Metoda wytwarzania masywnych stopów amorficznych na bazie metali przejściowych grupy 3d o wysokiej mikrotwardości

• Autorzy: Nabiałek M. , Szota M.

Warianty tytułu

EN

The production method of bulk amorphous alloys based on 3d transition metal group with high microhardness

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono metodę wytwarzania materiałów amorficznych, w których głównym składnikiem jest Fe, cechujących się znaczną mikrotwardością, znacznie większą niż dla stopów krystalicznych o takim samym składzie chemicznym. Metoda produkcyjna użyta do otrzymania masywnych próbek amorficznych polegała na gwałtownym zassaniu płynnego, rozgrzanego stopu do miedzianej formy. Badane próbki miały kształt pręta o średnicy 2 mm i płytki o grubości 0,8 mm. Mikrostrukturę tak uzyskanych próbek badano z wykorzystaniem dyfrakcji promieni rentgena oraz spektroskopii mössbauerowskiej. Mikrotwardość amorficznych prętów oraz płytek zmierzono na powierzchni próbek i na ich przełomach. Uzyskane wartości mikrotwardości dla amorficznych próbek były ponad dwukrotnie większe, niż dla ich krystalicznych odpowiedników.

EN

The paper presents a manufacture method of amorphous materials, with Fe as its main component, which are characterized by large microhardness, much greater than obtained for the crystalline alloys with the same chemical composition. The production method used for the fabrication of bulk amorphous samples, consisted of rapid suction of liquid, hot melt into a copper mold. The samples had a shape of a rod with a diameter of 2 mm and plate with a thickness of 0.8 mm. Microstructure of obtained samples was studied using X-ray diffraction and Mössbauer spectroscopy. Microhardness of amorphous rods and plates were measured on the surface of samples and on their cross sections. The obtained values of microhardness for amorphous samples were more than twice larger than of their crystalline counterparts.

Słowa kluczowe

PL

masywny materiał amorficzny; spektroskopia Mössbauera; mikrotwardość

EN

bulk amorphous material; Mössbauer spectroscopy; microhardness

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 32, nr 4
• Strony: 620--623
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Nabiałek M.

autor

Szota M.

• Instytut Fizyki, Wydział Inżynierii Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej, Politechnika Częstochowska,

Bibliografia

• [1] Easton D. S., Liu C. T., Horton J. A., George E. P., Campbell J. J.: Processing and characterization of Ni-Al-Fb-B shape memory alloys wires produced by rapid solidification. Metals and Ceramics Division. Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge TN 34832-6115.
• [2] Chen H. S., Miller C. E.: A rapid quenching technique for the preparation of thin uniform films of amorphous solids. Review of Scientific Instruments 41 (1970) 1237÷1238.
• [3] Inoue A., Tao Z.: Fabrication of bulky Zr-based glassy alloys by suction casting into copper mold. Materials Transactions. JIM 36 (1995) 1184÷1187.
• [4] Ma Ch., Nishiyama N., Inoue A.: Fabrication and characterization of Coriolis mass flowmeter made from Ti-based glassy tubes. Materials Science and Engineering A 407 (2005) 201÷206.
• [5] Park E. S., Kim D. H.: Rapid Communications: Formation of Ca-Mg-Zn bulk glassy alloy by casting into cone-shaped copper mold. Journal of Materials Research 19 (2004) 685÷688.
• [6] Inoue A., Yano N., Masumoto T.: Production of metal-zirconium type amorphous wires and mechanical strength and structural relaxation of the wires. J. Mater. Science 19 (1984) 279÷306.
• [7] Inoue A.: Stabilization of metallic supercooled liquid and bulk amorphous alloys. Acta Materialia 48 (2000) 279÷306.
• [8] Inoue A., Gook J. S.: Multicomponent Fe-based glassy alloys with wide supercooled liquid region before crystallization. Mater. Trans. JIM 36 (1995) 1282.
• [9] Inoue A., Gook J. S.: Effect of additional elements (m) on the thermal stability of supercooled liquid in Fe72–xAl5Ga2P11C6B4Mx glassy alloys. Mater. Trans. JIM 37 (1996) 32.
• [10] Inoue A., Shinohara Y., Gook J. S.: Thermal and magnetic properties of bulk Fe-based glassy alloys prepared by copper mold casting. Mater. Trans. JIM 36 (1995) 1427.
• [11] Inoue A., Murakami A., Zhang T., Takeuchi A.: Thermal stability and magnetic properties of bulk amorphous Fe-Al-Ga-P-C-B-Si alloys. Mater. Trans. JIM 38 (1997) 189.
• [12] Chiriac H., Lupu N.: Bulk amorphous (Fe, Co, Ni)70(Zr, Nb, M)10B20 (M = Ti, Ta or Mo) soft magnetic alloys. J. Magn. Magn. Mater. 215 (2000) 394.
• [13] Chiriac H., Lupu N. J.: Structure and magnetic properties of some bulk amorphous materials. Non-Cryst. Solids 250 (1999) 75112.
• [14] Chiriac H., Lupu N.: On the reversible magnetization behavior in two phase NdFeB based melt spun ribbons. Physica B 299 (2001) 293.
• [15] Inoue A., Zhang T., Koshiba H.: New bulk amorphous Fe-(Co, Ni)-M-B (M = Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, W) alloys with good soft magnetic properties. J. Appl. Phys. 83 (1998) 6326.
• [16] Koshiba H., Inoue A., Makino A.: Nanocrystallization and magnetic properties of Fe56Co7Ni7Zr2M8B20 (M = Nb or Ta) glassy alloys. Nano. Mater. 8 (1997) 997.
• [17] Inoue A., Zhang T., Takeuchi A.: Bulk amorphous alloys with high mechanical strength and good soft magnetic properties in Fe-TM-B (TM = IV– VIII group transition metal) system. Appl. Phys. Leet. 71 (1997) 464.
• [18] Itoi T., Inoue A.: High-frequency permeability of (Fe, Co, Ni)62Nb8B30 amorphous alloys with a wide supercooled liquid region. Appl. Phys. Lett. 74 (1999) 2510.
• [19] Itoi T., Inoue A.: Thermal stability and soft magnetic properties of Fe-Nb-B amorphous alloys with high boron concentrations. Mater. Trans. JIM 40 (1999) 643.
• [20] Shen B. L., Koshiba H., Kimura H., Inoue A., Omori M., Okubo A.: Preparation of Fe65Co10Ga5P12C4B4 bulk glassy alloy with good soft magnetic properties by spark-plasma sintering of glassy powder. Mater. Trans. JIM 43 (2002) 1961.
• [21] Shen B. L., Inoue A.: Bulk glassy Fe-Ga-P-C-B-Si alloys with high glass- -forming ability, high saturation magnetization and good soft magnetic properties. Mater. Trans. JIM 43 (2002) 1235.
• [22] Shen B. L., Koshiba H., Kimura H., Inoue A., Mizushima T.: Preparation of Fe65Co10Ga5P12C4B4 bulk glassy alloy with good soft magnetic properties by spark-plasma sintering of glassy powder. Mater. Trans. JIM 41 (2002) 1675.
• [23] Shen B. L., Koshiba H., Kimura H., Inoue A.: High strength and good soft magnetic properties of bulk glassy Fe-Mo-Ga-P-C-B alloys with high glass-forming ability. Mater. Trans. JIM 41 (2000) 1478.
• [24] Inoue A., Zhang T., Masumoto T.: Zr-Al-Ni amorphous alloys with high glass transition temperature and significant supercooled liquid region. Materials Transations JIM 31 (1990) 177÷183.