Аморфные сплавы на основе железа

Механические и коррозионные свойства. Особенности атомной структуры металлических стекол, приводящие к отсутствию в них таких дефектов, как дислокации, границы зерен и т. д., обусловливают очень высокую прочность и износостойкость. Так, например, предел прочности аморфных сплавов на основе железа существенно больше, чем у наиболее прочных сталей. При испытании аморфных металлических сплавов на растяжение обнаруживается их удлинение, т. е. эти сплавы в отличие от оксидных стекол, являются пластичными. [c.373]

Основные экспериментальные данные могут быть суммированы следующим образом [60, 61]. Предел прочности действительно очень высок и, например, у аморфных сплавов на основе железа он больше, чем у наиболее прочных сталей. Деформация носит характер негомогенного сдвига при низких температурах и гомогенного вблизи температуры стеклования. Несколько неожиданным обстоятельством является образование при деформации своеобразных очагов локализованного сдвига, ответственных за протекание процесса деформации. Относительное удлинение при растяжении при низких температурах весьма мало (примерно 0,1%), и аморфные материалы отличаются высокой хрупкостью. В то же время они могут быть подвергнуты сильному изгибу или сжатию. [c.288]

Для аморфных сплавов на основе железа и (или) никеля предел прочности достигает 3500 МПа, на основе кобальта до 3000 МПа, на основе палладия примерно 1500 МПа. При этом у этих материалов, как правило, крайне низки пластические характеристики, хотя при микроскопической оценке их можно считать пластичными. [c.37]

Рис. 2.17, Влияние металлоидов на критическую толщину аморфных сплавов на основе железа

Рис. 5.4. Магнитный момент аморфных сплавов на основе железа (а) и

О магнитных свойствах аморфных сплавов на основе железа, кобальта и никеля в настоящее время известно следующее [c.160]

Как указывалось в разделе 5.3, индукция насыщения аморфных сплавов на основе железа мала по сравнению с индукцией насыщения у кремнистых сталей (Fe — 3% Si). Это в основном связано с тем, что суммарный магнитный, момент аморфных сплавов вследствие присутствия металлоидов сравнительно мал, а также с тем, что их температура Кюри довольно низка. До сих пор до конца не выяснено, каким образом магнитный момент и температура Кюри зависят от типа и количества металлоидов в сплаве. Детально изучается также влияние температуры на намагниченность. Здесь подробно рассматриваются главным образом четверные сплавы системы- Fe — (В, Si, С). Основные особенности этих сплавов состоят в следующем. [c.169]

Изучение причин появлений инварного эффекта всегда было важным вопросом физики твердого тела, но окончательное решение проблемы еще не найдено [124]. Можно лишь теоретически обобщить явления, протекающие в кристаллических аустенитных и аморфных сплавах на основе железа, и то с известной долей произвольности интерпретации. Следует подчеркнуть, что в этих сплавах весьма велика объемная спонтанная намагниченность, что подтверждается расчетами на основе электронной теории. Предлагаются различные модели, однако они не могут дать полностью адекватного объяснения этому эффекту. Такое объяснение появится, вероятно, тогда, когда будет полностью разработана теория ферромагнетизма переходных металлов типа железа. [c.176]

Аморфные сплавы на основе железа [c.248]

Поляризационные кривые аморфных сплавов на основе железа [c.253]

Рис. 9.8. Влияние хрома (х) и металлоидов на скорость коррозии в 1 н. водном растворе НС1 аморфных сплавов на основе железа, кобальта и никеля

При добавлении в аморфные сплавы на кобальтовой и никелевой основах, кроме хрома, других металлических элементов наблюдаются примерно те же тенденции, что и в случае аморфных сплавов на основе железа. [c.256]

Таблица 10.2. Влияние металлоидов иа свойства аморфных сплавов на основе железа

Для получения высокой. индукции насыщения требуется разработка специальных.химических составов. На рис. 1Q.4 приведены данные, показывающие влияние металлоидов на магнитную индукцию насыщения и температуру Кюри аморфных сплавов на основе железа. Наилучшее сочетание металлоидов приведено в табл. 10.2. Видно, что наибольшую индукцию насыщения имеют сплавы Fe — В и Fe — В —С. Однако с учетом способности к аморфизации предпочтительными являются сплавы Fe — Si — В. [c.299]

Рис. 10.4. Влияние металлоидов на намагничивание насыщения (5g и температуру Кюри аморфных сплавов на основе железа

Аморфные сплавы на основе железа применяются как материалы для сердечников высокочастотных трансформаторов различного назначения, дросселей, магнитных усилителей. Это обусловлено низкими суммарны- [c.555]

Энергосберегающие трансформаторы с аморфными сердечниками позволяют уменьшить количество диоксида углерода, образующееся при работе электростанций. Это важный экологический показатель в свете Международного Киотского соглашения 1997 г. о борьбе с глобальным потеплением климата. По расчетам японских исследователей, замена существующих трансформаторов на более экономичные трансформаторы с сердечниками из аморфных сплавов на основе железа позволила бы уменьшить выброс СО2 в Японии на 4 млн. т в год. [c.556]

Особая область применения аморфных сплавов на основе железа с добавками кобальта — это элементы магнитно-механических систем, поскольку они обладают высокой магнитострикцией, особыми упругими свойствами и высокой чувствительностью магнитных свойств к приложенным нагрузкам. Они используются для магнитострикционных вибраторов, линий задержки, механических фильтров, упругих датчиков. Сплавы с низкой температурой Кюри применяют как датчики температуры. [c.556]

Высокий коэффициент прямоугольности петли гистерезиса, низкая коэрцитивная сила и малые потери энергии позволяют применять аморфные сплавы на основе железа в магнитных усилителях. Подобные сплавы на основе кобальта широко используются при изготовлении магнитных экранов и в магнитных головках. Имея начальную магнитную проницаемость, близкую к кристаллическим аналогам, эти сплавы отличаются более высокой (почти на порядок) износостойкостью, что весьма важно для материалов магнитных головок. Свойства некоторых аморфных и кристаллических сплавов для магнитных головок приведены в табл. 12.3. [c.158]

Аморфные сплавы на основе железа и содержащие не менее 3—5 % Сг обладают высокой коррозионной стойкостью. Хорошую коррозионную стойкость имеют и аморфные сплавы на основе никеля. Аморфные сплавы Ре, Со, N1 с добавками 15—25 % аморфообразующих элементов В, С, 51, Р используют как магнитно-мягкие материалы. [c.373]

Создание высокопроизводительных агрегатов по производству аморфных сплавов, насыщение спроса на ату продукцию приводит к непрерывному уменьшению ее стоимости. Так, по данным А. Хёнига, если цена 1 кг аморфного сплава в виде ленты в 1981 г. составляла в зависимости от объема производства и его состава 110—500 марок ФРГ, то, как показывают оценки, в 1990 г, она не превысит 10—130 марок. Выпуск аморфных сплавов на основе железа, применение которых перспективно в качестве электротехнических материалов для трансформаторов, прогнозируется на 1990 г, в объеме 100 тыс. т в год. Причем предполагается, что к этому времени ценй этого вида сплавов будет снижена до уровня, сравнимого с ценой кремнистой трансформаторной стали. Одновременно годовой выпуск аморфных сплавов на железоникелевой основе к этому времени может достигнуть 10 тыс, т (цена 1 кг 15—30 марок), а высококобальтовых сплавов с близкой к нулю магнитострикцией — 1000 т (цена 1 кг 80—130 марок). [c.9]

Это объясняет, почему возник большой интерес к аморфным сплавам на основе железа — лучшие марки этих сплавов после о>птимизирующих обработок имеют потери во много раз более низкие, чем потери в анизотропной трансформаторной стали. Применение аморфных сплавов в силовых и распределительных трансформаторах хотя и приводит к удорожанию их производства и увеличению габаритов, но экономический выигрыш в результате резкого снижения уровня потерь в условиях роста цен на энергоресурсы становится решающим фактором, определяющим целесообразность примеиеиия аморфных сплавов. Рассчитано, что замена в США обычных трансформаторов на трансформаторы, сердечники которых изготовлены из аморфных сплавов, приведет к ежегодной экономии 23 млрд. кВт-ч электроэнергии, что эквивалентно экономии <6,3 млн. т нефти в год стоимостью 1 млрд. долларов. [c.10]

Рис. 4.20. Зависимость температуры кристаллизации аморфных сплавов на основе железа FeeoBao- / (а) и FeeoPao-i fi (б) от типа и концентрации металлоидов М

Растяжение также является эффективным средством улучшения свойств магнитномягких аморфных материалов. Так как магнитоупругая энергия, например, у ленты с положительной магнитострик-цией, в направлении растяжения снижается, намагничивание в этом направлении осуществляется легко. Следовательно, при приложении растягивающей магрузки форма петли гистерезиса более приближена к прямоугольной. На рис. 5.40 показано изменение коэрцитивной силы и остаточной намагниченности при растяжении аморфного сплава на основе железа с магнитострикцией, равной (30- -40)10-8. Влияние растяжения на магнитные свойства кристаллических веществ известно давно. Для аморфных сплавов характерно то, что эффект растяжения может проявляться вплоть до довольно больших значений нагрузки. Связано зто с тем, что предел упругости аморфных лент в несколько раз больше предела упругости кристаллов [100], поэтому закрепление границ доменов. [c.158]

Высокой индукцией насыщения, как видно из рис. 5.42, обладают сплавы на основе железа. Изучение магнитно-мягких аморфных сплавов подобного типа постоянно привлекает к себе большое внимание. Так, сравнительно недавно Люборский [125] указал на то, что аморфные сплавы на основе железа можно успешно использо- [c.168]

ТКЛР называют инварным эффектом. Видно, что аморфные сплавы на основе железа ведут себя аналогично кристаллическим инварным сплавам. При этом, как следует из рис. 5.54, с ростом концентрации железа аномальность ТКЛР усиливается, как и в случае аустенитных сплавов железа. Поэтому можно предположить, что в основе инварного эффекта в аморфных сплавах лежат те же причины, что и в кристаллических аустенитных сплавах. [c.176]

Рис. 8.5. Влияние концентрации металлоидов М на твердость HV аморфных сплавов на основе железа FeeoBM-iAfi и FegoPjo-iMi (в скобках указаны составы сплавов, значения твердости которых получены экстраполяцией)

Потеициостатические поляризационные кривые аморфного сплава Ni — СГ — 15 Р — 5 В в 2 н. водном растворе H2SO4 и в 1 н. водном растворе НС1 представлены на рис. 9.10 [10]. В обоих растворах этот сплав самопассивируется. Также как и в случае аморфных сплавов на основе железа, здесь питтинговая коррозия не возникает в I н. водном растворе НС1 даже при высоких потенциалах. Аморфный сплав Со — Сг— 13 Р — 7 В при содержании 10% (ат.) Сг также самопассивируется в 1 н. водном растворе НС1 [11]. [c.256]

Аморфные металлы можно использовать как материалы, имею-.тцие высокие характеристики прочности и пластичности. Уже с 1974 г. высказывались предположения о возможности применения .аморфных сплавов в различных конструкциях в сочетании с пластмассами и резинами, а также для изготовления пружин, малогабаритного режущего инструмента и т. д. Основными препятствиями здесь являлись высокая стоимость сырья, слабая устойчивость против нагрева и невозможность получения материала в ином виде, чем лента. Однако недавно с появлением методов вытягивания волокон из вращающегося барабана появилась возможность получать тон-лую проволоку круглого сечения (диаметром 200 мкм)- из аморфных сплавов на основе железа. Это. явилось новым стимулом для изучения возможностей аморфных металлов как высокопрочных материалов. По своей прочности и пластичности проволока из аморфного сплава FeysSiioBis превосходит даже стальную рояль-лую проволоку. Поэтому данный аморфный сплав весьма перспективен для использования, например, в качестве шинного корда. [c.296]

Химические свойства. Возможность использования в различных отраслях техники аморфных сплавов определяется еще и тем, что, помимо особых магнитных свойств, аморфные сплавы обладают уникальным комплексом химических и механических свойств. Высокие коррозионные свойства аморфных сплавов сделали их перспективными для использования в технике в качестве коррозионно-стойких материалов. Среди аморфных сплавов на основе железа наивысшую стойкость в агрессивных кислых средах имеют сплавы с определенным сочетанием металлов и неметаллов (высокое содержание хрома и фосфора). Однако высоким сопротивлением коррозии обладают только стабильные аморфные сплавы. Наглядным примером являются аморфные быстрозакаленные сплавы железо—металлоид, не содержащие других металлических элементов, кроме железа. В силу химической неустойчивости аморфного состояния они обладают низкой коррозионной стойкостью. Однако при введении хрома (вместо части железа) резко возрастает химическая стабильность аморфного состояния и, как следствие, растет коррозионная стойкость. Отметим, что в первом случае сопротивление коррозии аморфного сплава железо—металлоид ниже, чем у чистого кристаллического железа, а во втором оно превосходит коррозионную стойкость нержавеющих сталей и высокосодержащих никелевых сталей [427]. [c.303]

Близость к нулю магнитострикции и константы магнитной анизот-)опии приводят к исключительно высокой начальной проницаемости анокристаллических сплавов, на уровне аморфных кобальтовых спла-зов и пермаллоев, при сохранении повышенных значений индукции 1асыщения, свойственных аморфным сплавам на основе железа. [c.561]

Аморфные сплавы на основе железа и никеля, содержащие хром, обладают необычайно высоким сопротивлением коррозии в самых различных коррозионноагрессивных средах. [c.864]

Ферромагнетизм у нанокристаллических сплавов, получаемых из аморфных сплавов на основе железа, проявляется необычно. Как и следовало ожидать, образование нанокристаллической структуры в сплавах Fe8iSi7Bi2 и Feeo rigNiySiiBis-i сопровождается повышением магнитной твердости. Коэрцитивная сила от исходного значения 40 А/м для аморфного состояния увеличивается в 125 - 700 раз. [c.85]

Рис. 12.20. Зависимость коэрцитивной силы и коэффициента пря-моугольности от диаметра намотки для аморфного сплава на основе железа (/) и на основе кобальта (2)

Наконец, косвенным методом изучения свойств приграничных зон зерен, обогащенных при развитии отпускной хрупкости атомами примесей, можно считать выбор в качестве объекта исследования аморфных металлических сплавов. Этот метод основан на отмеченной в работах [217, 268] аналогии между структурой и химическим составом аморфных сплавов на основе железа, которые в качестве аморфк заторов содержат 10—20 % металлоидных элементов, в частности фосфора, и границ зерен (в кристаллических сплавах железа), обогащенных теми же элементами примерно до таких же концентраций и имеющих структуру и свойства, описываемые так же как и структура аморфных сплавов в терминах полиэдров Бернала [176]. Так, в предположении, что аморфный сплав 682 8 является макроскопической моделью границ зерен, обогащенных фосфором, в кристаллическом сплаве Ре — Р, была проверена и подтверждена [217] гипотеза о влиянии зернограничной сегрегации фосфора (обусловленной, например, развитием отпускной хрупкости) на накопление атомарного водорода в местах выхода границ зерен на поверхность сплава, находящегося в водородсодержащей среде. По-видимому, этот метод может быть успешно применен и для решения других задач, связанных с исследованием свойств обогащенных границ зерен. [c.29]

Хрупкое разрушение - это нарушение сплошности материала, оно может легко произойти в том случае, когда растягивающее напряжение у концентратора напряжений (например, у микротрещины) достигает теоретического напряжения разрушения, прежде чем возникающее напряжение может срелаксировать путем пластической деформации (например, затупить микротрещину). Факторами, вызывающими охрупчивание, являются отжиг, низкая температура и кристаллизация. Охрупчивание весьма чувствительно к химическому составу аморфные сплавы на основе железа, особенно с большим [c.219]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...