Сучасна електрометалургія, 2015, №03



2015 №03 (04)

DOI of Article 10.15407/sem2015.03.05

2015 №03 (06)

---

Современная электрометаллургия, 2015, #3, 27-34 pages
 

Анализ технологических особенностей получения быстрозакаленных сплавов (Обзор)

Д.А. Калашник, В.А. Шаповалов, И. В. Шейко, Ю.А. Никитенко, В.В. Якуша

 
Институт электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Abstract
 
Проведен анализ свойств и строения аморфных и мелкокристаллических материалов. Описан метод, позволяющий статистически определить структуру аморфных материалов. Благодаря уникальным механическим, электрическим и магнитным свойствам аморфные материалы применяются в качестве постоянных магнитов, электрических датчиков, магнитопроводов трансформаторов, припоев при прецизионной пайке. Особое внимание уделяется перспективной технологии получения постоянных магнитов. Рассмотрены технологические особенности методов получения аморфних и мелкокристаллических материалов с помощью прецизионной металлургии. Проанализированы методы распыления, молота и наковальни, прокатки расплава, поверхностного плавления с помощью электронного луча и лазера, метод Тейлора, спиннингования, экстракции из расплава. Подробно рассмотрен метод диспергирования из расплава с использованием индукционной плавки в секционном кристаллизаторе. Наряду с положительными сторонами этот метод имеет недостатки, одним из которых является невысокая скорость закалки. Нивелировать данный недостаток прогнозируется при исследовании тепловых процессов на диске-холодильнике. Библиогр. 41, ил. 4.
 
Ключевые слова: аморфные металлические материалы; диспергирование; закалка; индукционная плавка в секционном кристаллизаторе; чешуйки
 
Received:                15.06.15
Published:               24.09.15
 
 
References
  1. Kekalo, I.B. (2006) Atomic structure of amorphous alloys and its evolution. Moscow, Vysshaya Shkola.
2. Zhukova, L.A. (2007) Structure and properties of binary metal alloys in molten and amorphous states. Ekaterinoburg, GOU VPO UGTU-UPI.
3. Belashchenko, D.K. (1985) Structure of molten and amorphous metals. Moscow, Metallurgiya.
4. Tatarinova, L.I. (1983) Structure of hard amorphous and liquid substances. Moscow, Nauka.
5. Sudzuki, K., Fudzimori, Kh., Hasimoto, K. (1987) Amorphous metals. Moscow, Metallurgiya.
6. Skryshevsky, A.F. (1980) Structural analysis of fluids and amorphous bodies. Moscow, Vysshaya Shkola.
7. Ryabov, A.V., Okishev, K.Yu. (2007) New metal materials and methods of their production: Manual. Chelyabinsk, Publ. House YuUrGU.
8. Vereshchagin, M.N., Goransky, G.G., Kukareko, V.A. (2012) Structure and tribotechnical properties of amorphous alloys on iron and nickel base in friction. Trenie i Iznos, 3, 232–235.
9. Rapidly-hardened metal alloys (1989) Ed. by S.Shtiba et al. Moscow, Metallurgiya.
10. Zborshchik, A.M. (2008) New materials in metallurgy. Donetsk, Higher Educ. Establ. DonSTU.
11. Mohri, K. (1984) Review on sensors and transducers. IEEE Trans. Mag. MAG-20, 5, 942–947. https://doi.org/10.1109/TMAG.1984.1063522
12. Sergeev, V.V., Bulygina, T.P. (1980) Magnetic hard materials. Moscow, Energiya.
13. Mushnikov, N.V., Demin, V.B., Zetkin, A.M., et at. (1994) Magnetic properties and microstructure of powders Nd–Fe–B, produced by alloy treatment in hydrogen. Physika Metallov i Metallovedenie, 77, Issue 6, 53–59.
14. Ramesh, R., Thomas, G. (1989) Interrelationships between structure and property in magnetic materials. Mater. Sci. Eng., B3, 435–441. https://doi.org/10.1016/0921-5107(89)90155-4
15. Croat, J.J. (1989) Manufacture of Nd–Fe–B permanent magnet by rapid solidification. J. Less.–Comm. Metals, 148, 7–15.
16. Wecker, J., Schultz, L. (1987) Coercivity after heat treatment of overquenched and optimally quenched Nd–Fe–B. J. Appl. Phys., 3, 990–993.
17. Croat, J.J. (1988) Neodymium–iron–boron permanent magnets prepared by rapid solidification. J. Mater. Sci. Eng., 10, 7–13.
18. (2002) New materials. Ed. by Yu.S. Karabasov. Moscow, MISIO.
19. (2006) Materials Science. Technology of structural materials. Ed. by V.S. Cherednichenko. Moscow, Omega-L.
20. Kalin, B.A., Fedotov, V.T., Sevryukov, O.N. et al. (2001) Peculiarities of active precision brazing of nuclear engineering products by rapidly-hardened brazing alloys. In: Coll.of papers of the VI Russian Conf. on reactor materials science, 11–15 September, 2000, Dimitrovgrad, Vol. 3, Part. 2, 103–114.
21. De Christofaro, N.J., Datta, A. (1985) Rapidly solidified filler metals in brazing and soldering applications. Rapidly Quenched Metals, 1715–1721.
22. (1987) Amorphous metal alloys. Ed. by F.N. Lyuborsky. Moscow, Metallugiya.
23. Beddow, J.K. (1978) The production of metal powders by atomization. London, Heyden.
24. Sudarshan, T.S., Srivatsan, T.S. (1993) Rapid solidification technology: An engineering guide. Technomic Publishing Company, Lancaster, USA.
25. Kaufmann, A.R. Method and apparatus for making powder. Pat. 3099041 USA. Publ. 30.06.1963.
26. (1986) Rapid hardening of liquid alloys. Ed. by V.T.Borisov. Moscow, Metallurgiya.
27. Kan, R.U. (1987) Alloys, rapidly-hardened from melt. Physical metals science. Moscow, Metallurgiya.
28. Nemoshkalenko, V.V. (1987) Amorphous metal alloys. Kiev, Naukova Dumka.
29. Zolotukhin, I.V. (1986) Physical properties of amorphous metal materials. Moscow, Metallurgiya.
30. Taylor, G.F. (1924) Method of drawing metallic filaments and a discussion of their properties and uses. Physical Review, 23, 655–660. https://doi.org/10.1103/PhysRev.23.655
31. Ulitovsky, A.V., Averin, N.M. Method of manufacture of metal microwire. Author's Cert. 61325 of USSR, Int.Cl. G 01 С 29/00. Publ. 19.03.64.
32. Ulitovsky, A.V., Mayansky, I.M., Avramenko, A.I. Method of continuous manufacture of microwire in glassy insulation. Author's Cert.128427 of USSR, Int.Cl. Н 01 В 13/06. Publ. 15.05.60.
33. Krasinkov, V.G., Reiman, L.V., Troyanovsky, V.V. Method of continuous manufacture of cast microwires in solid glassy insulation. Author's Cert. 149138 of USSR, Int.Cl Н 01 В 13/06. Publ. 05.02.65
34.Torkhov, G.F., Granovsky, V.K., Reida, N.V. et al (1990) Plasma-arc installation for manufacture of strip of amorphous materials. Problemy of Spets. Elektrometallurgii, 2, 78–80.
35. Zhadkevich, M.L., Shapovalov, V.A., Torkhov, G.F. et al. (2003) Producing of amorphous and nanocrystalline materials by using plasma-arc heating. Sovrem. Elektrometall., 4, 29–35.
36. Nikitenko, Yu.A. (2010) Producing of rapidly-hardened alloys in plasma-arc melting, Ibid., 3, 33–37.
37. Nikitenko, Yu.A. (2006) Rapidly-hardened metal, produced by plasma-arc heating and spinning and its structure. Nanosystems, Nanomaterials, Nabotechnologies, Issue 4, 797–801.
38. Kozhemyakin, G.N., Shapovalov, V.A., Nikitenko, Yu.A. et al. (2009) Influence of annealing on nanocrystal formation in Ni amorphous alloy. Crystallography Reports, 54, 7, 142–144. https://doi.org/10.1134/S1063774509070177
39. Paton, B.E., Latash, Yu.V., Sheiko, I.V. et al. Method of producing amorphous and fine-refined metals. Pat. 69514 of Ukraine. Int.Cl. 8 В 22 D 27/00. Publ. 15.09 2004 [in Ukraine].
40. Paton, B.E., Latash, Yu.V., Sheiko, I.V. et al. (1993) Producing of rapidly- hardened metal materials by using processes of induction heating in a sectional mould. Problemy of Spets. Elektrometallurgii, 2, 50–55.
41. Shapovalov, V.A., Sheiko, I.V., Nikitenko, Yu.A. (2009) Producing of rapidly-hardened alloys by the method of dispersion in IMSM. Sovrem. Elektrometall., 3, 32–35.