Sci., 43: 365 (1998).
   
2. Guinier A., Fournet G. Small-angle scattering of x-rays. New York-London: J. Wiley and Sons. Chapman and Hall Ltd. 1955. 217 P.
   
3. J. Antonowicz, M. Kedzierski, E. Jezierska, J. Latuch, A.R. Yavari et. al., Journal of Alloys and Compounds, 483: 116 (2009).