IN SITU ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СКОРОСТИ НАГРЕВА НА ЭВОЛЮЦИЮ ФАЗОВОГО СОСТАВА МЕТАСТАБИЛЬНОГО СПЛАВА Fe68Ga32 Текст научной статьи по специальности «Физика»

IN SITU ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СКОРОСТИ НАГРЕВА НА ЭВОЛЮЦИЮ ФАЗОВОГО СОСТАВА МЕТАСТАБИЛЬНОГО СПЛАВА

Fe68Ga32

Вершинина Т.Н.1'2, Ержанов Б.1, Васин Р.Н.1'2, Балагуров А.М.1'2, Головин И.С.12, Хао Дж.3, Лю Х.3, Хе Л.3

1 Объединенный институт ядерных исследований, г. Дубна, Россия, 2Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС",

г. Москва, Россия 3Spallation Neutron Source Science Center, г. Дунгуань, Китай

[email protected]

Сплавы системы Fe-Ga известны тем, что в них реализуется такое явление, как гигантская магнитострикция. Несмотря на то, что исследования ведутся довольно интенсивно, до сих пор нет четкого понимания природы данного явления. В том числе неизвестна причина резкого падения константы магнитострикции с повышением концентрации Ga выше 27 at.%. Ответ на данный вопрос требует тщательного изучения структуры этих сплавов, в том числе тех, которые обладают высокими концентрациями галлия.

a100

v= 80-о4

й ■ О

'-g 60-й

1)

% 40

"о >

20

2 °C/min B2#

Fe,3Ga9 a-Fe6Ga5

Ч о

100 200 300 400 500 600 700 800 Temperature, °C

b

о4

100 -

10 °C/min

80-

60-

B2

/

и

i 40-

"о >

/

DO P-Q 6 5

3

20-

\

Ы2

- ■ • * • • - -

100 200 300 400 500 600 700 800 Temperature, °C

Рисунок 1. Эволюция фазового состава сплавов Fe68Gаз2 в процессе нагрева со скоростями 2

(а) и 10 (Ь) °С/мин.

0

0

С использованием дифракции нейтронов в режиме in situ проведенo исследование влияния скорости нагрева на эволюцию фазового состава сплава Fe68Ga32. В исходном (as cast) состоянии сплав содержит три структурные фазы: Fe3Ga(D03), FeoGa9, a-Fe6Ga5 и, как можно видеть из рис. 1, увеличение скорости его нагрева не приводит к качественному изменению порядка протекания фазовых реакций. Можно отметить смещение в область более высоких температур начала и конца существования структур L12 (Fe3Ga) и FeoGa9. Максимально достигаемые значения объемных долей фаз a-Fe6Ga5 и L12 ниже при нагреве со скоростью 10 °С/мин.

При температуре Tc ~ 380 °С интерметаллид FeoGa9 переходит в парамагнитное состояние. Скачок объема элементарной ячейки, который обнаруживается при TC, свидетельствует о модификации структуры с большой отрицательной константой спонтанной объемной магнитострикции.

*Работа выполнена в рамках проекта № 19-72-20080 РНФ