В то время как частицы порошка в общем случае характеризуются точечной симметрией, проволока имеет ось симметрии, направленную по ее длине. Лишь небольшое число способов позволяют получать проволоку с круглым поперечным сечением при закалке из расплава. Наиболее ранний из них метод Тейлора основан на резком увеличении поверхности контакта жидкого металла с окружающей его оболочкой вследствие быстрого вытягивания стеклянной трубки с расплавом. Большее распространение получил метод, заключающийся в выдавливании расплава через отверстие круглого сечения. Стабилизация, затвердевание и охлаждение струи жидкого металла происходит в различного рода закалочных средах, таких, например, как газы или жидкости. Использование в этих целях твердой подложки проводит к тому, что проволока имеет в сечении форму, отличающуюся от правильного круга. К таким способам относятся вытягивание расплава из формы, из тигля, из висящей капли.
Существенными чертами способа, именуемого спиннингованием расплава на охлаждающую подложку (СРОП), являются формирование струи жидкого металла путем выпуска его через отверстие в уплотненном тигле и подачи ее на быстро движущуюся поверхность подложки. Лужа из жидкого металла, образующаяся на поверхности движущейся подложки и непрерывно пополняемая из тигля, служит локальным резервуаром, из которого также непрерывно образуется быстрозакаленная лента. Как начальная скорость закалки (~106 К/с), так и окончательная форма ленты зависят от характера этой лужи. Если она ровная и стационарная в течение всего процесса СРОП, то в результате получается лента с гладкими кромкой и поверхностью. К наиболее распространенным видам охлаждающей подложки, описанным в литературе, относятся внутренняя поверхность цилиндра или колеса, внешняя поверхность колеса, поверхности двух валков и ремня. Чтобы повысить среднюю скорость охлаждения ленты, использовались различные схемы удлинения зоны контакта ленты с поверхностью подложки в процессе СРОП. Процесс СРОП интенсивно используется для приготовления быстрозакаленных материалов вследствие присущей ему простоты и легкости при изготовлении однородных длинных лент.
Потребность в широкой аморфной ленте или полосе для таких устройств как сердечники трансформаторов вызвали необходимость развития способов получения образцов, ширина которых намного превышает ширину лент (обычно несколько миллиметров), получаемых в процессе СРОП. Для изготовления полосы шириной в несколько сантиметров требуется удлиненный резервуар жидкого металла, расположенный поперек направления движущейся подложки. При производстве широкой ленты и полосы в разреженной атмосфере предпочтительнее использовать щелевые сопла, нежели сопла круглого сечения, применяемые в процессе СРОП. Однако применение плоской струи расплава создает дополнительные трудности вследствие дестабилизации формы струи, обусловленной большой величиной поверхностного натяжения и низкой вязкостью расплава. Чтобы преодолеть это затруднение, разработан способ, получивший название плоской струи или полосового литья, в котором сопло помещается на очень малом расстоянии от движущейся поверхности подложки. Вследствие этой близости происходит гашение возмущений в резервуаре из жидкого металла на подложке, что делает возможным изготовление быстрозакаленной полосы при атмосферном давлении.
Прогрессивные методы спиннингования расплава. С целью изготовления аморфных лент и полос для специального применения разработан ряд новых и полезных вариантов базового процесса СРОП. Например, известно, что аморфизирующийся сплав, закаленный из расплава со скоростью ниже критической, будет хрупким и, вероятно будет содержать некоторое количество кристаллической фазы. Это обстоятельство учтено при изготовлении аморфных полос, содержащих линейные участки с повышенной хрупкостью. Такое явление достигалось при помощи подложки с предварительно образованными на ее поверхности участками с низкой теплопроводностью. На микрофотографиях поперечного сечения таких лент действительно обнаруживаются признаки локальной кристаллизации в охрупченных линейных участках. Такой способ можно применять для производства аморфных лент с вырезами заданной формы, которые легко образуются при сгибании по охрупченным линейным участкам. Таким образом, скоростью охлаждения и микроструктурой лент и полос можно управлять путем соответствующего изменения характера взаимодействия образца с подложкой.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.