Влияние деформации и отжига при разных температурах на структуру и твердость металлического стекла системы Zr-Cu-Al-Fe

            В данной работе исследовали влияние прокатки и последующего отжига при разных температурах: комнатной, 100 °С, 200 °С и 300 °С на структуру и твердость аморфного сплава Zr_62,5Сu_22,5Al₁₀Fe₅. В качестве объектов исследования использовали тонкие ленты толщиной около 40 мкм, полученные методом спиннингования. Образцы предварительно  зажали между двумя стальными листами марки 12Х18Н10Т толщиной 2 мм и деформировали методом многократной прокатки. Степень деформации составляла 20-35 %.

            Твердость исходных лент равна 490 HV, прокатка при комнатной температуре приводит к ее незначительному снижению, что связано с тем, что при прокатке в структуру лент вносится свободный объем. Прокатка при повышенных температурах приводит к повышению твердости до 509 HV при 100 °С, 544 HV при 200 °С и 580 HV при 300 °С. Твердость лент после после прокатки при комнатной температуре и отжига возрастает с повышением температуры отжига от 557 HV при 100 °С до 590 HV при 200 °С, достигая максимума после отжига при 300 °С – 623 HV.

            Для выяснения причин таких изменений твердости проведено структурное исследование лент методом ПЭМ. Установлено, что структура лент до деформации и лент, отожженных при температурах 100 °С и 200 °С после прокатки при комнатной температуре полностью аморфна и однофазна. Однако после прокатки при комнатной температуре и последующего отжига при 300 °С в течение 15 минут в структуре лент происходят значительные изменения. Появляются равномерно распределенные включения. Они темнее, чем основная матрица, что говорит о том, что их плотность больше, либо содержание в них более «тяжелых» компонентов сплава выше. При этом ленты остались полностью аморфными, фаз кристаллического происхождения выявлено не было.

             Таким образом, можно сделать следующий вывод: после прокатки при комнатной температуре и последующего отжига при 300 °С в течение 15 минут в структуре лент появились равномерно распределенные включения, однако  образцы остались полностью аморфными, при этом твердость лент по сравнению с прокаткой при комнатной температуре увеличилась.