DD213454A1

DD213454A1 - Verfahren zur erhoehung der bruchzaehigkeit amorpher legierungen

Info

Publication number: DD213454A1
Application number: DD24771283A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Pompe; Klaus Wetzig; Hans Fiedler
Original assignee: Akad Wissenschaften Ddr
Priority date: 1983-02-04
Filing date: 1983-02-04
Publication date: 1984-09-12

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallurgie. Ihr Ziel ist es, die mechanische Belastbarkeit amorpher Legierungen zu erhoehen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Bruchzaehigkeit amorpher Legierungen bedeutend verbessert wird. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass bei der an sich bekannten Herstellung der Legierung die Abkuehlgeschwindigkeit v tief a vorzugsweise nach der Formel (I.) u. die Temperatur bei der Abloesung von der Walze T tief a insbesondere nach Formel (II) eingestellt werden. Anschliessend wird d. Legierung im Oelbad, unter Schutzgas oder im Vakuum auf 0,55 bis 0,65 T tief c erwaermt und fuer die Dauer von 0,5 bis 2 Stunden auf dieser Temperatur gehalten. Die Erfindung laesst sich bei allen amorphen Legierungen, die durch Schnellabkuehlung direkt aus der Schmelze hergestellt werden, anwenden.

Description

Verfahren zur Erhöhung der Bruchzähigkeit amorpher Legierungen Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallurgie. Objekte, in denen die Anwendung der Erfindung möglich und zweckmäßig ist, sind amorphe Legierungen, die durch Schnellabkühlung direkt aus der Schmelze hergestellt werden. In der Regel sind das Metall-Metalloid-Legierungen bzw. solche Legierungen beinhaltende Verbünde beliebiger geometrischer Form, die hohe Bruchzähigkeit erfordern.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Seit amorphe Obergangsmetall-Metalloid-Legierungen bekannt sind, werden sie vorzugsweise als Magnetwerkstoffe verwendet. Mit der Beherrschung der Herstellung amorpher Legierungen in Band- oder Drahtform, bzw. als Kurzfasern oder Flakes direkt aus der Schmelze wurde auch ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung entwickelt. Untersuchungen dieser Erzeugnisse hinsichtlich ihres mechanischen Verhaltens zeigten, daß amorphe Legierungen auf Grund ihrer niedrigen Bruchzähigkeit nur geringen mechanischen Belastungen stand halten.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die mechanische Belastbarkeit amorpher Legierungen zu erhöhen.

- 2 Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Bruchzähigkeit amorpher Legierungen bedeutend verbessert wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei der an sich bekannten Herstellung der Legierung die Abkühlgeschwindigkeit V vorzugsweise nach Formel (I) und die Temperatur bei der Ablösung von der Walze T„ insbesondere nach Formel (II) eingestellt werden. Anschließend wird die Legierung im ölbad unter Schutzgas oder im Vakuum auf 0,55 bis 0,55 T erwärmt und für die Dauer von 0,5 bis 2 Stunden auf dieser Temperatur gehalten. Die Abkühlung auf Raumtemperatur kann beliebig erfolgen, da sie ohne Einfluß auf den Effekt ist. Damit wird eine Erhöhung der Bruchzähigkeit um mehr als 30 % erzielt. Durch Einhaltung der Bedingungen der Formeln (I) und (II) wird die Ausgangsbruchzähigkeit gesteigert. Eine Variante der Erfindung sieht vor, daß die Erwärmung der Legierung im Verbund, vorzugsweise einem Polymerverbund, oder bei,der Verbundherstellung vorgenommen wird. Ein besonderer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß bei der Herstellung der Legierung kein besonderer Aufwand hinsichtlich chemischer Reinheit erforderlich ist, da technische Verunreinigungen mit Mn, Ti, Cu, Ni, Cr und/oder Al bis zu einem Anteil von insgesamt 5 Masse-% keinen negativen Einfluß auf den Effekt ausüben. Im Gegenteil kann durch gezielte Beigabe dieser Elemente die Bruchzähigkeit noch erhöht werden.

Ausführungsbeispiel

Ein amorphes Band der Nominalzusammensetzung ^e .«Ni^P,, ,B,- ^von 20 mm Breite und 40,um Dicke wird durch Ausdrücken aus dem Schmelztiegel durch eine Düse auf eine schnellrotierende Kupfer walze von 400 mm £5 hergestellt. Die Temperatur der Schmelze beträgt 1670 K. Bei einer mittleren Abkühlgeschwindigkeit V =

5 8,5 . 10 K/s hat das Band beim Ab-lösen von der Walze eine Ablösungstemperatur T von 720 K. Dieses Band weist eine Bruch-

^a V 2. Zähigkeit !<_ von 48 MPa.nr auf. Das Band wird anschließend

im Hochvarkuura auf 400 K = 0,61 T erwärmt und eine Stunde auf

dieser Temperatur gehalten. Danach beträgt die Bruchzähigkeit K₁ = 77 MPa.n/². um 60 % erreicht.

V 2. l<_Ic = 77 MPa.tor . Damit wurde eine Erhöhung der Bruchzähigkeit

Pormelziusaramenstellung

5 . 10³ K/s<T_a < 5 . 10⁶ K/s (I)

T < T «=c (1,1 bis 1,5) T^, (II)

ν = Abkülilgeschwiiidig3s:eit

¹S s Kristallisationstemperatur

T = Temperatur im Ablösepunkt

- .. „ , . λ η η . Π O O ί!

Claims

Erfindungsanspruch

1. Verfahren zur Erhöhung der Bruchzähigkeit amorpher Legierungen, gekannzeichnet dadurch, daß bei der an sich bekannten Herstellung der Legierung die Abkühlgeschwindigkeit ν vorzugsweise nach Formel (I) und die Temperatur bei der Ablösung von der Walze T insbesondere nach Formel (II) eingestellt werden, die Legierung im ölbad, unter Schutzgas oder im Vakuum auf 0,55 bis 0,65 T erwärmt und für die

Dauer von 0,5 bis 2 Stunden auf dieser Temperatur gehalten wird.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Erwärmung der Legierung im Verbund, vorzugsweise Polymerverbund oder bei der Verbundherstellung vorgenommen wird.