Фазовый состав и магнитные свойства легированных бором сплавов на основе Fe75C25: механосинтез, отжиги
Чулкина А.А.
1, Ульянов А.И.
1, Ульянов А.Л.
1, Загайнов А.В.
11Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН, Ижевск, Россия
Email: chulkina@udman.ru, uai@udman.ru, ulyanov@udman.ru, zagainov@udman.ru
Поступила в редакцию: 10 ноября 2025 г.
В окончательной редакции: 12 ноября 2025 г.
Принята к печати: 15 ноября 2025 г.
Выставление онлайн: 30 января 2026 г.
Методами рентгеновской дифракции, магнитных измерений и мёссбауэровской спектроскопии проведен структурно-фазовый анализ сплавов состава Fe75(C1-xBx)25, где x=0.05,0.1,0.2 и 0.4, в состоянии как после механосинтеза, так и последующих отжигов. Исследованы особенности легирования карбидных фаз таких сплавов. В процессе механосинтеза цементит легируется бором минимально. При отжигах выше температуры 400 oC концентрация бора в этой фазе существенно увеличивается. Температура Кюри цементита в отожженных при 800 oC сплавах Fe75(C1-xBx)25 возрастает с повышением содержания бора в его составе, изменяясь от 210 до 360 oC. В сплавах с повышенным содержанием бора Fe75(C0.8B0.2)25 и Fe75(C0.6B0.4)25 при отжигах с температурами выше 600-650 oC часть бороцементита преобразуется в легированную бором фазу Fe23(C,B)6, температура Кюри которой после отжига при 800 oC составляет 450 и 480 oC соответственно. Ключевые слова: механосинтез, отжиги, фазовый состав, карбиды, легирование бором.
- O. Ozdemir, M. Usta, C. Bindal, A.H. Ucisik. Vacuum 80, 11-12, 1391 (2006). DOI: 10.1016/j.vacuum.2006.01.022
- Г.В. Самсонов, Т.И. Серебрякова, В.А. Неронов. Бориды. Атомиздат, М. (1975). 376 с
- X. Chen, Y. Li. Mater. Sci. Eng. A 528, 770 (2010). DOI: 10.1016/j.msea.2010.09.092
- Z. Liu, Y. Li, X. Chen, K. Hu. Mater. Sci. Eng. A 486, 1-2, 112 (2008). DOI: 10.1016/j.msea.2007.10.017
- Диаграмма состояния двойных металлических систем: Справочник: В 3-х т.: Т. 1. / Под. ред. Н.П. Лякишева. Машиностроение, М. (1996). 992 с
- H. Berns, A. Saltykova, A. Rottger, D. Heger. Steel Res. Int. 82, 7, 786 (2011). DOI: 10.1002/srin.201000255
- J. Lentz, A. Rottger, W. Theisen. Acta Mater. 99, 119 (2015). DOI: 10.1016/j.actamat.2015.07.037
- J. Lentz, A. Rottger, W. Theisen. Acta Mater. 119, 80 (2016). DOI: 10.1016/j.actamat.2016.08.009
- J. Lentz, A. Rottger, W. Theisen. Mater. Charact. 135, 192 (2018). DOI: 10.1016/j.matchar.2017.11.012
- F. Li, Z. Li. J. Alloys Compd. 587, 267 (2014). DOI: 10.1016/j.jallcom.2013.10.173
- P. Acosta, J.A. Jimenez, G. Frommeyer, O.A. Ruano. Mater. Sci. Eng. A 206, 2, 194 (1996). DOI: 10.1016/0921-5093(95)10001-6
- M.-W. Wu, Y.-C. Fan, H.-Y. Huang, W.-Z. Cai. Metall. Mater. Trans. A 46, 5285 (2015). DOI: 10.1007/s11661-015-3096-9
- Р.А. Андриевский, А.В. Рагуля. Нанокристаллические материалы. Academia, М. (2005). 192 с
- Р.З. Валиев, И.В. Александров. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией. "Логос", М. (2000). 272 с
- C. Suryanarayana. Mechanical alloying and milling. Marcel Dekker Inc, N.Y. (2004). 466 p
- E.P. Yelsukov, G.A. Dorofeev. J. Mat. Sci. 39, 5071 (2004). DOI: 10.1023/B:JMSC.0000039187.46158.f6
- В.А. Баринов, В.И. Воронин, В.Т. Суриков, В.А. Казанцев, B.А. Цурин, В.В. Федоренко, С.И. Новиков. ФММ 100, 5, 36 (2005). [V.A. Barinov, V.I. Voronin, V.T. Surikov, V.A. Kazantsev, V.A. Tsurin, V.V. Fedorenko, S.I. Novikov. Phys. Met. Metallogr. 100, 5, 456 (2005).]
- В.А. Волков, И.А. Елькин, А А. Чулкина, С.Н. Паранин, В.В. Тарасов, И.С. Трифонов. Химическая физика и мезоскопия 19, 1, 67 (2017)
- Е.В. Шелехов, Т.А. Свиридова. МиТОМ 8, 16 (2000). [E.V. Shelekhov, T.A. Sviridova. Met. Sci. Heat Treat. 42, 8, 309 (2000). DOI: 10.1007/BF02471306]
- E.V. Voronina, N.V. Ershov, A.L. Ageev, Yu.A. Babanov. Phys. Status Solidi B 160, 2, 625 (1990). DOI: 10.1002/pssb.2221600223
- E.P. Yelsukov, G.A. Dorofeev. Hyperfine Interact. 164, 51 (2005). DOI: 10.1007/s10751-006-9233-5
- T.A. Sviridova, E.V. Shelekhov, V.I. Bazilyan, T.R. Chueva, N.V. Shvyndina, N.P. Dyakonova. J. Alloys Compd. 586, S73 (2014). DOI: 10.1016/j.jallcom.2012.10.118
- Е.Н. Шефтель, В.А. Теджетов, Ф.В. Кирюханцев-Корнеев, Е.В. Харин, Г.Ш. Усманова, О.М. Жигалина. Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия 3, 65 (2020). DOI: 10.17073/1997-308X-2020-3-65-75
- А.А. Ремпель, А.И. Гусев. ФТТ 42, 7, 1243 (2000). [A.A. Rempel, A.I. Gusev. Phys. Solid State 42, 7, 1280 (2000).]
- Л.Е. Карькина, Н.И. Медведева, И.Л. Яковлева. Материаловедение 5, 40 (2005)
- M.E. Nicholson. JOM 9, 1 (1957). DOI: 10.1007/BF03398435
- M.E. Nicholson. Trans. Met. Soc. 209, 1 (1957)
- O.Yu. Gutina, N.I. Medvedeva, I.R. Shein, A.L. Ivanovskii, J.E. Medvedeva. Phys. Status Solidi B 246, 9, 2167 (2009). DOI: 10.1002/pssb.200945064
- А.А. Чулкина, А.И. Ульянов, А.Л. Ульянов, И.А. Баранова, А.В. Загайнов, Е.П. Елсуков. ФММ 116, 1, 21 (2015). DOI: 10.7868/S0015323014100052 [A.A. Chulkina, A.I. Ulyanov, A.L. Ulyanov, I.A. Baranova, A.V. Zagainov, E.P. Yelsukov. Phys. Metals Metallogr. 116, 1, 19 (2015). DOI: 10.1134/S0031918X14100056]
- Е.П. Елсуков, А.Л. Ульянов, Д.А. Вытовтов. Известия РАН. Серия физическая 71, 9, 1289 (2007)]. [E.P. Elsukov, A.L. Ul'yanov, D.A. Vytovtov. Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 71, 9, 1253 (2007). DOI: 10.3103/S1062873807090134]
- Е.П. Елсуков, Г.А. Дорофеев, А.Л. Ульянов, Д.А. Вытовтов. ФММ 102, 1, 84 (2006). [E.P. Elsukov, G.A. Dorofeev, A.L. Ul'yanov, D.A. Vytovtov. Physics of Metals and Metallography 102, 1, 76 (2006). DOI: 10.1134/S0031918X06070106]
- E.P. Yelsukov, G.A. Dorofeev, A.V. Zagainov, N.F. Vildanova, A.N. Maratkanova. Mater. Sci. Eng. A 369, 1-2, 16 (2004). DOI: 10.1016/j.msea.2003.08.054
- Е.П. Елсуков, И.В. Повстугар, А.Л. Ульянов, Г.А. Дорофеев. ФММ 101, 2, 193 (2006). [E.P. Elsukov, I.V. Povstugar, A.L. Ul'yanov, G.A. Dorofeev. Phys. Met. Metallogr. 101, 2, 174 (2006). DOI: 10.1134/S0031918X06020116]
- R. Oshima, F.E. Fujita. Jap. J. Appl. Phys. 20, 1, 1 (1981). DOI: 10.1143/JJAP.20.1
- C.C. Cao, Y.G. Wang, G.T. Xia, L. Zhu, Y. Meng, X.B. Zhai. EPL 118, 6, 67007 (2017). DOI: 10.1209/0295-5075/118/67007
- C.C. Cao, Y.G. Wang, L. Zhu, Y. Meng, Y.D. Dai, J.K. Chen. J. Alloys Compd. 722, 394 (2017). DOI: 10.1016/j.jallcom.2017.06.147
- E.M. Kutashova, A.V. Pyataev, N.F. Shkodich, A.S. Rogachev, Yu.B. Scheck JMMM 492, 165663 (2019). DOI: 10.1016/j.jmmm.2019.165663
- X.-W. Liu, S. Zhao, Y. Meng, Q. Peng, A.K. Dearden, C.-F. Huo, Y. Yang, Y.-W. Li, X.-D. Wen. Sci. Rep. 6, 26184 (2016). DOI: 10.1038/srep26184
- Н.И. Медведева, И.Р. Шеин, О.Ю. Гутина, А.Л. Ивановский. ФТТ 49, 12, 2192 (2007). [N.I. Medvedeva, I.R. Shein, O.Yu. Gutina, A.L. Ivanovskivi. Phys. Solid State 49, 12, 2298 (2007). DOI: 10.1134/S106378340712013X]
- E.P. Yelsukov, G.A. Dorofeev, V.M. Fomin. J. Metastable Nanocryst. Mater. 15-16, 445 (2003). DOI: 10.4028/www.scientific.net/JMNM.15-16.445
- E.P. Yelsukov, A.I. Ul'yanov, A.V. Zagainov, N.B. Arsent'yeva. J. Magn. Magn. Mater. 258-259, 513 (2003). DOI: 10.1016/S0304-8853(02)01129-0
- A.K. Arzhnikov, L.V. Dobysheva, C. Demangeat. Phys.: Condens. Matter 19, 19, 196214 (2007). DOI: 10.1088/0953-8984/19/19/196214