Свойства аморфных сплавов Маркировка аморфных сплавов

Для маркировки аморфных сплавов используется буквенно-числовая система обозначений. Элементы обозначаются буквами русского алфавита так же, как это предусмотрено для сталей. Числа перед буквенным обозначением элемента указывают его среднее содержание в сплаве. Содержание кремния и бора в марочном обозначении не указывается. Общее содержание этих элементов-аморфизаторов обычно составляет 20 – 25 % (ат.).

Химический состав аморфных сплавов обозначают также символами химических элементов с цифровыми индексами, которые указывают содержание данного элемента в % (ат.), например, Fe₈₁B₁₃Si₄C₂.

Сплавы, производимые в промышленных масштабах, в США называются Metglas, в Германии – Vitrovas, в Японии – Amomet. К этим названиям добавляется кодовое число.

РАЗДЕЛ 12.3.2

Механические свойства сплавов

Аморфные сплавы являются высокопрочными материалами. Предел текучести аморфных сплавов Fe₄₀Ni₄₀P₁₄B₆, Fe₈₀B₂₀, Fe₆₀Cr₆Mo₆B₂₈ составляет соответственно 2400, 3600, 4500 МПа, в то время как предел текучести высокопрочных сталей обычно составляет не более 2500 МПа.

Для аморфных сплавов характерна четкая линейная связь между твердостью и прочностью. Для сплавов на основе Fe, Ni, Co справедливо выражение что позволяет с достаточной точностью использовать показания твердомера для определения прочностных характеристик.

Следует обратить особое внимание на то, что наряду с высокой прочностью аморфные сплавы характеризуются хорошей пластичностью при сжатии (до 50 %) и изгибе.

При комнатной температуре аморфные сплавы подвергаются холодной прокатке в тонкую фольгу. Лента аморфного сплава Ni₄₉Fe₂₉P₁₄B₆A_l2 толщиной 25 мкм без образования микротрещин может быть согнута вокруг острия бритвенного лезвия. Однако при растяжении их относительное удлинение составляет не более 1 – 2 %. Это объясняется тем, что пластическая деформация происходит в узко локализованных полосах сдвига (10 – 40 нм), а за пределами этих полос деформация практически не имеет развития, что и приводит к низким значениям макроскопической пластичности при растяжении.

Энергия разрушения и ударная вязкость аморфных сплавов также значительно превышает эти характеристики для обычных кристаллических сталей и сплавов. Характер излома свидетельствует о вязком разрушении металлических стекол.

Аморфные высокоуглеродистые стали, содержащие Cr, Mo, W, обладают высоким сопротивлением разрушению и термической стабильностью: например, Fe₅₄Cr₁₆Mo₁₂C₁₈ имеет предел прочности при растяжении 3800 МПа и температуру кристаллизации 880 К. При этом такие высокоуглеродистые сплавы имеют высокие коррозионные характеристики и не чувствительны к охрупчиванию при старении. Такие сплавы целесообразно использовать в высокопрочных композитах.

Таким образом, аморфные сплавы являются высокопрочным материалом с высокими упруго-пластическими характеристиками, имеющими очень малое деформационное упрочнение.

РАЗДЕЛ 12.3.3