Статьи автора

Увеличение стеклообразующей способности сплава Co₄₁Fe₇Cr₁₅Mo₁₄C₁₅B₆ при разбавлении редкоземельными металлами

Номер выпуска 1 от 01.01.2023

Эвтектические сплавы из-за своей низкоплавкости являются перспективными материалами для получения металлических стекол. В отличие от кристаллических сплавов, в стеклах отсутствует дальний порядок, что приводит к повышению твердости, механической прочности, коррозионной стойкости и магнитной проницаемости. Возможности использования данных материалов на практике регламентируются критическим диаметром, при котором еще возможно образование однофазного металлического стекла при закалке. Поэтому актуальной задачей в этой области исследований является повышение критического диаметра имеющихся аморфных сплавов. Одним из методов улучшения стеклообразующей способности сплавов является их разбавление более тугоплавкими металлами. В данной работе представлены рентгеноаморфные металлические стекла сплавов (Co₄₁Fe₇Cr₁₅Mo₁₄C₁₅B₆)_{100 – x}R_x с разбавлением редкоземельными металлами (R = Gd, Ho, La, Nd, Y, Yb; x = 0; 2). Методами рентгеновской дифракции и сканирующей электронной микроскопии установлен критический диаметр, фазовый и элементный состав сплавов в зависимости от скорости закалки. Установлено, что добавление 2 ат. % Gd, Ho и Y значительно увеличивает стеклообразующую способность сплава Co–Fe–Cr–Mo–C–B. Методом спиннингования, при закалке на алюминиевом диске, вращающемся с линейной скоростью 11.5 м/с, получены ленты толщиной от 19 до 73 мкм. На поверхности лент были обнаружены редкие включения с высоким содержанием редкоземельных элементов вплоть до 35 ат. %, которые могут выступать в качестве центров кристаллизации.

54 0

Спектральный анализ в оценке электрохимического поведения высокоэнтропийных сплавов GdTbDyHoSc и GdTbDyHoY

Номер выпуска 6 от 01.06.2023

Электрохимическое поведение неупорядоченных систем, таких как высокоэнтропийные сплавы, представляет собой стохастический случайный процесс. Для точного прогнозирования и анализа поведения таких систем в эксплуатационных условиях, наряду с классическими электрохимическими методами, необходимо применение новых вычислительных и экспериментальных методов. В данной работе на примере редкоземельных сплавов эквимолярного состава GdTbDyHoSc и GdTbDyHoY показана эффективность использования быстрого преобразования Фурье и вейвлет-анализа для оценки электрохимического поведения стохастических систем. Были измерены временны́е ряды колебания величин потенциала исследуемых образцов в 0.01 М растворе NaCl в течение 12 ч при плотностях тока от 0.2 до 0.5 мА/см². Анализ полученных временны́х рядов методом быстрого преобразования Фурье показал, что угловой коэффициент наклона логарифма спектральной плотности мощности к логарифму частоты увеличивается с ростом плотности тока. В частности, для образца GdTbDyHoY коэффициент β изменяется от –1.93 до –1.77. Для образца GdTbDyHoSc β находится в диапазоне от –1.46 до –1.35. Кроме того, использовался вейвлет-анализ для обработки временны́х рядов, полученных для обоих сплавов при плотностях тока от 0.2 до 0.5 мА/см². Для иллюстрации интенсивности процесса электрохимического растворения поверхности исследуемых сплавов были построены скалограммы полученных временны́х рядов. На основе скалограмм были рассчитаны значения глобальных спектров энергии, распределенных по частотным диапазонам, а также значения общей энергии исследуемых систем. Сплав GdTbDyHoY продемонстрировал более высокие значения общей энергии по сравнению со сплавом GdTbDyHoSc. Значение общей энергии для сплава GdTbDyHoY при увеличении плотности тока с 0.2 до 0.5 мА/см² увеличивается от 0.97 до 2.03 кВ² соответственно. Для сплава GdTbDyHoSc значение общей энергии увеличивается с 0.50 до 0.84 кВ². Установлено, что методы быстрого преобразования Фурье и вейвлет-анализа являются эффективными инструментами для понимании электрохимического поведения локально неупорядоченных химических систем, таких как высокоэнтропийные сплавы, состава GdTbDyHoSc и GdTbDyHoY, в дополнение к классическим электрохимическим методам.

50 0