Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2024, выпуск 2 » Статья стр. 216
<<<>>>
Анализ процесса зарождения нанокристаллов Al в металлическом стекле AlNiGd в процессе отжига и интенсивной пластической деформации
Свиридова Е.А. 1,2, Васильев С.В. 1,2, Абросимова Г.Е. 3, Ткач В.И. 1
1Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина, Донецк, Россия
2Донбасская национальная академия строительства и архитектуры, Макеевка, Россия
3Институт физики твердого тела им. Ю.А. Осипьяна РАН, Черноголовка, Московская обл., Россия
Email: ksvir@list.ru
Поступила в редакцию: 21 ноября 2023 г.
В окончательной редакции: 24 декабря 2023 г.
Принята к печати: 25 декабря 2023 г.
Выставление онлайн: 27 января 2024 г.
PDF версия
B рамках классического уравнения для скорости гомогенного зарождения проведен анализ процесса формирования нанокомпозитных структур в металлическом стекле Al87Ni8Gd5 в условиях изотермической выдержки при температуре 448 K и при деформации методом кручения под высоким давлением. В качестве единственного свободного параметра использовалась величина удельной свободной энергии границы раздела зародыш/матрица, значения которой согласовывались с экспериментально установленными значениями объемной плотности нанокристаллов. Скорость зарождения в процессе отжига оценивалась с использованием известного из литературы значения коэффициента эффективной диффузии, в то время как в уравнении для скорости деформационно-индуцированного зарождения использовалось значение коэффициента диффузии, определенное по размерам нанокристаллов в деформированном образце. Установлено, что предложенный подход, который заключается в подстановке в уравнение для скорости зарождения в процессе деформации величины работы образования критического зародыша, соответствующей комнатной температуре, корректно описывает экспериментально установленную повышенную плотность нанокристаллов в деформированных образцах. Ключевые слова: металлическое стекло, термическая обработка, деформация, нанофазные композиты, плотность нанокристаллов, скорость зарождения.
  1. Y. Yoshizawa, S. Oguma, K. Yamauchi. J. Appl. Phys., 64 (10), 6044 (1988). DOI: 10.1063/1.342149
  2. Y.-H. Kim, A. Inoue, T. Masumoto. Mater. Trans. JIM, 31 (8), 747 (1990). DOI: 10.2320/matertrans1989.31.747
  3. H. Chen, Y. He, G.J. Shiflet, S.J. Poon. Scr. Met. Mater., 25 (6), 1421 (1991). DOI: 10.1016/0956-716X(91)90426-2
  4. H. Chen, Y. He, G.J. Shiflet, S.J. Poon. Nature, 367, 541 (1994). DOI: 10.1038/367541a0
  5. G. Abrosimova, D. Matveev, E. Pershina, A. Aronin. Mater. Lett., 183, 131 (2016). DOI: 10.1016/j.matlet.2016.07.053
  6. M.A. Munoz-Morris, S. Surinach, L.K. Varga, M.D. Baro, D.G. Morris. Scr. Mater., 47, 31 (2002). DOI: 10.1016/S1359-6462(02)00093-3
  7. А.М. Глезер, И.Е. Пермякова, В.Е. Громов, В.В. Коваленко. Механическое поведение аморфных сплавов (СибГИУ, Новокузнецк, 2006)
  8. Е.А. Свиридова, В.В. Максимов, С.Г. Рассолов, В.К. Носенко, В.И. Ткач. ФТТ, 56 (7), 1304 (2014). [E.A. Sviridova, S.G. Rassolov, V.V. Maksimov, V.I. Tkach, V.K. Nosenko. Physics Solid State, 56 (7), 1355 (2014). DOI: 10.1134/S1063783414070312]
  9. Y.B. Wang, D.D. Qu, X.H. Wang, Y. Cao, X.Z. Liao, M. Kawasaki, S.P. Ringer, Z.W. Shan, T.G. Langdon, J. Shen. Acta Mater., 60 (1), 253 (2012). DOI: 10.1016/j.actamat.2011.09.026
  10. S.V. Vasiliev, A.I. Limanovskii, V.M. Tkachenko, T.V. Tsvetkov, K.A. Svyrydova, V.V. Burkhovetskii, V.N. Sayapin, O.A. Naumchuk, A.S. Aronin, V.I. Tkatch. Mater. Sci. Eng. A, 850, 143420 (2022). DOI: 10.1016/j.msea.2022.143420
  11. Z.Q. Ren, A.A. Churakova, X. Wang, S. Goel, S.N. Liu, Z.S. You, Y. Liu, S. Lan, D.V. Gunderov, J.T. Wang, R.Z. Valiev. Mater. Sci. Eng. A, 803, 140485 (2020). DOI: 10.1016/j.msea.2020.140485
  12. D.V. Gunderov, E.V. Boltynjuk, V.D. Sitdikov, G.E. Abrosimova, A.A. Churakova, A.R. Kilmametov, R.Z. Valiev. IOP Conf. Ser.: J. Phys.: Conf. Ser., 1134 (1), 012010 (2018). DOI: 10.1088/1742-6596/1134/1/012010
  13. N. Boucharat, R. Hebert, H. Rosner, R. Valiev, G. Wilde. Scr. Mater., 53 (7), 823 (2005). DOI: 10.1016/j.scriptamat.2005.06.004
  14. A. Aronin, A. Budchenko, D. Matveev, E. Pershina, V. Tkatch, G. Abrosimova. Rev. Adv. Mater., 46, 53 (2016)
  15. S.V. Vasiliev, T.V. Tsvetkov, K.A. Svyrydova, V.M. Tkachenko, A.S. Aronin, V.I. Tkatch. J. Non-Cryst. Sol., 699, 121968 (2023). DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2022.121968
  16. Дж. Кристиан. Теория превращений в металлах и сплавах (Мир, М., 1978), ч. 1
  17. У. Кёстер, У. Герольд. Металлические стекла (Мир, М., 1983), c. 325-371
  18. K.F. Kelton. Solid State Phys. --- Advances in Research and Application, eds. H. Ehrenreich, D. Turnbull (Acad. Press, NY., 1991), p. 75--177
  19. K.F. Kelton, T.K. Croat, A.K. Gangopadhyay, L.-Q. Xing, A.L. Greer, M. Weyland, X. Li, K. Rajan. J. Non-Cryst. Sol., 317, 71 (2003). DOI: 10.1016/S0022-3093(02)02004-5
  20. X.Y. Jiang, Z.C. Zhong, A.L. Greer. Mater. Sci. Eng. A, 226-228, 789 (1997). DOI: 10.1016/S0921-5093(96)10732-2
  21. J.H. Perepezko, S.D. Imhoff, R.J. Hebert. J. Alloys Compds., 495 (2), 360 (2010). DOI: 10.1016/j.jallcom.2009.10.051
  22. С.Г. Рассолов, В.В. Максимов, Т.Н. Моисеева, В.К. Носенко, В.И. Ткач. Металлофиз. новейшие технол., 34 (12), 1625 (2012)
  23. V.I. Tkatch, S.G. Rassolov, V.K. Nosenko, V.V. Maksimov, T.N. Moiseeva, K.A. Svyrydova. J. Non-Cryst. Sol., 358 (20), 2727 (2012). DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2012.02.023
  24. Б.Б. Страумал, А.Р. Кильмаметов, И.А. Мазилкин, А.  Корнева, П. Земба, Б. Барецки. Письма в ЖЭТФ, 110 (9), 622 (2019). DOI: 10.1134/S0370274X1921010
  25. И.Е. Пермякова, А.М. Глезер, А.И. Ковалев, В.О. Вахрушев. Письма в ЖЭТФ, 113 (7), 468 (2021). DOI: 10.31857/S1234567821070089
  26. C. Zener. J. Appl. Phys., 20, 950 (1949). DOI: 10.1063/1.1698258
  27. Б.Б. Страумал, А.А. Мазилкин, С.Г. Протасова, А.Р. Кильмаметов, А.В. Дружинин, Б. Барецки. Письма в ЖЭТФ, 112 (1), 45 (2020). DOI: 10.31857/S1234567820130078
  28. А.А. Русаков. Рентгенография металлов (Атомиздат, М., 1977)
  29. T. Gloriant, M. Gich, S. Surinach, M.D. Baro, A.L. Greer. Mater. Sci. Forum, 343-436, 365 (2000). DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.343-346.365
  30. C.V. Thompson, F. Spaepen. Acta Metall., 31 (12), 2021 (1983). DOI:10.1016/0001-6160(83)90019-6
  31. C.V. Thompson, F. Spaepen. Acta Metall., 22 (12), 1855 (1979). DOI: 10.1016/0001-6160(79)90076-2
  32. V.I. Tkatch, S.G. Rassolov, T.N. Moiseeva, V.V. Popov. J. Non-Cryst. Sol., 351, 1658 (2005). DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2005.04.057
  33. Г.В. Самсонов. Свойства элементов. Справочник (Металлургия, М., 1976), ч. 1
  34. W.H. Jiang, M. Atzmon. Acta Mater., 51, 4095 (2003). DOI: 10.1016/S1359-6454(03)00229-5
  35. F. Ye, K. Lu. Acta Mater., 47 (8), 2449 (1999). DOI: 10.1016/S1359-6454(99)00104-4
  36. P. Henits, A. Revesz, L.K. Varga, Zs. Kovacz. Intermetallics, 19, 267 (2011). DOI: 10.1016/j.intermet.2010.10.007
  37. F. Spaepen. Solid State Phys. --- Advances in Research and Application (Acad. Press., NY., 1994), р. 1-32
  38. M. Palumbo, C. Papandrea, L. Battezzati. J. Mater. Sci., 40, 2431 (2005). DOI: 10.1007/s10853-005-1970-3
  39. A.L. Greer. Mater. Sci. Eng. A, 179/180, 41 (1994). DOI: 10.1016/0921-5093(94)90161-9

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme