ФИЗИКА МЕТАЛЛОВ И МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ, 2014, том 115, № 2, с. 132-133
УДК 669.124782781:539.213:537.621
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА
О ЗАВИСИМОСТИ ТОЧКИ КЮРИ АМОРФНЫХ СПЛАВОВ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ ОТЖИГА
© 2014 г. Б. А. Корниенков, М. А. Либман, Э. И. Эстрин
ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина" 105005 Москва, 2-я Бауманская ул., д. 9/23 e-mail: leonora-libman@mail.ru Поступила в редакцию 07.05.2013 г.
Исследовано изменение положения точки Кюри аморфных сплавов системы Fe—Ni—Si—B в результате отжига при температурах ниже температуры кристаллизации. Показано, что отжиг приводит к повышению точки Кюри тем значительнее, чем выше температура кристаллизации сплава.
Ключевые слова: аморфные сплавы, точка Кюри, температура кристаллизации, дилатометрия, магнитометрия.
DOI: 10.7868/S0015323014020119
Аморфное состояние кристаллических твердых тел, получаемое в результате быстрого охлаждения жидкости, является метастабильным. При нагреве аморфной фазы в области температур ниже температуры кристаллизации, в ней происходят процессы перестройки структуры, приближающие ее к более стабильному состоянию. В сплавах, в которых аморфная фаза является ферромагнитной, индикатором структурных изменений, происходящих при нагреве, может служить положение точки Кюри. Температура Кюри однозначно связана с энергией обменного взаимодействия, и ее изменение может сигнализировать об изменении структуры ближнего порядка при отжиге аморфной фазы.
Влияние температуры отжига на положение точки Кюри аморфных сплавов различных составов изучалось в многочисленных работах, обзор которых приведен в [1]. Установлено, что отжиг изменяет точку Кюри, изменение составляет обычно 20—25°С.
В работе [2] изучалось изменение положения точки Кюри в зависимости от температуры отжига в аморфных сплавах системы Ре—№—81—В (типа 2НСР), химический состав которых приведен в табл. 1 (сплав 1). Было показано, что для этого сплава изменение точки Кюри при отжиге значительно выше и составляет 62°С.
Полученные в работе [2] экспериментальные данные показывают, что при увеличении температуры отжига точка Кюри аморфной фазы повышается по экспоненциальному закону. Это позволяет предположить, что повышение точки Кюри аморфной фазы при ее нагреве должно быть тем больше, чем выше ее температура кристаллизации: в этом случае аморфную фазу можно нагреть
до более высоких температур, что и должно привести к большему изменению ее точки Кюри.
Для проверки этого предположения мы исследовали влияние отжига на положение точки Кюри аморфного сплава, в котором интервал температур между точкой Кюри исходной аморфной фазы и температурой ее кристаллизации существенно отличается от соответствующих величин для изученного в работе [2] сплава.
В качестве объекта исследования был выбран сплав системы Бе—N1—81—В, химический состав которого приведен в табл. 1 (сплав 2). Отметим, что состав выбранного сплава соответствует составу промышленного сплава 2НСР.
Образцы сплава 2 были получены методом разливки на вращающийся барабан по той же технологии, что была использована в работе [2]. По данным рентгеноструктурного анализа, полученная по такой технологии лента находилась в аморфном состоянии. Для проведения исследований из полученной ленты толщиной 25 мкм изготавливались образцы в виде полых цилиндров диаметром 3 и длиной 10 мм.
Для определения температуры кристаллизации и положения точки Кюри сплава 2 проводились дилатометрические и магнитометрические
Таблица 1. Химический состав исследованных сплавов
№
Содержание элементов, вес. %
сплава Fe Ni Si B Nb Cu
1 88.95 1.64 5.4 2.95 0.78 0.28
2 90.66 1.56 4.95 2.89
О ЗАВИСИМОСТИ ТОЧКИ КЮРИ 133
Таблица 2. Температуры Кюри и кристаллизации исследованных сплавов
Температура Точка Кюри исходной Изменение точки Кюри
№ сплава кристаллизации (Т™), аморфной фазы (Тс), (Ткр - Тс), °С аморфной фазы
°С °С при отжиге, °С
1 566 434 132 62
2 496 450 46 30
исследования в интервале температур от комнатной до начала кристаллизации. Дилатометрическое исследование показало, что температура кристаллизации сплава 2 составляет 496°С, что существенно ниже соответствующей температуры для сплава 1 (566°С [2]). В то же время, точка Кюри сплава 2 составляет 450°С, что несколько выше соответствующей температуры для сплава 1 (434°С [2]). Соответственно, интервал между исходной точкой Кюри и температурой кристаллизации составляет для сплава 1 (566—434)°С = = 132°С, для сплава 2 (496-450)°С = 46°С.
Изучение влияния отжига на положение точки Кюри сплава 2, исследованного в настоящей работе, показало, что нагрев аморфной ленты приводит к повышению точки Кюри. Однако вследствие существенно более узкого интервала температур между исходной точкой Кюри и температурой начала кристаллизации, повышение температуры Кюри составляет только 30°С. Это существенно ниже, чем в исследованном нами ранее сплаве 1, где эта величина составляла 62°С [2].
Результаты экспериментального определения точки Кюри и температуры кристаллизации для сплавов 1 и 2 приведены в табл. 2.
Таким образом, данные, полученные при изучении влияния температуры отжига на положение точки Кюри в двух аморфных сплавах с различной температурой кристаллизации, подтверждают предположения о том, что повышение точки Кюри при отжиге аморфного сплава тем значительнее, чем больше температурный интервал между исходной точкой Кюри и температурой кристаллизации аморфной фазы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Эгами Т. Атомный ближний порядок в аморфных металлических сплавах // Аморфные металлические сплавы. М.: Металлургия, 1987. С. 92—106.
2. Корниенков Б.А., Либман М.А., Молотилов Б.В., Эстрин Э.И. Ферропарамагнитный переход в сплаве Бе—N1—81—В в аморфном и кристаллическом состояниях // ФММ. 2013. Т. 114. № 3. С. 237-240.
ФИЗИКА МЕТАЛЛОВ И МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ том 115 № 2 2014
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.