Термическая устойчивость, кинетика и механизмы распада нанокомпозитных структур в сплавах на основе Al

• Main Authors: Рассолов, С.Г., Свиридова, Е.А., Максимов, В.В., Носенко, В.К., Жихарев, И.В., Матвеев, Д.В., Першина, Е.А., Ткач, В.И.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України 2015
• Series: Металлофизика и новейшие технологии
• Subjects: Аморфное и жидкое состояния
• Online Access: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/112274

Методами рентгеновской дифрактометрии, просвечивающей электронной микроскопии, дифференциальной сканирующей калориметрии, измерений электросопротивления и микротвёрдости исследованы термическая устойчивость, кинетика и механизмы процессов распада нанофазных композитов (нанокристаллы Al + остаточная аморфная матрица), образующихся на первой стадии кристаллизации аморфных сплавов Al₉₀Y₁₀, Al₈₇Ni₈Gd₅ и Al₈₆Ni₆Co₂Gd₆. Показано, что максимальные значения микротвёрдости сплавов (3,8—5,4 ГПа) достигаются в аморфно-нанокристаллических структурных состояниях, а степень разупрочнения, обусловленная полной кристаллизацией остаточной аморфной фазы, существенно возрастает при увеличении среднего размера зерна структурных составляющих. Путём совместного анализа кинетических и структурных данных установлено, что вторые стадии кристаллизации в исследованных сплавах происходят по следующим механизмам: гомогенного зарождения и диффузионно-контролируемого роста нанокристаллов метастабильного интерметаллида Al₄Y одновременно с нанокристаллами Al (в Al₉₀Y₁₀), нестационарного зарождения с возрастающей со временем скоростью и контролируемого диффузией на межфазной границе роста кристаллов равновесных интерметаллидов Al₃Ni и Al₂₃Ni₆Gd₄ (в Al₈₇Ni₈Gd₅), а также диффузионно-контролируемого роста нанокристаллов Al, инициированного формированием нанокристаллов неидентифицированного метастабильного интерметаллического соединения (в Al₈₆Ni₆Co2Gd₆). Показано, что величины температурных диапазонов устойчивости двухфазных нанокомпозитных структур и энергий активации их распада коррелируют друг с другом и существенно выше для сплавов, в которых вторые стадии кристаллизации являются завершающими и протекают по механизмам зарождения и роста кристаллов метастабильных или равновесных интерметаллических соединений.