Статья 14413

Название статьи

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕКСТУРЫ ЖЕЛЕЗОНИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ FE64NI36 И FE50NI50 МЕТОДОМ ДИФРАКЦИИ ОБРАТНО ОТРАЖЕННЫХ ЭЛЕКТРОНОВ

Авторы

Родионов Дмитрий Петрович, доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник, Институт физики металлов Уральского отделения Российской академии наук
(Россия, г. Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18), phym@ imp.uran.ru
Хлебникова Юлия Валентиновна, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Институт физики металлов Уральского отделения Российской академии наук
(Россия, г. Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18), yulia_kh@ imp.uran.ru
Козлов Геннадий Васильевич, доктор технических наук, профессор, декан факультета повышения квалификации и дополнительного образования, Пензенский государственный университет
(Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), gvk17@ yandex.ru
Гервасьева Ирина Владимировна, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник, Институт физики металлов Уральского отделения Российской академии наук
(Россия, г. Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18), gervasy@imp.uran.ru
Суаридзе Теона Романиевна, младший научный сотрудник, Институт физики металлов Уральского отделения Российской академии наук, (Россия, г. Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18), t.suaridze@yandex.ru

Индекс УДК

 669.1'24:539.25

Аннотация

Актуальность и цели. Возможность успешной реализации в Fe-Ni сплавах с ГЦК-решеткой очень острой кубической текстуры, приближающейся к монокристальной, их достаточно высокие механические свойства, способность воспринимать затравочные ориентированные оксидные слои из CeO2 или Y2O3, совершенная текстура отжига позволяют использовать металлические подложки из Ni-Fe сплавов не только в технологии высокотемпературных сверхпроводников второго поколения, но и для других многослойных композиций, например, в электронной технике. Целью данной работы является исследование закономерностей формирования текстуры первичной рекристаллизации в сплавах Fe64Ni36 и Fe50Ni50 в зависимости от условий отжига.
Материалы и методы. Для выплавки лабораторных сплавов Fe64Ni36 и Fe50Ni50 использовался никель чистотой 99,99 % и карбонильное железо чистотой 99,97 %. Для оценки совершенства кубической текстуры в металлической ленте и исследования ориентации рекристаллизованных зерен в плоскости текстурованной ленты-подложки в работе использован метод дифракции обратно отраженных электронов на сканирующих электронных микроскопах Pegasus «Quanta-200» и Jeol JSM 840A. Кинетика рекристаллизации деформированных лент исследовалась на дилатометре Ulvac Sincu-riku. Для исследования микроструктуры применялся оптический микроскоп «Neophot-30».
Результаты. Результаты исследования свидетельствуют о возможности реализации в сплавах Fe64Ni36 и Fe50Ni50 острой кубической текстуры рекристаллизации, приближающейся к монокристальной.
Выводы. 1. Легирование никеля железом приводит к значительному увеличению параметра решетки сплава, однако, в отличие от легирования другими d-переходными металлами, это не приводит к изменению типа текстуры деформации сплавов, что, в свою очередь, позволяет получить при отжиге острую кубическую текстуру во всей области существования ГЦК Fe-Ni сплавов. 2. Для сплава Fe50Ni50 определен оптимальный режим рекристаллизационного отжига 1050 °С в течение 1 ч, при котором удается реализовать очень острую кубическую текстуру, близкую к монокристальной с содержанием двойниковых зерен на поверхности текстурованной ленты менее 1 %. 3. В инваре Fe64Ni36 после всех режимов рекристаллизационного отжига реализуе-мая острая кубическая текстура дает возможность использования тонких лент из этого сплава в качестве подложек в технологии высокотемпературных сверхпроводников второго поколения, но немного уступает по степени совершенства текстуре пермаллоя Fe50Ni50.

Ключевые слова

железоникелевые сплавы, холодная деформация прокаткой, отжиг, рекристаллизация, совершенная кубическая текстура, дифракция электронов.

 

 Скачать статью в формате PDF

Список литературы

1. Вишняков, Я. Д. Теория образования текстур в металлах и сплавах / Я. Д. Вишняков, А. А. Бабарэко, С. А. Владимиров, И. В. Эгиз. – М. : Наука, 1979. – 343 с.
2. Образование текстуры в сплавах никеля с некоторыми d-переходными металлами. Ч. 2. Текстура рекристаллизации / И. В. Гервасьева, Б. К. Соколов, Д. П. Родио-нов, Ю. В. Хлебникова, Я. В. Подкин // Физика металлов и металловедение. – 2003. – Т. 96, № 2. – С. 95–101.
3. Влияние рекристаллизационного отжига на формирование совершенной кубической текстуры в ГЦК-никелевых сплавах / Д. П. Родионов, И. В. Гервасьева, Ю. В. Хлебникова, В. А. Казанцев, Н. И. Виноградова, В. А. Сазонова // Физика металлов и металловедение. – 2011. – Т. 111, № 6. – С. 628–638.
4. Родионов, Д. П. Текстурованные подложки из никелевых сплавов / Д. П. Ро-дионов, И. В. Гервасьева, Ю. В. Хлебникова. – Екатеринбург : РИО УрО РАН, 2012. – 112 с.
5. Pulsed Laser Deposition of Epitaxial YBa Cu O/Oxide Multilayers onto Textured NiFe Substrates for Coated Conductor Applications / R. I. Tomov, A. Kurzumovic, M. Ma-joros, D-J. Kang, B. A. Glowacki, J. E. Evetts // Supercond. Sci. Technol. – 2002. – Vol. 15. – P. 598–605.
6. Хансен, М. Структура двойных сплавов / М. Хансен, К. Андерко. – М. : ГНТИ по черной и цветной металлургии. – 1962. – Т. II. – 1488 с.
7. Schramm, R. E. Stacking Fault energies of fcc Fe-Ni Alloys by X-Ray Diffraction Line Profile Analysis / R. E. Schramm, R. P. Reed // Met. Trans. – 1976. – Vol. 7A, № 3. – P. 359–363.
8. Beeston, B. E. P. The Staking Fault Energies of Some Binary Nickel Alloys / B. E. P. Beeston, L. K. France // J. Inst. of Metals. – 1968. – Vol. 96, № 4. – P. 105–107.
9. Бутакова, Э. Д. Энергия дефекта упаковки в сплавах железо-никель и железо-никель-хром / Э. Д. Бутакова, К. А. Малышев, Н. И. Носкова // Физика металлов и металловедение. – 1973. – Т. 35, № 3. – С. 662–664.
10. Вол, А. Е. Строение и свойства двойных металлических систем / А. Е. Вол. – М. : Физматгиз, 1962. – Ч. II. – 793 с.
11. Industrial Cu-Ni alloys for HTS coated conductor tape / A. Girard, C. E. Bruzek, J. L. Jorda et al. // J. Phys. Conf. Ser. – 2006. – Vol. 43. – P. 341–343.
12. Гервасьева, И. В. Образование текстуры в сплавах никеля с некоторыми d-переходными металлами. Ч. I. Текстура деформации / И. В. Гервасьева, Б. К. Соколов, Д. П. Родионов, Ю. В. Хлебникова // Физика металлов и металловедение. 2003. – Т. 95, № 1. – С. 77–84.
13. Biaxially Textured NiCrX (X=W and V) Tapes as Substrates for HTS Coated Conduc-tor Applications / A. Tuissi, E. Villa, M. Zamboni et al. // Physica. – 2002. – P. 759–762.
14. YBCO Coated Conductor Deposited onto Non-magnetic Ternary Alloy NiCrW RABiTS Tape by in situ Pulser Laser Deposition / R. I. Tomov, A. Kursumovic, M. Majoros et al. // Physica C. – 2003. – Vol. 383. – P. 323–336.
15. Гервасьева, И. В. Получение кубической текстуры в лентах Fe-Ni сплавов / И. В. Гервасьева, Д. П. Родионов, Ю. В. Хлебникова, А. П. Потапов // Письма в Журнал технической физики. – 2011. – Т. 37, № 14. – С. 76–83.
16. Geadstone, T. A. Grain boundary misorientation and thermal grooving in cube-textured Ni, Ni-Cr tape / T. A. Geadstone, J. C. Moore, A. J. Wilkinson, C. R. M. Grovenor // JEEE Transactions on Applied Supercond. – 2001. – Vol. 11, Is-sue 1, Part III. – P. 623–626.

 

Дата создания: 02.06.2014 11:30
Дата обновления: 02.06.2014 11:40