Полосы сдвига в аморфных сплавах и их роль в образовании нанокристаллов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследованы процессы эволюции структуры и морфологии поверхности аморфных сплавов Al87Ni8La5 и Fe76Si13B11 при деформации. Показано, что деформация происходит путем образования и распространения полос сдвига, которые при выходе на поверхность образуют ступеньки. Отмечено образование нанокристаллов в полосах сдвига. Показано, что ступеньки на поверхности образуются при совокупном воздействии нескольких элементарных полос сдвига. Полосы сдвига имеют переменную толщину в диапазоне от 5 до 20 нм. Элементарная ступенька имеет толщину около 15 нм. Полосы сдвига могут объединяться в зоны. Поперечный размер зон около 1 мкм. Образование нанокристаллов в зонах может приводить к анизотропии в ориентации нанокристаллов в аморфной матрице. При увеличении степени деформации нанокристаллы формируются не только в полосах сдвига, но и в примыкающих к ним областях. Наблюдается разница в кинетике образования нанокристаллов в сплаве на основе алюминия и железа.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. С. Аронин

Институт физики твердого тела им. Ю.А. Осипьяна РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: aronin@issp.ac.ru
Россия, 142432, Черноголовка

Н. А. Волков

Институт физики твердого тела им. Ю.А. Осипьяна РАН

Email: aronin@issp.ac.ru
Россия, 142432, Черноголовка

Е. А. Першина

Институт физики твердого тела им. Ю.А. Осипьяна РАН

Email: aronin@issp.ac.ru
Россия, 142432, Черноголовка

Список литературы

  1. Inoue A., Ochiai T., Horio Y., Masumoto T. // Mater. Sci. Eng. 1994. V. 649. P. 649. https://doi.org/10.1016/0921-5093(94)90286-0
  2. He G., Löser W., Eckert J. // Scripta Mater. 2003. V. 48. P. 1531. https://doi.org/10.1016/S1359-6462(03)00128-3
  3. Louzguine-Luzgin D.V., Seki I., Ketov S.V., Louzguina-Luzgina L.V., Polkin V.I., Chen N., Fecht H., Vasiliev A.N., Kawaji H. // J. Non-Cryst. Solids. 2015. V. 419. P. 12. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2015.03.018
  4. Yoshizawa, Y., Oguma, S., Yamauchi, K. // J. Appl. Phys. 1988. V. 64. P. 6044. https://doi.org/10.1063/1.342149
  5. Aronin A., Budchenko A., Matveev D., Pershina E., Tkatch V., Abrosimova G. // Rev. Adv. Mater. Sci. 2016. V. 46. P. 53.
  6. Chen Y.M., Ohkubo T., Mukai T., Hono K. // J. Mater. Res. 2009. V. 24 P. 1. https://doi.org/10.1557/jmr.2009.0001
  7. Greer A.L., Cheng Y.Q., Ma E. // Mater. Sci. Eng. R. 2013. V. 74 P. 71. https://doi.org/10.1016/j.mser.2013.04.001
  8. Hassanpour A., Vaidya M., Divinski S.V., Wilde G. // Acta Materialia. 2021. V. 209. P. 116785. doi.org/10.1016/j.actamat.2021.116785
  9. Rösner H., Peterlechner M., Kübel C., Schmidt V., Wilde G. // Ultramicroscopy. 2014. V. 142. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.ultramic.2014.03.006
  10. Davani F.A., Hilke S., Rösner H., Geissler D., Gebert A., Wilde G. // J. Alloys Compd. V. 2020. V. 837. P. 155494. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.155494
  11. Binkowski I., Shrivastav G.P., Horbach J., Divinski S. V., Wilde G. // Acta Materialia. 2016. V. 109. P. 330. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2016.02.06 1
  12. Aronin A.S., Louzguine-Luzgin D.V. // Mechanics Mater. 2017. V. 113. P. 19. http://dx.doi.org/10.1016/j.mechmat.2017.07.007
  13. Постнова Е.Ю., Абросимова Г.Е., Аронин А.С. // Поверхность. Рентген., синхротр, и нейтрон. исслед. 2021. № 11. С. 5. https://doi.org/10.31857/S1028096021110169
  14. Aronin A.S., Aksenov O.I., Matveev D.V., Pershina E.A., Abrosimova G.E. // Mater. Lett. 2023. V. 344. P. 134478. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2023.134478
  15. Glezer A.M., Louzguine-Luzgin D.V., Khriplivets I.A., Sundeev R.V., Gunderov D.V., Bazlov A.I., Pogoz- hev Y.S. // Mater. Lett. 2019 V. 256. P. 126631. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2019.126631
  16. Mironchuk B., Abrosimova G., Bozhko S., Pershina E., Aronin A. // J. Non-Cryst. Solids. 2022. V. 577. P. 121279. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2021.121279
  17. Mironchuk B., Abrosimova G., Bozhko S., Drozdenko A., Postnova E., Aronin A. // Mater. Lett. 2020. V. 273. P. 127941. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2020.127941
  18. Maaß R., Samver K., Arnold W., Volkert C.F. // Appl. Phys. Lett. 2014. V. 105. P. 171902. https://doi.org/10.1063/1.4936388
  19. Liu C., Roddatis V., Kenesei P., Maaß R. // Acta Materialia. 2017. V. 140. P. 206. http://dx.doi.org/10.1016/j.actamat.2017.08.032
  20. Shahabi H.S., Scudino S., Kaban I., Stoica M., Escher B., Menzel S., Vaughan G.B.M., Kühn U., Eckert J. // Acta Materialia. 2016. V. 111. P. 187. http://dx.doi.org/10.1016/j.actamat.2016.03.035
  21. Pan J., Chen Q., Liu L., Li Y. // Acta Materialia. 2011 V. 59. P. 5146. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2011.04.047
  22. Schmidt V., Rösner H., Peterlechner M., Wilde G. // Phys. Rev. Lett. 2015. V. 115. P. 035501. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.035501
  23. Abrosimova G., Aronin A., Budchenko A. // Mater. Lett. 2015. V. 139. P. 194. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2014.10.076
  24. Abrosimova G., Aronin A., Fokin D., Orlova N., Postno- va E. // Mater. Lett. 2019. V. 252 P. 114. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2019.05.099
  25. Huang Z.H., Li J.F., Rao Q.L., Zhou Y.H. // Mater. Sci. Engineer. A. 2008. V. 489. P. 380. https://doi.org/10.1016/j.msea.2007.12.027
  26. Nunes E., Pereira R.D., Freitas J.C.C., Passamani E.C., Larica C., Fernandes A.A.R., Sanchez F.H. // J. Mater. Sci. 2006. V. 41. P. 1649. https://doi.org/10.1007/s10853-005-4229-0

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Изображение поверхности аморфного сплава Al87Ni8La5 после прокатки ((h0–h)/h0 = 0.05).

Скачать (429KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Изображения полосы сдвига с нанокристаллами алюминия в аморфном сплаве Al87Ni8La5 после прокатки ((h0–h)/h0 = 0.05), полученные методом просвечивающей электронной микроскопии в режиме светлого (а) и темного поля (б).

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Изображение ПС сплава Al87Ni8La5 с нанокристаллами (указаны стрелками), полученное с помощью электронной микроскопии высокого разрешения.

Скачать (889KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Полоса сдвига и нанокристаллы в сплаве Al87Ni8La5 после КВД: а – светлопольное изображение; б – темнопольное изображение; в – электронная дифракция.

Скачать (1MB)
Метаданные
6. Рис. 5. Изображение сплава Al87Ni8La5 после КВД (e = 6.5), полученное с помощью электронной микроскопии высокого разрешения.

Скачать (790KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Ренгенограмма сплава Al87Ni8La5 после КВД (e = 6.5) в области первого диффузного максимума. Показаны: экспериментальная кривая (1); суперпозиция диффузных отражений от гетерогенной аморфной фазы (кривые 2 и 3) и дифракционных отражений (кривые, помеченные звездочками); суммарная кривая (4).

Скачать (123KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Рентгенограмма образца аморфного сплава Fe76Si13B11, деформированного методом КВД (e = 5.95): область первого диффузного максимума и полная рентгенограмма (на вставке). Черная кривая – экспериментальные данные, синяя – кривая, описывающая рассеяние от аморфной фазы.

Скачать (185KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Изображение поверхности сплава Fe76Si13B11 после деформации КВД (e = 5.95), полученное методом растровой электронной микроскопии.

Скачать (329KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Изображение поверхности Fe76Si13B11 после деформации КВД (e = 5.95), полученное с помощью атомно-силовой микроскопии.

Скачать (348KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Профиль поперечного сечения Fe76Si13B11 после деформации КВД (e = 5.95).

Скачать (188KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Структура аморфного сплава Fe76Si13B11 после деформации КВД (e = 7.2): а – светлопольное изображение; б – темнопольное изображение; в – электронная дифракция.

Скачать (986KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024