1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Расплавы
  4. № 4, 2023

Расплавы, 2023, № 4, стр. 426-436

Влияние кобальта на плотность и электросопротивление сплавов Al–Ni–Co–Ce в кристаллическом и жидком состояниях

Б. А. Русанов a, *, В. Е. Сидоров a, b, Е. В. Стерхов c, С. А. Петрова b, c, А. И. Русанова c, А. А. Сабирзянов d, Е. Е. Сидорова e

a Уральский государственный педагогический университет
Екатеринбург, Россия

b Уральский федеральный университет
Екатеринбург, Россия

c Институт металлургии УрО РАН
Екатеринбург, Россия

d Уральский государственный университет путей сообщения
Екатеринбург, Россия

e Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова
Москва, Россия

* E-mail: rusanov@uspu.ru

Поступила в редакцию 09.02.2023
После доработки 29.03.2023
Принята к публикации 01.04.2023

Аннотация

В работе изучены плотность (методом проникающего гамма-излучения) и электрическое сопротивление (бесконтактным методом во вращающемся магнитном поле) стеклообразующих сплавов Al–Ni–Co–Ce с различным соотношением переходных металлов. Установлено существование широкой двухфазной зоны и обнаружены скачкообразные изменения свойств при температурах солидус и ликвидус. Увеличение содержания кобальта с 2 до 4 ат. % приводит к уменьшению плотности сплавов на 2% и возрастанию электросопротивления на 3% в кристаллическом и жидком состояниях. Рассчитаны температурные коэффициенты изменения свойств. Обнаружен гистерезис плотности, возникающий при перегревах расплавов выше 1350 K. Данный факт связан с распадом крупномасштабных микронеоднородностей, существующих в расплавах при нагреве. Показано, что полученные результаты могут быть использованы для оптимизации процесса получения быстрозакаленных сплавов.

Ключевые слова: алюминиевые сплавы, алюминий, переходные металлы, церий, плотность, электросопротивление

Список литературы

  1. Inoue A., Ohtera K., Tsai A.P., Masumoto T. Aluminum-based amorphous alloys with tensile strength above 980 MPa (100 kg/mm2) // Jpn. J. Appl. Phys. 1988. 27. P. L479–L482.

  2. Jones H., Suryanarayana C. Rapid quenching from the melt // J. Mater. Sci. 1973. 72. № 8. P. 705–753.

  3. Zhang L.M., Zhang S.D., Ma A.L., Umoh A.J., Hu H.X., Zheng Y.G., Yang B.J., Wang J.Q. Influence of cerium content on the corrosion behavior of Al–Co–Ce amorphous alloys in 0.6 M NaCl solution // J. Mat. Sci. & Tech. 2019. 35. № 7. P. 1378–1387.

  4. Tailleart N.R., Huang R., Aburada T., Horton D.J., Scully J.R. Effect of thermally induced relaxation on passivity and corrosion of an amorphous Al–Co–Ce alloy // Corr. Sci. 2012. 59. P. 238–248.

  5. Карфидов Э.А., Никитина Е.В., Русанов Б.А., Сидоров В.Е. Влияние кобальта на коррозионную стойкость аморфных сплавов Al–Ni–Co–R // Расплавы. 2022. 5. С. 477–484.

  6. Gloriant T., Greer A.L. // Nanostruct. Mat. 1998. 10. P. 389–396. https://doi.org/10.1016/S0965-9773(98)00079-8

  7. Li C.L., Wang P., Sun S.Q., Voisey K.T., McCartney D.G. // App. Surf. Sci. 2016. 384. P. 116–124. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2016.04.188

  8. Zhang Y., Warren P.J., Cerezo A. // Mater. Sci. Eng. A. 2002. 327. P. 109–115. https://doi.org/10.1016/S0921-5093(01)01888-3

  9. Abrosimova G., Aronin A., Budchenko A. // Mat. Lett. 2015. 139. P. 194–196. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2014.10.076

  10. Radiguet B., Blavette D., Wanderka N., Banhart J., Sahoo K.L. // Appl. Phys. Lett. 2008. 92. P. 103126. https://doi.org/10.1063/1.2897303

  11. Louzguine-Luzgin D.V., Inoue A. // J. Alloys and Comp. 2005. 399. P. 78–85. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2005.02.018

  12. Bazlov A.I., Tabachkova N.Y., Zolotorevsky V.S., Louzguine-Luzgin D.V. Unusual crystallization of Al85Y8Ni5Co2 metallic glass observed in situ in TEM at different heating rates // Intermet. 2018. 94. P. 192–199.

  13. Jin L., Zhang L., Liu K., Che Z., Li K., Zhang M., Zhang B. Preparation of Al-based amorphous coatings and their properties // J. Rare Earths. 2021. 39. № 3. P. 340–347.

  14. Triveco Rios C., Suricach S., Bary M.D., Bolfarini C., Botta W.J., Kiminami C.S. Glass forming ability of the Al–Ce–Ni system // J. Non-Cryst. Sol. 2008. 354. P. 4874–4877.

  15. Абросимова Г.Е., Аронин А.С., Ширнина Д.П. Изменение структуры металлического стекла Al88Ni2Y10 при термообработке и деформации // Физика и техника высоких давлений. 2013. 23. № 1. С. 90–98.

  16. Suryanarayana C., Inoue A. Bulk metallic glasses. CRC Press. 2017.

  17. Русанов Б.А., Сидоров В.Е, Сон Л.Д. // Изв. вузов. Физика. 2022. 65. № 6. С. 112–118. https://doi.org/10.17223/00213411/65/6/112

  18. Bruker AXS. In DIFFRAC. EVA V5.1. Bruker AXS GmbH, Karlsruhe, Germany. 2019.

  19. Gates-Rector S., Blanton T. // Powder Diffr. 2019. 34. № 4. P. 352–360. https://doi.org/10.1017/S0885715619000812

  20. Rietveld H.M. // J. Appl. Cryst. 1969. 2. P. 65–71. https://doi.org/10.1107/S0021889869006558

  21. Coelho A.A. // J. Appl. Cryst. 2018. 51. P. 210–218. https://doi.org/10.1107/S1600576718000183

  22. Rusanov B.A., Baglasova E.S., Popel P.S., Sidorov V.E., Sabirzyanov A.A. // High Temp. 2018. 56. P. 439–443. https://doi.org/10.1134/S0018151X18020190

  23. Регель А.Р., Глазов В.М. Физические свойства электронных расплавов. М: Наука. 1980.

  24. Rusanov B.A., Sidorov V.E., Moroz A.I., Svec Sr.P., Janickovic D. // Tech. Phys. Lett. 2021. 47. P. 770–772. https://doi.org/10.1134/S1063785021080101

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Расплавы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал