Вязкохрупкий переход в аморфных и нанокристаллических сплавах Al₈₇₋₈₆(Ni,Co)₈(Y,Gd)₅₋₆ при непрерывном нагреве

Abstract

Методами рентгенографического анализа, измерения микротвердости и испытаний на изгиб исследовано влияние непрерывного нагрева со скоростью 10 K/min на структуру и механические свойства серии новых аморфных сплавов (АС) Al₈₇₋₈₆(Ni,Co)₈(Y,Gd)₅₋₆. Установлено, что аморфные ленты, содержащие в качестве переходных металлов (ПМ) только Ni, охрупчиваются на начальных стадиях нанокристаллизации, что связано с обогащением остаточной аморфной матрицы легирующими элементами. В то же время переход в хрупкое состояние лент, содержащих дополнительно Co, обусловлен процессами структурной релаксации: формированием кластеров с повышенным содержанием редкоземельных металлов (РЗМ) и уменьшением концентрации избыточного свободного объема в аморфной матрице.

Методами рентгенографічного аналізу, вимірювання мікротвердості та випробовування на згин досліджено вплив неперервного нагріву зі швидкістю 10 K/min на структуру та механічні властивості серії аморфних сплавів Al₈₇₋₈₆(Ni,Co)₈(Y,Gd)₅₋₆. Встановлено, що аморфні стрічки, що в якості перехідних металів містять тільки Ni, окрихчуються на початкових стадіях нанокристаллізації, що пов’язано зі збагаченням залишкової аморфної матриці легуючими елементами. В той же час перехід у крихкий стан стрічок, що додатково містять Co, обумовлений процесами структурної релаксації: формуванням кластерів з підвищеним вмістом рідкоземельних елементів і зменшенням концентрації надлишкового вільного об’єму в аморфній матриці.

The effect of continuous heating at 10 K/min on the structure and mechanical properties of a series of Al₈₇₋₈₆(Ni,Co)₈(Y,Gd)₅₋₆ new amorphous alloys (AA) was investigated by X-ray diffraction, measurements of microhardness and bend testing techniques. It has been established that the amorphous ribbons which contain only Ni as a transition metal (TM) lose their ductility at the initial stages of nanocrystallization as a result of enrichment of the residual amorphous matrix of the alloying elements. At the same time, the transition into the brittle state of the ribbons containing additions of Co is caused by the structural relaxation processes such as formation of clusters enriched of rare earth metals (REM) and lowering of the excess free volume concentration in an amorphous matrix.