Amorphous - nanocrystalline melt spun Al-Si-Ni based alloys modified with Cu and Zr

• Autorzy: Kukuła-Kurzyniec A. , Dutkiewicz J. , Ochin P. , Perrière L , Dłużewski P. , Góral A.

Warianty tytułu

PL

Amorficzno - nanokrystaliczne odlewane taśmy Al-Si-Ni modyfikowane Cu i Zr

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the present paper glass forming ability and structure of Al-Si-Ni based alloys were investigated. Three alloys starting from the ternary Al78Si12Ni10 [alloy 1], Al75Si12Ni8Zr5 [alloy 2] and Al73Si5Ni7Cu8Zr7 [alloy 3] were subjected to melt spinning process. The mean thickness of the obtained ribbons amounted between 25 and 40 μm. XRD and DSC studies showed predominantly amorphous structure of the ribbons. STEM and HRTEM methods confirmed participation of crystalline phase identified mainly as Al solid solution with the grain size near 10 nm. The mean microhardness [0.1N] of the ribbons was measured for alloys 1 - 3 respectively: 457 HV, 369 HV and 536 HV. The high value of hardness can be related to the presence of α-Al dispersoids in the amorphous matrix.

PL

W niniejszej pracy badano skłonność do tworzenia struktury szklistej oraz strukturę stopów na osnowie Al-Si-Ni. Trzy stopy zostały poddane procesowi odlewania na wirujący walec miedziany: Al78Si12Ni10 [stop 1], Al75Si12Ni8Zr5 [stop 2] oraz Al73Si5Ni7Cu8Zr7 [stop 3]. Grubość otrzymanych taśm wynosiła pomiędzy 25 a 40 μm. Badania rentgenowskie oraz kalorymetryczne taśm wykazały, że ich struktura jest głównie amorficzna, co potwierdziły metody STEM oraz HRTEM, ujawniając również wydzielenia krystaliczne zidentyfikowane jako roztwór aluminium o wielkości ziarna bliskiej 10 nm. Średnia mikrotwardość [0,1 HV] wyniosła odpowiednio dla stopów 1-3: 457 HV, 369 HV oraz 536 HV. Tak wysoka twardość jest przypuszczalnie związana z obecnością w strukturze amorficznej wydzieleń roztworu α-Al.

Słowa kluczowe

EN

AlSiNi base metallic glass; melt spinning; amorphous aluminium alloys; STEM; HRTEM

PL

struktura szklista; odlewanie; amorficzne stopy aluminium Al-Ni-Ti-Zr

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 58, iss. 2
• Strony: 419--423
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kukuła-Kurzyniec A.

• Institute of Metallurgy and Materials Science, Polish Academy of Sciences, Reymonta 25, 30-059 Kraków, Poland

autor

Dutkiewicz J.

• Institute of Metallurgy and Materials Science, Polish Academy of Sciences, Reymonta 25, 30-059 Kraków, Poland

autor

Ochin P.

• ICMPE, CNRS UMR 7182, 2-8 Rue Henri Dunant, 94320 Thiais, France

autor

Perrière L

• ICMPE, CNRS UMR 7182, 2-8 Rue Henri Dunant, 94320 Thiais, France

autor

Dłużewski P.

• Institute of Physics PAS , al. Lotników 32/46, 02-668 Warsaw, Poland

autor

Góral A.

• Institute of Metallurgy and Materials Science, Polish Academy of Sciences, Reymonta 25, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] C. Suryanarayana, A. Inoue, Bulk Metallic Glasses, CRC Press, Boca Baton, 382 (2012).
• [2] M. Gogebakan, P. J. Warren, B. Cantor, Materials Science and Engineering A226-228, 168-172 (1997).
• [3] A. Inoue, Prog. Mater. Sci. 43, 365-520 (1998).
• [4] A. Inoue, Y. Kawamura, Y. Kimura, H.M. Mano, Mater. Sci. Forum 360-362, 129-136 (2001).
• [5] W. T. Kim, M. Gogebakan, B. Cantor, Materials Science and Engineering A226-228, 178-182 (1997).
• [6] C. R. M. Afonso, C. Bolfarini, C. S. Kiminami, N. D. Bassim, M. J. Kaufman, M. F. Amateau, T. J. Eden, J. M. Galbraith, Journal of Non-Crystalline Solids 284, 134-138 (2001).
• [7] X. C. Tong, H. S. Fang, Materials Letters 28, 133-136 (1996).
• [8] K. R. Cardoso, A. G. Escorial,W. J. Botta, F., Journal of Non-Crystalline Solids 273, 266-270 (2000).
• [9] G. Cieślak, Wytwarzanie nanokrystalicznych stopów z układu Al-Si-Ni-Mm (miszmetal). PhD thesis, Politechnika Warszawska, Warszawa 2012.
• [10] D. H. Kim, W. T. Kim, D. H. Kim, Materials Science and Engineering A385, 44-53 (2004).
• [11] Y. Kawamura, H. Mano, A. Inoue, Scripta Mater. 44, 1599-1604 (2001).
• [12] G. S. Choi, Y. H. Kim, H. K. Cho, A. Inoue, T. Masumoto, Scripta Met. et Mat. 33, 1301-1306 (1995).
• [13] P. Villars, A. Prince, H. Okamoto, Handbook of Ternary Alloy Phase Diagrams, ASM Int., Ohio, p. 4167 (1995).
• [14] B. J. Mc Kay, P. Cizek, P. Schumacher, K. A. Q. O’Reilly, Materials Science and Engineering A304-306, 240-244 (2001).
• [15] L. Wang, L. Ma, H. Kimura, A. Inoue, Materials Letters 52, 47-52 (2002).
• [16] J. Dutkiewicz, A. Kukuła, L. Lityńska-Dobrzyńska, A. Góral, Int. J. Mat. Res. 103, 9-12 (2012).