Научный руководитель: Крайнова Галина Сергеевна, к.ф.-м.н.
Соавторы: Фролов Анатолий Михайлович

Особенностью спиннингованых слоев является наличие двух поверхностей раздела (свободной от влияния охлаждающего барабана и контактной к нему), кардинально отличающихся друг от друга по морфологии, распределению и анизотропии дефектов. Показано, что контактная поверхность лент представлена технологическими дефектами в виде каверн, полос прокатки. Макронеоднородности (размер до десятков мкм) распределены анизотропно, ось анизотропии коррелирует с направлением прокатки. Свободная поверхность характеризуется "мягким" рельефом в виде гофра, бугорков, как правило, изотропным. Это дефекты мезоуровня, их размер на порядок меньше, чем технологические неоднородности.

Все выше сказанное, а также факт крайне неравновесных условий получения быстрозакаленных слоев (высокие скорости охлаждения, огромные grad T, наличие поля центробежных сил) приводит к выводу, что наряду с развитой, неоднородной морфологий границ раздела, фольги должны обладать нетривиальной структурой по толщине, позволяюшей состыковывать два разных ансамбля дефектов.

В данном сообщении, используя методы измерения, проводимые на атомном уровне- это лазерная масс - спектроскопия, рентгеновская и мессбауэровская спектроскопия, решается задача неоднородности строения спиннингованных лент Fe₇₀Cr₁₅B₁₅, в зависимости от параметров спиннингования, нахождения в них стратификационных эффектов ,полученных при разных скоростях вращения охлаждающего барабана (v=10,20,30, 45 м/с ). Для этого нами было проведено поэтапное травление (t_тр=20, 40, 60,80 мин.) исходных образцов в 50% растворе азотной кислоты при температуре 60^о-70^о. На каждом шаге травления фиксировалось изменение микроструктуры и магнитных свойств с ис пользованием методов рентгеноструктурного анализа, мессбауэровской спектроскопии, вибрационного магнитометра.

Исследование аморфных сплавов Fe₇₀Cr₁₅B₁₅ (м=20, 30, 45 м/с) показало: наименьшей Н_с=2.1 Э обладает фольга, полученная с максимальным центробежным ускорением500g, что объясняется высокой упорядоченностью фазовой и морфологической структур. Присутствие двух аморфных фаз в лентах с v=20 м/с, 30м/с приводит к росту Н_с. Изменение магнитных параметров лент структуры профилей рентгенограмм при поэтапном травлении говорит о наличии стратификационных эффектов в них. Показано, что лента, спиннингованная при скорости вращения охлаждающего барабана v=30 м/с, представляет собой наиболее однородную стратификационную среду.

Также ,используя выше названные методы измерения , исследовались спиннингованные ленты Fe₇₀Cr₁₅B₁₅ с лигирующими добавками Sn - 0.03 ат.%, 0,1ат.% и Мо - 3 ат. %.

Задачей работы является определение роли добавок Sn и Mo на матрицу сплава Fe₇₀Cr₁₅B₁₅, их влияния на структуру и физические свойства спиннингованных лент.

В результате исследований, проведенных в данной работе можно сделать следующие выводы:

1. Фазовый анализ рентгенограмм показал, что Sn и Mo не образуют самостоятельных фаз, следовательно, они являются модифицирующими добавками. Вид профилей дифрактограмм в виде диффузного пика с вкраплениями кристаллических фаз позволяет представить спинниногованные ленты Fe₇₀Cr₁₅B₁₅ как квазиаморфные. Причем степень аморфности, рыхлости структуры увеличивается в ряду: 0,03 ат.% Sn, 0,1 ат.% Sn, 3ат.% Мо, поэтому данные добавки можно назвать аморфизаторами. Выделена особая роль Мо в качестве аморфизирующей добавки, что объясняется высокой Т_пл и разностью атомного радиуса 9по сравнению с основными элементами матрицы) ~ 10%.
2. Основным результатом масс - спекрометрических исследований можно считать нарушение характера концентрационной стратификации спиннингованных фольг Fe₇₀Cr₁₅B₁₅ при внесении аморфизирующих добавок. В отличие от исследований, проведенных на основной матрице, В в большем количестве обнаружен на контактной поверхности. Мы предполагаем: яркое проявление данного эффекта при увеличении концентрации Sn связано с тем, что олово связывает В и мешает его всплытию к поверхности. Добавление Мо в исходную матрицу приводит к равномерному распределению по всей толще фольги, как для переходных металлов (Fe,Cr), так и для металлоидов (В,С).
3. Метод мессбауэровской спекроскопии в применении к исследованию быстрозакаленных лент Fe₇₀Cr₁₅B₁₅ с аморфизирующими добавками Sn и Мо показал полное отсутствие ферромагнитной компоненты. Парамагнитная составляющая представлена дуплетом с квадрупольным расщеплением

Список публикаций: