Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) Часть 2)

Abstract We have studied the structural features of the amorphous metallic ribbons Fe80-xCoxPi4B6 (with x = 25, 32, 35 at. %) by X-ray diffraction method. The metallic ribbons were prepared by the melt-spinning technique. The analysis of a structural condition of the samples is carried out by Finback — Warren method. The atomic pair distribution functions are calculated from x-ray diffraction pattern. Characteristics of short-range order (radii and dispersions of coordination spheres and coordination numbers) are calculated from these functions by singular value decomposition method. It has been shown that the short-range order in amorphous alloys is formed as the crystalline phases FeCoPB and a-FeCo phases. Keywords: metal glasses, structure of metal glasses, x-ray diffraction analysis, amorphous alloys. Аморфное состояние для металлических стекол является состоянием нестабильным: при нагреве или вылеживании в них может происходить распад аморфной фазы с естественной деградацией свойств. Поэтому и с точки зрения фундаментальной науки, и с точки зрения перспективы промышленного использования новых материалов чрезвычайно важно исследование как собственно структуры аморфной фазы в металлических сплавах, так и ее стабильности, перехода в частично-кристаллическое или полностью кристаллическое состояние, а также корреляции структуры и свойств материала. Ленты состава Fe 4 oNi 4 oPi 4 B 6 являются одними из самых известных и коммерциализованных на данный момент. В работах [1, 2] об исследовании магнитных свойств аморфных лент вида Fe40Co40P14B6 установлено, что данные ленты обладают лучшими магнитными свойствами по сравнению с образцами вида Fe40Ni40P14B6, однако исследования влияния концентрации Fe и Co в составе на структуру и магнитные свойства лент не проводились. В данной работе исследовались образцы Fes 0 -xCoxPi 4 B 6 с x = 25, 32, 35 %. Образцы в виде лент получались методом быстрой закалки расплава. Заготовка получалась путем индукционной плавки химической смеси Fe, Co, B и Co2P в аргоновой атмосфере, нагревалась индуктором до температуры, превышающей на 100-120 К температуру плавления (Tm =1313 К), после чего сплав выдавливался через сопло в кварцевой ампуле на наружную поверхность быстро вращающегося массивного медного колеса. Образцы рентгенографировались в симметричной геометрии на отражение на автоматизированном дифрактометре «ДРОН-4» с использованием CuKa-излучения в геометрии на отражение и MoKa-излучении в геометрии на просвет в следующем интервале углов: 29 (27-102) ° для ОпКаи (2-145) ° для MoKa. Экспериментальная кривая распределения интенсивности рассеяния для образца Fe 45 Co 35 Pi 4 B 6 в сравнении с теоретическими рентгенограммами фаз a-FeCo и FeCoPB приведена на рис. 1. Можно заметить, что рентгенограмма для данной ленты является рентгеноаморфной. Кристаллическая фаза a-FeCo неполностью описывает кривую образца, это хорошо видно на основных максимумах при 22 и 34 °, поэтому вполне очевидно наличие другой фаз(ы) помимо a-FeCo. Полнота описания экспериментальной дифракционной картины достигается за счет совокупности фаз a-FeCo и FeCoPB (рис. 1), следовательно, дифракционная картина, полученная для аморфных металлических лент состава FeCoPB, соответствует по положению и интенсивности диффузных максимумов суперпозиции картин рассеяния двух кристаллических фаз FeCoPB и a-FeCo [3]. 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 Рис.1. Сравнение экспериментальной рентгенограммы Fe45Co35P14B6с теоретическими рентгенограммами фазы FeCoPB и a-FeCo, съемка на МоКа-излучении в геометрии на просвет При обработке результатов эксперимента использовался метод Уоррена — Финбака. Для расчета кривой распределения парных функций D(r) необходимо из экспериментальной зависимости интенсивности рассеяния I(s), где s — длина дифракционного вектора, рассчитать H(s), которая является подынтегральной функцией расчета D ( r ). Экспериментальная функция D ( r ) может быть представлена в виде суммы функций парного 665