Cтраница 3
Большая часть аморфных металлов и сплавов, получаемых крио-закалкой, кристаллизуется при температурах ниже комнатной, вследствие чего они утрачивают свойство сверхпроводимости. С другой стороны, аморфные сплавы, составы которых близки к составу химических соединений типа А3В, получаемые методом распыления, очень хрупкие. К тому же данный способ получения аморфных металлов не является простым и дешевым, что затрудняет его внедрение в массовое производство. В этом смысле перспективен метод закалки из жидкого состояния, в результате реализации которого получаются аморфные ленты, имеющие хорошие характеристики прочности и пластичности. Главным образом по этим причинам исследования сверхпроводимости аморфных сплавов, получаемых закалкой из жидкого состояния, в последнее время все больше начинают привле. [31]
![]() |
Твердость и прочность некоторых аморфных сплавов. [32] |
Важными особенностями аморфных металлов являются их высокие твердость и прочность. В табл. 8.2 приведены типичные значения этих величин для различных аморфных сплавов. Как твердость, так и прочность сильно изменяются в зависимости от химического состава сплава. [33]
При одноосном растяжении аморфные металлы проявляют все признаки хрупкого разрушения. С ростом напряжения образец почти не удлиняется пластически, а при достижении определенной нагрузки внезапно разрушается. Поскольку в аморфном твердом теле не существует кристаллографических плоскостей, при приложении касательного напряжения к группе атомов, находящейся в аморфном состоянии, скольжения как результата движения дислокаций не происходит. На атомы действуют различные по направлению и величине силы, и поэтому аморфное тело деформируется путем перемещения групп атомов. Если нет сопротивления перемещению групп атомов, то деформация должна происходить непрерывно. Так как явление деформационного упрочнения в аморфных телах отсутствует, то максимальное напряжение, достигаемое с ростом деформации, равно пределу текучести, после чего происходит скольжение путем перемещения групп атомов в направлении максимального касательного напряжения. [34]
Начальны период изучения аморфных металлов уже миновал. [35]
Вид диаграмм деформации кристаллических и аморфных металлов и изменения формы образца при растяжении вплоть до разрушения схематично показан на рис. 8.8. В случае кристаллических металлов обычно наблюдается значительное деформационное упрочнение, при этом после достижения предела текучести деформация распространяется за счет одновременного протекания скольжения в различных частях образца. При напряжениях, превышающих предел текучести, пластическая деформация и необходимое для ее протекания напряжение существенно возрастают - происходит упрочнение. После достижения максимума напряжений в образце происходят явления, вызывающие локальное сужение ( образование шейки) и уменьшение напряжения вплоть до разрушения образца. В случае же аморфных металлов, как материалов, не претерпевающих деформационного упрочнения, максимальное напряжение, достигаемое с ростом деформации, равно пределу текучести, после чего происходит скольжение путем перемещения групп атомов в направлении максимального касательного напряжения. Однако, поскольку при скольжении деформационное упрочнение отсутствует, деформация начинается и развивается в одной и той же части образца, а именно в плоскости максимального Касательного напряжения. В этой же плоскости происходит и разрушение. [36]
При нагревании в аморфных металлах происходят структурные изменения. В отличие от обычных стекол ( оксидных), которые при нагреве размягчаются и переходят в расплав, а при охлаждении расплава снова образуется стекло, металлические стекла при повышении температуры кристаллизуются. Эта особенность обусловлена металлическим типом связи. Температуры кристаллизации ( 7К) аморфных металлических сплавов в твердом состоянии достаточно велики. Например, для сплавов переходных металлов с металлоидами Тк превышает ( 0 4 - 0 6) Тпя. [37]
С химической точки зрения аморфные металлы являются совершенно новыми материалами. Из-за особенностей аморфной структуры такие дефекты, как границы зерен и дислокации, характерные для кристаллов, в аморфных металлах не существуют. Следовательно, структура аморфных металлов, хотя и является наиболее неупорядоченной среди всех твердых структур, в химическом отношении близка к идеально однородной. [38]
![]() |
Схема, поясняющая различия в структуре и виде потенциала кристаллов ( а н аморфных твердых тел ( б. [39] |
Обычно считают, что аморфные металлы вследствие их структурных особенностей являются упругоизотропными телами. Поэтому, если для кристаллических тел, например для кубических кристаллов, вводятся три независимых упругих постоянных1, то для описания аморфных металлов можно обойтись лишь одной упругой постоянной. [40]
![]() |
Диаграмма деформации аморфного сплава PdsoSiac, полученная на испытательной машине с высокой жесткостью. [41] |
Если считать, что аморфные металлы представляют собой материалы, не испытывающие деформационного упрочнения, а деформация и разрушение происходят так, как показано на рис. 8Д6, то естественно, что пластическое удлинение должно быть крайне мало. Проверка этого предположения требует использования разрывных машин, имеющих высокую жесткость. [42]
![]() |
Влияние степени деформации при волоченнн R на прочность при растяжении т / и предельное удлянение е / проволоки из аморфного сплава Fe75SiioBI5. [43] |
Еще одной характерной чертой аморфных металлов является то, что они, будучи высокопрочными материалами с низкой вязкостью1, обладают одновременно чрезвычайно высокой вязкостью разрушения. Кристаллические металлы обычно легко разрушаются в результате скола по кристаллографическим плоскостям. Концентрация напряжений в вершинах трещин в аморфных металлах сопровождается большой пластической деформацией, поэтому энергия, необходимая для распространения трещин в таком материале, становится чрезвычайно высокой. [44]
![]() |
Свойства аморфных металлических материалов и их значение. [45] |