Аморфизация в тонкой пленке системы Fe-Si-Cu-Mn-Mg-O : магистерская диссертация

Abstract

This work is devoted to establishment of the chemical composition and conditions of formation and stability of the amorphous phase arising in the Fe-Si-Cu-Mn-Mg-O system in the course of high-temperature annealing. The materials used for research cold rolled strips 0,70 mm of alloy thick, containing were used (in % on weight): Si – 3,1, Cu – 0,5, Mn – 0,3, other iron and inevitable impurity. The main methods used of a research the high-temperature x-ray phase analysis, the scanning electronic microscopy with electron probe analyses. Upon studying the processes occurring on the surface of a Fe-3%Si-0,5%Cu alloy sample with a heat resistant MgO coating during continuous annealing at a temperature range of 600…1060 °C, the formation of an amorphous phase in the form of a Fe-based solid solution was observed using the non-ambient XRD technique. This phenomenon was observed in a layer composed of α-Fe and (MgFe)2SiO4, (MgFe)O, SiO2 oxides upon heating in the temperature range corresponding to α→γ transformation, that is, 920…960 °C. The amorphous state of the thin film was preserved during the subsequent annealing, both during heating and during cooling to a temperature of 20 °C.

Данная работа посвящена установлению химического состава и условий формирования стабильной аморфной фазы, возникающей в системе Fe-Si-Cu-Mn-Mg-O в процессе высокотемпературного отжига. В качестве материала для исследования использовались холоднокатаные полосы толщиной 0,70 мм сплава, содержащего (в % по массе): Si – 3,1, Сu – 0,5, Mn – 0,3, остальное железо и неизбежные примеси. В качестве основных методов исследования использовались высокотемпературный рентгеновский фазовый анализ, сканирующая электронная микроскопия с электронно-зондовым (МРСА) анализами. Интегральный химический анализ слоев материала от поверхности вглубь образцов проводился с применением анализатора тлеющего разряда GDA-750. При исследовании процессов, происходящих на поверхности сплава Fe-3%Si-0,5%Cu c термостойким покрытием MgO, при непрерывном отжиге в интервале температур 600…1060°C методом терморентгенографии обнаружено образование аморфной фазы в виде твердого раствора на основе Fe. Эффект наблюдался в слое, состоящем из α-Fe, оксидов (MgFe)2SiO4, (MgFe)O, SiO2, при нагреве в температурном интервале, соответствующем α→γ превращению: 920…960 °C. Аморфное состояние тонкого слоя сохраняется в процессе дальнейшего отжига, как при повышении температуры, так и при охлаждении до 20°C.