Preparation, Structure and Physical Properties of Fe-, Co- and Ni-rich Melt-quenched Ribbons Containing Zr or Hf Part Ⅰ: Preparation Details and Structural Characterization

摘要

Mit Hilfe des Melt-Spin-Verfahrens wurden amorphe Bänder von Legierungen des Typs TE-TL (TE = Zr und Hf; TL = Fe, Co und Ni) mit Konzentrationen in der Umgebung des TL-reichen Eutektikums (ca. 90At.-% TL-Gehalt) hergestellt. Die Parameter für die Herstellung von homogenen, kontinuierlichen und (oft über 10 m) langen Bändern mit einer Breite von etwa 3 mm und einer Dicke von 10 bis 30 μm werden ausführlich dargestellt. Alle Bänder besitzen, soweit dies durch Untersuchungen mit Hilfe von Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) nachgewiesen werden konnte, eine amorphe Struktur, mit Ausnahme (a) der Legierung Zr_9Ni_(91), die bei kleineren Abschreckraten eine feste Lösung Ni(Zr) mit einer kubisch-raumzentrierten (bcc) Struktur bildet und (b) der Legierung Hf_(11)Ni_(89), die sich sogar bei den höchsten angewandten Abschreckraten nur kristallin herstellen ließ, und zwar als nanokristalline Struktur der Phase HfNi_5.%A melt-spinning technique was used to produce TE-TL alloy ribbons with TE = Zr and Hf and TL = Fe, Co or Ni for compositions around the TL-rich eutectic (about 90 at.% TL-content). A detailed description of the preparation conditions for obtaining homogeneous, continuous, long (in some cases in excess of 10 m) ribbons about 3 mm wide and 10 to 20 μm thick is given. All the ribbons were obtained in an amorphous state as revealed by transmission electron microscopy (TEM) investigations except (a) the Zr_9Ni_(91) alloy forming a bcc-Ni(Zr) solid solution phase at low quench rate and (b) the Hf_(11)Ni_(89) alloy forming a HfNi_5 phase with nanocrystalline grain structure even at the highest quench rate applied. For the Zr-Fe and Zr-Co glasses, a fluctuation of the nearest-neighbor distances from site to site was observed by TEM that could be ascribed to a fluctuation of the chemical short-range order.