Охлаждения?106 К/с). Быстрый теплоотвод достигается, если, по крайней мере, один из размеров изготовляемого образца достаточно мал (фольга, лента, проволока). Расплющиванием капли расплава между охлаждаемыми наковальнями получают фольгу шириной 15 - 25 мм и толщиной 40-70 мкм, а охлаждением на вращающемся барабане (диске) или прокаткой струи между двумя валками - ленту шириной 3-6 мм и толщиной 40-100 мкм. Выдавливанием расплава в охлаждённую могут быть изготовлены М. с. в виде проволоки.

Состав М. с.: = 80% переходных (Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zr, Pr и др.) или благородных металлов и ок. 20% поливалентных неметаллов (В, С, N, Si, P, Ge и др.), играющих роль стеклообразующих элементов. Примеры - бинарные сплавы (Au81Si19, Pd81Si19 и Fe80B20) и псевдобинарные сплавы, состоящие из 3-5 и более компонентов. М. с.- метастабильные системы, к-рые кристаллизуются при нагревании до темп-ры, равной ок. 1/2 темп-ры плавления.

Изучение М. с. позволяет исследовать природу металлич., магн. и др. св-в тв. тел. Высокая (приближается к теор. пределу для кристаллов) в сочетании с большой пластичностью и высокой коррозионной стойкостью делает М. с. перспективными упрочняющими элементами для материалов и изделий. Нек-рые М. с. (напр., Fe80B20) - ферромагнетики с очень низкой коэрцитивной силой и высокой магнитной проницаемостью, что обусловливает их применение в качестве магнитно-мягких материалов. Другой важный класс аморфных магн. материалов - сплавы редких земель с переходными металлами. Перспективно использование электрич. и акустич. св-в М. с. (высокое и слабо зависящее от темп-ры электрич. сопротивление, слабое вука).

Физический энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия . . 1983 .

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ СТЕКЛА

(метглассы) - разновидность аморфных металлов, аморфные сплавы с ме-таллич. типом проводимости, к-рые не имеют дальнего порядка в пространств, расположении атомов и характеризуются макроскопич. коэф. сдвиговой вязкости Па. Их изготавливают в виде плёнок, лент и проволок с помощью спец. техн. приёмов (закалка из расплава при типичных скоростях охлаждения ~10 в К/с, термич. напыление или в вакууме на охлаждаемую подложку и т. д.), к-рые ведут к быстрому затвердеванию сплавляемых компонентов в относительно узком температурном интервале около т. н. температуры стеклования T g .

M. с. обладают уникальным сочетанием высоких ме-ханич., магн., электрич. и коррозионных свойств .

M. с. исключительно тверды и обладают высокой прочностью на ; напр., s у для M. с. Fe 80 B 20 достигает 3,6-10° Н/м 2 (370кгс/мм 2) , что намного превосходит значение s у лучших сталей; по этой причине M. с. применяют для армировки в композиц. материалах (композитах).

По магн. свойствам M. с. подразделяются на два технологически важных класса. M. с. класса "ферромагнитный переходный металл (Fe, Со, Ni, в количестве 75-85%)-неметалл (В, С, Si, Р- 15-25%)" являются магнитно-мягкими материалами с незначительной коэрцитивной силой Н с ввиду отсутствия магн.-кристаллич. анизотропии ( макроскопич. магнитная анизотропия обусловлена при ненулевой магнитострикции внутр. или внеш. напряжениями, к-рые могут быть снижены при отжиге, а также наведённой анизотропией в расположении соседних атомов). Магнитная атомная структура осн. таких систем может быть представлена в виде совокупности параллельно ориентированных локализованных магн. моментов при отсутствии трансляц. периодичности в их пространств, размещении, причём благодаря эффектам локального окружения магн. ионов по своей величине могут флуктуировать (см. Аморфные магнетики). M. с. этого класса имеют почти прямоугольную петлю гистерезиса магнитного с высоким значением индукции насыщения B s , что в сочетании с высоким уд. электрич. сопротивлением r и, следовательно, низкими потерями на делает M. с. по сравнению с электротехн. сталями более предпочтительными при применении, напр., в трансформаторах .

Сравнительные характеристики нек-рых кристаллич. и зарубежных аморфных магнитно-мягких сплавов (а также одного из отечеств. M. с. 94 ЖСР - А на основе железа ) приведены в таблице.

M. с. класса "редкоземельный элемент - переходный d- металл", обычно приготавливаемые в виде плёнок с помощью катодного распыления, в ряде случаев (Gd - Со, Gd - Fe) обнаруживают коллинеарную ферромагн. структуру со свойствами, перспективными для создания устройств с памятью на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД), напр, низкой намагниченностью насыщения M s и высокой анизотропией, перпендикулярной плоскости плёнки . В большинстве др. случаев сильная локальная одноионная со случайным распределением осей лёгкого намагничивания, присущая редкоземельным ионам с ненулевым орбитальным моментом, обычно приводит в M. с. этого класса к хао-тич. неколлинеарной структуре типа спинового стекла.

Сравнительная характеристика некоторых магнитно-мягких кристаллических и аморфных сплавов (при 300 К) .

* T с - температура перехода в парамагнитное состояние (Кюри точка).

** Метгласс - зарегистрированная торговая марка корпорации Allied Chemical Corporation.

Из электрич. свойств M. с. наиб, существенны большая величина остаточного электрич. сопротивления (обычно в 2-4 раза больше, чем у кристаллич. аналогов) и малое значение температурного коэф. сопротивления (вне температурного интервала протекания процессов структурной релаксации и кристаллизации).

Ряд M. с. класса "переходный металл - неметалл" с добавками Cr и P обнаруживает исключит, коррозионную стойкость в агрессивных средах, превышающую на неск. порядков стойкость нержавеющих сталей . Неупорядоченность атомной структуры M. с. является также причиной высокой стойкости их свойств к воздействию радиации.

Аморфная структура M. с., являясь метастабильной, обладает очень большим временем жизни. Напр., оценки временного интервала эксплуатации, определяемого началом процесса кристаллизации, дают для одного из наименее стабильных M. с.ок. 550 лет при 175 0 C и 25 лет при 200 0 C .

Своеобразие физ. свойств M. с. является следствием аморфности их структуры (её хим. гомогенности, отсутствия межзёренных границ и линейных дефектов типа дислокаций). На рентгено-, электроне- и нейтроно-граммах M. с. имеется неск. диффузных гало, к-рые описываются с помощью ф-ции радиального распределения атомов (ФРРА) , где р(г) - усреднённая атомная на расстоянии г от случайного, выбранного за начало отсчёта атома (рис.). ФРРА не даёт полной информации о расположении атомов в трёхмерном пространстве, однако в сочетании с др. методами (исследованием тонкой структуры рентг. спектров поглощения, аннигиляцией позитронов и т. д.) она даёт возможность отобрать те структурные модели M. с.,

Нормированная функция радиального распределения атомов - средняя атомная плотность вещества) для аморфного железа .

к-рые лучше всего соответствуют эксперим. данным. Сходство ФРРА для аморфного и жидкого состояний, особенно на больших и ср. расстояниях, позволило на первых порах использовать для одноатомных M. с. модель случайной плотной упаковки твёрдых сфер, в своё предложенную Дж. Д. Берналом (J. D. Bernal) для одноатомных жидкостей, а для M. с. типа "металл - неметалл" - модификацию этой модели , согласно к-рой небольшие атомы неметалла заполняют большие пустоты ("дырки" Бернала) в случайной плотной упаковке атомов металла и не соседствуют друг с другом. Однако данные дифракц. экспериментов (напр., расщепление второго пика ФРРА, отсутствующее в жидких металлах) говорят о существовании в M. с. ближнего атомного порядка. Расчёты термодинамич. устойчивости атомных микрокластеров и структурного фактора для M. с. указывают на предпочтительность для них модели ближнего порядка , в к-рой осн. элементом структуры является икосаэдр - правильный двадцатигранник, получаемый упаковкой 12 слегка искажённых тетраэдров и обладающий 12 вершинами с 5 сходящимися рёбрами, через к-рые можно провести 6 осей симметрии пятого порядка.

Хотя икосаэдрич. не может быть элементом построения кристалла, поскольку невозможно плотно заполнить трёхмерное путём периодич. трансляций икосаэдра без появления несогласованности в структуре, веским аргументом в пользу икосаэдрич. ближнего порядка в M. с. является также недавнее открытие в сплаве Al 86 MnI 4 принципиально нового типа атомной структуры твёрдых тел - квазикристаллич. структуры с икосаэдрич. дальним порядком (см. Квазикристалл). Подобно M. с., квазикристаллы получаются быстрой закалкой из расплава /яятт. тгля оппепелённых составов в системах

Xf_ Fe), но, в отличие от M. с., дают на рентгенограммах когерентные брэгговские рефлексы, соответствующие симметрии пятого или даже десятого порядка . Нек-рыеМ. с. (напр., Pd 60 U 20 Si 20 ) после отжига переходят в квазикристаллич. состояние, оона-руживая тем самым тесную генетич. связь структурного состояния M. с. и квазикристаллич. состояния.

Лит -1)Петраковский Г. А., Аморфные магнетики, "УФН","1981,т. 134, с. 305; 2) Люборский Ф. В., Перспективы применения аморфных сплавов в магнитных устройствах, в кн.· Магнетизм аморфных систем, пер. с англ., M., Ii)Sl; 3)Хандрих К., Кобе С., Аморфные ферро- и ферримагнетики, пер. с нем., M., 1982; 4) Крапошин В. С., Линецкий Я. Л., Физические свойства металлов и сплавов в аморфном состоянии, в кн.: Итоги науки и техники. Металловедение · термическая обработка, т. 16, M., 1982; 5) Металлические стекла, пер. с англ., M., 1984; 6) Amorphous metallic alloys ed by F. Luborsky, L.- , 1983; 7) Аморфные сплавы, M., 1984; 8) Преображенский A. А., Бишард E. Г., Магнитные материалы и , 3 изд., M 1986; 9) Iсhikawа Т., Electron diffraction study of the local atomic arrangement in amorphous iron and nickel films, "Phys. Stat. Sol. (a)", 1973, v. 19, N, 2, p. 707; 10) Polk D. E The structure of glassy metallic alloys, "Acta Metall.", 1972, v. M, № 4 r 485; 11) Sасhdev S., Nelsоn D. R., Order m metallic glasses and icosahedral crystals, "Phys. Rev. B", 1985, v. 32, № 7 r 4592" 12) Sheсhtman D. и др., Metallic phase with long-range orientational order and no translational symmetry, "Phys. Rev. Lett.", 1984, v. 53, M 20, p. 1951; 13) Levine D., Steinhardt P. J., Quasicrystals. 1-2, "Phys. Rev. B", 1986 v. 34, MJ 2, p. 596; 14) Heльсон Д. Р., Квазикристаллы пер с англ., "В мире науки", 1986, № 10, с. 19; 15) Po-о h S J., Drehmаn A. J., Lawless K. R., Glassy to icosahedral phase transformation in Pd - U - Si alloys, "Phys. Rev Lett ", 1985, v. 55, Mi 21, p. 2324. M. В. Медведев.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. - М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1988 .

Аморфные сплавы (металлические стекла)

Металлы и сплавы в аморфном состоянии, т.е. металлические стекла, впервые были получены в 1959–1960 гг. Свойства металлических сплавов в аморфном и кристаллическом состоянии имеют существенные отличия. Металлические стекла обладают сочетанием высоких механических, магнитных, антикоррозионных свойств.

Аморфная структура образуется при сверхвысоких скоростях охлаждения – 106 К/с и выше, при этом достигается очень большая степень переохлаждения, при которой параметры кристаллизации ЧЦК и CK (см. 1.3.5 и рис. 1.22) равны нулю (скорость охлаждения при получении отливок традиционными методами около 1 К/с). Существует ряд методов достижения таких скоростей:

• – высокоскоростное ионно-плазменное и термическое распыление материала с последующей конденсацией паров на охлаждаемую жидким азотом подложку; скорость охлаждения около 1013 К/с;
• – оплавление тонких поверхностных слоев деталей лазерным лучом, при этом высокая скорость охлаждения обеспечивается быстрым отводом тепла в глубьлежащие слои металла; скорость охлаждения 107-109 К/с;
• – закалка из жидкого состояния; скорость охлаждения 106...1010 К/с.

Закалка из жидкого состояния – основной метод получения металлических стекол. Установка для реализации этой технологии (рис. 10.14) состоит из трех вакуумных камер (1). В верхней осуществляется расплавление металла плазменной горелкой (6), в средней расположен медный диск (3 ), нижняя камера – вакуумный резервуар. Водоохлаждаемый медный тигель (4) расположен на стенке, разделяющей верхнюю и среднюю камеры. После помещения металла (5) в тигель происходит откачка до давления 10-4 Па, затем в верхнюю и среднюю камеры подают аргон до давления 5...8 104 Па. После расплавления металла давление в средней камере сбрасывается до 104 Па с помощью дроссельного клапана (2). Под действием разности давлений расплав поступает в среднюю камеру и попадает на вращающийся медный

Рис. 10.14.

диск. При непрерывной подаче жидкого металла образуется лента с аморфной структурой.

Склонность к получению аморфной структуры определяется типом и химическим составом сплава. Высокой склонностью к образованию аморфной структуры обладают сплавы, компоненты которых образуют диаграммы состояния с эвтектикой, а их составы – околоэвтектические. Это объясняется, во-первых, тем, что в сплавах, содержащих эвтектику, температура конца кристаллизации минимальна, поэтому жидкость остается стабильной до самых низких температур и обладает высокой вязкостью, что затрудняет диффузионные процессы и тем самым кристаллизацию (при более высоких температурах вязкость жидкости ниже). Во-вторых, чем ближе состав к эвтектическому, тем большее количество жидкости сохраняется до температуры солидус (для эвтектического сплава количество жидкости в соответствии с равновесной диаграммой состояния составляет 100%) и тем меньше вероятность образования зародышей твердой фазы.

Диаграммы состояния с эвтектикой характерны для сплавов "металл – неметалл" (напомним широко известную диаграмму состояния "железо – цементит" с эвтектикой при содержании углерода 4,3%). К неметаллическим аморфообразующим элементам относятся С, Р, В, N, S и др. В настоящее время получено большое количество аморфных сплавов на основе титана в сочетании с ванадием, ниобием, танталом, а также на основе железа, хрома, ниобия с аморфообразующими компонентами. При этом аморфная структура достигается для сплавов, составы которых близки к эвтектическим. В качестве примера приведем сплавы Ta80Nb55Si15, Ti72Ta10SiI8, Fe8()B20 (цифры – атомные проценты соответствующего элемента).

Предпосылкой для получения аморфных чисто металлических сплавов является наличие на диаграмме состояния "металл – металл " промежуточных соединений – интерметаллидов (см. 3.2).

Эти фазы, так же как и химические соединения, имеют собственную кристаллическую решетку, стехиометрический состав, но в отличие от химического соединения неупорядоченное расположение атомов разного сорта в кристаллической решетке. Сложное строение таких фаз требует для их образования протекания диффузионных процессов, которые при сверхвысоких скоростях охлаждения подавляются, вследствие чего сплавы получают метастабильную аморфную структуру.

Так, в системе "железо – вольфрам" получены аморфные сплавы при содержании атомного железа порядка 31...68%, т.е. в области существования фаз Fe2W и Fe7W6 (например, W50Fe50). Аморфные сплавы, близкие по составу к промежуточным фазам, получены также в системах "Мо – Fe", "Nb – Ni", "Та – Ni": Мо46Со54, Nb60Ni40, Ta50Ni50.

Аморфная структура металлических стекол нестабильна, поэтому она стремится приобрести наиболее стабильную, т.е. кристаллическую, структуру. Это происходит при нагреве выше начала температуры кристаллизации (T кр), которая зависит от температуры плавления (T пл) следующим образом: Т кр = (0,4...0,65) Tпл, К.

Нагрев ниже температуры начала́ кристаллизации (T кр), приводящий к более стабильному состоянию, сопровождается незначительными изменениями свойств – снижением электросопротивления и объема (рис. 10.15, 10.16). При повышении температуры выше Т кр происходит резкое изменение указанных характеристик до значений, которыми обладает вещество в кристаллическом состоянии.

Изменения структуры и свойств при нагреве определяют термическую обработку металлических стекол – это стабилизирующий отжиг при температурах ниже Т кр.

Применение металлических стекол ограничено температурой кристаллизации, нагрев до которой резко меняет их свойства.

Сортамент выпуска металлических стекол – это тонкие фольги, ленты, нити. Свое основное применение они

Рис. 10.15. Влияние температуры на электрическое сопротивление аморфного металлического сплава Fe 48Co 15Nii 5Si 14

нашли в микроэлектронике и радиоэлектронике, где используются фольги и тонкие пленки металлов, нанесенные на полупроводниковые или изолирующие подложки.

Однако такое применение аморфных металлических сплавов определяется нс только и не столько технологическими соображениями, сколько их особыми электрическими и магнитными свойствами. Весьма существенные различия физических свойств металлических стекол и кристаллических материалов объясняются принципиальным различием их строения, а именно случайным (в стеклах), а не упорядоченным (в традиционных металлах) распределением атомов, а также отсутствием зерен в структуре стекла.

Металлические стекла прежде всего отличаются высоким удельным электросопротивлением и низкими значениями коэффициента температурного расширения (табл. 10.4). По этим характеристикам они значительно превосходят традиционно используемый нихром (Х20Н80).

Таблица 10.4

Удельное электросопротивление и температурный коэффициент (ТК) сопротивления металлических стекол системы "Ni – Si – В"

Рис. 10.16.

Железокобальтовые аморфные сплавы обладают высокой магнитной проницаемостью и малой коэрцитивной силой, что важно для магнитомягких материалов. Они могут заменить традиционные пермаллои (сплавы, содержащие от 45 до 83% Ni). Так, для сплава Fe5Co66Cr9Si5Bl5 магнитная проницаемость μ = 2105, коэрцитивная сила H c = 0,08 А/м, тогда как для пермаллоя марки 4-79Mо эти характеристики составляют соответственно 3 104 и 0,8 А/м. Коэрцитивная сила тем меньше, чем крупнее зерно, структура же аморфных сплавов представляет собой как бы одно зерно.

Для аморфных сплавов, в состав которых входят железо, хром, кобальт, характерно сочетание высоких значений твердости и прочности (табл. 10.5).

Таблица 10.5

Механические свойства аморфных металлических сплавов

Однако использование аморфных сплавов для изготовления нагруженных деталей, к сожалению, ограничено производимым сортаментом. Нити используют для армирования композиционных материалов, ленты – для намотки при изготовлении сосудов высокого давления с целью их упрочнения. Из ленты изготавливаются также упругие элементы.

Весьма высокую твердость реальных деталей можно получить путем аморфизации поверхностных слоев деталей лазерной обработкой. Так, лазерная обработка чугунной детали (3,2% С, 2,6% Si, 0,64% Mn, 0,06% Р) позволила получить твердость поверхности, равную 1200 HV. Такая высокая твердость достигается при азотировании сталей, содержащих алюминий.

Получение аморфных сплавов стало весьма актуальным в связи с развитием важнейшего направления материаловедения – нанотехнологии. Кристаллизация аморфных сплавов позволяет получить кристаллы с размерами в нанометровом диапазоне – наноматериалы (см. ниже, 14.2.2).

Металлические стекла (аморфные сплавы, стекловидные метал­лы, метглассы) - металлические сплавы в стеклообразном состоянии, образующиеся при сверхбыстром охлаждении металлического рас­плава, когда быстрым охлаждением предотвращена кристаллизация (скорость охлаждения < 10 6 К/с).

Металлические стекла - метастабильные системы, которые кристаллизуются при нагревании до температуры ~ 1/2 t пл. Нагрев, когда подвижность атомов возрастает, постепенно приводит аморф­ный сплав через ряд метастабильных состояний в стабильное кри­сталлическое состояние. Многие металлические стекла испытывают структурную релаксацию уже при температуре чуть выше комнатной. Наложение деформирующего напряжения усиливает диффузионную подвижность и связанную с ней структурную перестройку сплавов.

Состав металлических стекол чаще всего выражается форму­лой М 80 Х 20 , где М - переходные (Cr, Mn, Fe, Co, Ni и др.) или благо­родные металлы, а X - поливалентные неметаллы (В, С, N, Si, P, Ge и др.), являющиеся стеклообразующими элементами.

Металлические стекла отличаются от кристаллических сплавов отсутствием таких дефектов структуры, как вакансии, дислокации, границы зерен, и уникальной химической однородностью: отсутству­ет ликвация, весь сплав однофазен.

Особенности строения металлических стекол обусловливают отсутствие характерной для кристаллов анизотропии свойств, высо­кую прочность, коррозионную стойкость и магнитную проницае­мость, малые потери на перемагничивание.

Физико-химические свойства металлических стекол значитель­но отличаются от свойств литых сплавов. Характерными особенно­стями потребительских свойств металлических стекол являются высо­кая прочность в сочетании с большой пластичностью и высокой коррозионной стойко­стью. Некоторые металлические стекла - ферромагнетики с очень низкой коэрцитивной силой и высокой магнитной проницаемостью (например, Fe 80 B 20), а для других характерно очень слабое поглоще­ние звука (сплавы редкоземельных металлов с переходными металла­ми). Наиболее широкое применение металлические стекла нашли бла­годаря магнитным и коррозионным свойствам.

Магнитно-мягкие металлические стекла изготавливают на ос­нове Fe, Co, Ni с добавками 15...20 % аморфообразующих элементов B, С, Si, P. Например, Fe 81 Si 3 , 5B 13 , 5C 2 имеют высокое значение маг­нитной индукции (1,6 Тл) и низкое значение коэрцитивной силы (32...35 мА/см). Аморфный сплав Co 66 Fe 4 (Mo, Si, В) 30 имеет сравни­тельно небольшое значение магнитной индукции (0,55 Тл), но высо­кие механические свойства (900... 1000 HV).

Высоким сопротивлением коррозии обладают только стабиль­ные аморфные сплавы. Так, для изготовления коррозионно-стойккх деталей используют металлические стекла на основе железа и никеля, содержащие не менее 3...5 % хрома и некоторые другие элементы. Критическая концентрация хрома, обеспечивающая стабильность аморфного сплава, определяется соотношением между легирующими элементами сплава и активностью коррозионной среды. Сопротивление металлических стекол коррозии снижают процессы, усиливающие химическую неоднородность, а именно:

· появление флуктуации химического состава; разделение исходной аморфной фазы на две другие аморфные фазы или фазы с другим химическим составом;

· переход аморфной фазы в двух- или многофазную смесь кри­сталлов разного химического состава;

· образование кристаллической фазы того же химического со­става, что и окружающая матрица.

Металлические стекла, или аморфные сплавы, получают путем охлаждения расплава со скоростью, превышающей скорость кристаллизации. В этом случае зарождение и рост кристаллической фазы становятся невозможными и металл после затвердевания имеет аморфное строение. Высокие скорости охлаждения могут быть достигнуты различными методами, однако наиболее часто используется закалка из расплава на поверхности быстро вращающегося диска (рис. 177). Этот метод позволяет получить ленту, проволоку, гранулы, порошки.

Получение аморфной структуры в принципе возможно для всех металлов. Наиболее легко аморфное состояние достигается в сплавах Al, Pb, Sn, Си и др. Для получения металлических стекол на базе Ni, Со, Fe, Мп, Сг к ним добавляют неметаллы или полуметаллические элементы С, Р, Si, В, As, S и др. (аморфообразующие элементы). Аморфные сплавы чаще отвечают формуле М 80 Х 20 , где М - один или несколько переходных элементов, а X - один или несколько неметаллов или других аморфообразующих элементов (Fe 80 P 13 C, Ni 82 P 18 , Ni 80 S 20).

Рис. 177. Схема получения аморфных сплавов с помощью быстрого охлаждения из расплава: а - разливка на диск; б - разливка между двумя дисками; 1 - индуктор; 2 - расплав; 3 - тигель; 4 - диск; 5 - лента аморфного материала

Аморфное состояние металлов метастабильно. При нагреве, когда подвижность атомов возрастает, протекает процесс кристаллизации, что постепенно приводит металл (сплав) через ряд мета- стабильных в стабильное кристаллическое состояние. Механические, магнитные, электрические и другие структурно-чувствительные свойства аморфных сплавов значительно отличаются от свойств кристаллических сплавов. Характерной особенностью аморфных сплавов являются высокий предел упругости и предел текучести при почти полном отсутствии деформационного упрочнения.

Высокие механические свойства

Высокими механическими свойствами обладают аморфные сплавы на основе кобальта.

Аморфные сплавы нередко хрупки при растяжении, но сравнительно пластичны при изгибе и сжатии. Могут подвергаться холодной прокатке. Установлена линейная связь между пределом текучести и твердостью для сплавов на основе железа и кобальта. Прочность аморфных сплавов близка к теоретической. Это объясняется, с одной стороны, высоким
значением о т, а с другой - более низкими значениями модуля упругости Е (на 30-50 %) по сравнению с кристаллическими сплавами.

Аморфные сплавы на основе железа и содержащие не менее 3-5 % Сr обладают высокой коррозионной стойкостью. Хорошую коррозионную стойкость имеют и аморфные сплавы на основе никеля. Аморфные сплавы Fe, Со, Ni с добавками 15-25 % аморфообразующих элементов В, С, Si, Р используют как магнитно-мягкие материалы.

Группы аморфных сплавов

Магнитно-мягкие аморфные сплавы делят на три основные группы:

1. аморфные сплавы на основе железа с высокими значениями магнитной индукции и низкой коэрцитивной силой (32-35 мА/см);
2. железоникелевые сплавы со средними значениями магнитной индукции (0,75-0,8 Тл) и более низким значением коэрцитивной силы, чем у железных сплавов (6-7 мА/см);
3. аморфные сплавы на основе кобальта, имеющие сравнительно небольшую индукцию насыщения (0,55 Тл), но высокие механические свойства (900-1000 HV), низкую коэрцитивную силу и высокое значение магнитной проницаемости. Вследствие очень высокого удельного электрического сопротивления аморфные сплавы характеризуются низкими потерями на вихревые токи - это их главное достоинство.

Магнитно-мягкие аморфные сплавы применяют в электротехнической и электронной промышленности (магнитопроводы трансформаторов, сердечников, усилителей, дроссельных фильтров и т. д.). Сплавы с высоким содержанием кобальта идут для изготовления магнитных экранов и магнитных головок, где важно иметь материал с высоким сопротивлением износу.

Область применения металлических стекол пока еще ограничена тем, что быстрым охлаждением (закалкой) из жидкого состояния их удается получить только в виде тонких лент (до 60 мкм) шириной до 200 мм и более или проволоки диаметром 0,5-20 мкм. Однако имеются широкие перспективы развития материалов этой группы.