Металеві скла - студопедія

Металеві скла (аморфні сплави, склоподібні метал-ли, метгласси) - металеві сплави в склоподібного стані, що утворюються при надшвидкому охолодженні металевого рас-плаву, коли швидким охолодженням відвернена кристалізація (швидкість охолодження <10 6 К/с).

Металеві скла - метастабільні системи, які кристалізуються при нагріванні до температури

1/2 tпл. Нагрівання, коли рухливість атомів зростає, поступово призводить аморфний-ний сплав через ряд метастабільних станів в стабільне кри-сталліческое стан. Багато металеві скла відчувають структурну релаксацію вже при температурі трохи вище кімнатної. Накладення деформуючого напруги підсилює диффузионную рухливість і пов'язану з нею структурну перебудову сплавів.

Склад металевих стекол найчастіше виражається форму-лій М80 Х20. де М - перехідні (Cr, Mn, Fe, Co, Ni та ін.) або благо-рідні метали, а X - полівалентні неметали (В, С, N, Si, P, Ge та ін.), що є стеклообразующего елементами.

Металеві скла відрізняються від кристалічних сплавів відсутністю таких дефектів структури, як вакансії, дислокації, границі зерен, і унікальною хімічною однорідністю: відсутність-ет ізоляція, весь сплав однофаз.

Особливості будови металевих стекол обумовлюють відсутність характерної для кристалів анізотропії властивостей, високо-кую міцність, корозійну стійкість і магнітну проникними-ність, малі втрати на перемагнічування.

Фізико-хімічні властивості металевого скла значною але відрізняються від властивостей литих сплавів. Характерними особливо-стями споживчих властивостей металевих стекол є висо-кая міцність у поєднанні з великою пластичністю і високу корозійну стійко-стю. Деякі металеві стекла - ферромагнетики з дуже низькою коерцитивної силою і високою магнітною проникністю (наприклад, Fe80 B20), а для інших характерно дуже слабке поглинаючи-ня звуку (сплави рідкоземельних металів з перехідними металу-ми). Найбільш широке застосування металеві скла знайшли бла-цію магнітним і корозійних властивостей.

Магнітно-м'які металеві скла виготовляють на ос-нове Fe, Co, Ni з добавками 15. 20% аморфообразующіх елементів B, С, Si, P. Наприклад, Fe81 Si3. 5B13. 5C2 мають високе значення маг-нітних індукції (1,6 Тл) і низьке значення коерцитивної сили (32. 35 мА / см). Аморфний сплав Co66 Fe4 (Mo, Si, В) 30 має порівняй тельно невелике значення магнітної індукції (0,55 Тл), але висо-кі механічні властивості (900. 1000 HV).

Високим опором корозії мають тільки стабільність-ні аморфні сплави. Так, для виготовлення корозійно-стойккх деталей використовують металеві скла на основі заліза і нікелю, що містять не менше 3. 5% хрому і деякі інші елементи. Критична концентрація хрому, що забезпечує стабільність аморфного сплаву, визначається співвідношенням між легирующими елементами сплаву і активністю корозійного середовища. Опір металевих стекол корозії знижують процеси, які посилюють хімічну неоднорідність, а саме:

· Поява флуктуації хімічного складу; поділ вихідної аморфної фази на дві інші аморфні фази або фази з іншим хімічним складом;

· Перехід аморфної фази в дво- або багатофазну суміш кри-Сталл різного хімічного складу;

· Освіту кристалічної фази того ж хімічного со-става, що і навколишнє матриця.