Классическим примером получения аморфного состояния при сверхбыстром охлаждении металлических расплавов является сплав железа с 20 % (ат.) В.
Легированием этого сплава различными элементами получено большое количество разнообразных аморфных сплавов. Особенно интересны сплавы Fe-Si-B, в которых один из сильнейших аморфизаторов (бор) заменяется другим известным аморфизатором (кремнием). Аморфизации сплавов, расположенных вблизи 17 — 20 % (ат.) (В + Si), благоприятствует понижение эвтектической температуры (до 1100 °С) и повышение содержания бора в них над содержанием кремния.
Быстрозакаленные ленты сплавов с 16 — 28 % (ат.) (В + Si) при содержаниях бора, по крайней мере, выше 5 % (ат.) аморфны по всему сечению при скоростях охлаждения ≥ 106 К/с.
При сверхбыстрой закалке расплавов железа с кремнием и бором в аморфное состояние переходят сплавы, расположенные в области концентрационного треугольника Fe-FeSi-FeB и содержащие около 20 % (ат.) (В + Si). Однако, по данным различных исследователей, ширина области аморфизации различна по содержанию бора и кремния. Это связано с зависимостью фиксации аморфного состояния от условий сверхбыстрой закалки (в первую очередь, от скорости охлаждения и температуры нагрева расплава) и химического состава сплавов.
При скоростях охлаждения 5×105 — 2×105 К/с совместная растворимость кремния и бора в твердом растворе на основе железа не превышает 5 — 6 % (ат.). В быстрозакаленных тройных сплавах, кроме аморфной фазы, образуются в зависимости от химического состава сплавов и условий сверхбыстрого охлаждения несколько метастабильных фаз.
Повышение скорости охлаждения и затвердевания при быстрой закалке расплава значительно улучшает структуру, качество и физикомеханические свойства конструкционных и прецизионных сплавов, являющихся наиболее важными видами металлопродукции. Одним из основных направлений развития черной металлургии в данной области является получение материалов в аморфном и микрокристаллическом состоянии.
При использовании способов непрерывной разливки прецизионных сплавов на ротационных установках со стальными колесами и медным ободом получены аморфные ленты из труднодеформируемых сплавов на основе железа, кремния, бора (или фосфора).
В настоящее время большое внимание уделяется использованию ленточных УНРС и двухвалкового метода быстрой закалки расплава для производства лент с неравновесной структурой. Это объясняется упрощенной схемой производства ленты, сокращением энергетических и экономических затрат за счет исключения ряда энерго- и трудоемких операций по переделу слитков в изделие микрометровых толщин, использованием материалов, которые традиционными металлургическими методами получить нельзя.
Вам также могут быть интересны статьи:
(Пока оценок нет)
Загрузка...