Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследования фазовых превращений в сплаве Fe-27Ga

ФИО
Селиванов Александр Сергеевич
Электронная почта
31c074fabmr.selivanov1995@mail.ru
Номинация
Материаловедение
Институт
Институт экотехнологий и инжиниринга (ЭкоТех)
Кафедра
Кафедра металловедения цветных металлов (МЦМ)
ФИО научного руководителя
д.ф.-м.н., проф. Головин Игорь Станиславович
Академическая группа
МТР-13-1
Наименование тезиса
Исследования фазовых превращений в сплаве Fe-27Ga
Тезис

   Тетрагональная магнитострикция в поликристаллах Fe-Ga максимальна для составов 19 и 27% Ga. Сплавы с 17-20% Ga хорошо изучены, их структура представлена твердым раствором Ga в α-Fe (A2 фаза), а также D03 фазой в случае медленного охлаждения в печи. Подобные сплавы уже нашли практическое применение. Целью настоящей работы было исследование фазовых превращений в литом сплаве состава Fe-27Ga (27,4 ат.%Ga), посредством анализа электронных дифрактограмм, полученных на синхротроне “Diamond” (Великобритания, проф. А. Корсунский). Результаты сопоставлены с аналогичными исследованиями дифракции нейтронов (г.Дубна). В результате анализа была получена следующая последовательность фазовых превращений при нагреве: D03 → L12 → D019 → B2 → A2, а при охлаждении: A2 → D019 (частично) → L12. Характеристики данных фаз, участвующих в превращениях приведены ниже:

- A2 (является равновесной фазой в двухфазной области с L12 фазой ниже 590oС) имеет структуру типа α-Fe неупорядоченная, пространственная группа Im3m, a ≈ 2,92 Å  (при 20oС);

- L12 (является равновесной для сплава Fe-27Ga ниже 615oC) имеет структурный тип интерметаллида Cu3Au частично упорядоченная, пространственная  группа Pm3m, a ≈ 3,72 Å (при 20oС);

- D019 (фаза является равновесной в интервале температур 615-680oC) имеет структуру типа MgCd3 пространственная группа P63/mmc, a ≈ 5,28 Å, c ≈ 4,28 Å (при 20°С);

- B2 (фаза является равновесной в интервале температур 680-825oC) имеет структуру типа CsCl частично упорядоченная, пространственная группа Pm3m, a ≈ 2,92 Å (при 20°С);

    В ходе данной работы исследовалась последовательность фазовых превращений в сплаве Fe-27Ga, а также температурные интервалы. Стоит отметить, что более частый температурный шаг при нагреве и охлаждении позволяет точнее проследить температуры начала и конца фазовых превращений, в сравнении с результатами нейтронографии. Было также выявлено, что от 662oC начинает появляться В2 фаза, характерный пик которой (110). Данный факт свидетельствует о том, что при помощи синхротронного излучения удалось идентифицировать B2 фазу, идентификация которой становилась проблемной при нейтронной дифракции. Анализируя этот факт, можно сделать вывод о том, что превращение D019→A2 сопровождается двумя промежуточными превращениями через частично упорядоченную B2 фазу.

                                                               
 

                                              Рисунок 1- Пример дифрактограммы с обозначенными позициями пиков.

  Научный руководитель- д.ф.-м.н., проф. Головин И.С., консультант  д.ф.-м.н., проф. А.М. Балагуров.