Structure transformation in amorphous Fe-B ribbon under laser scanning

Юлія Никируй; Назар Сембратович

doi:10.15330/pcss.25.4.718-722

Автор(и)

Юлія Никируй Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів, Україна
Назар Сембратович Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів, Україна

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.25.4.718-722

Ключові слова:

аморфний сплав Fe-B, лазерне сканування, нанокристалізація, рентгенівська дифракція

Анотація

Аморфний сплав Fe₈₆B₁₄, отриманий методом загартування з розплаву, обробляли імпульсним волоконним лазером у режимі сканування з різною швидкістю сканування та потужністю лазера. Методом рентгенівської дифракції досліджено індуковану лазером еволюцію структури аморфної стрічки. Нанорозмірні зерна фази α-Fe спостерігалися в результаті часткової кристалізації.

Посилання

C. Kuji, M. Mizutani, K. Takenaka, K. Shimada, T.J. Konno, H. Soyama, T. Kuriyagawa. Effect of local heating by ultrashort pulsed laser on Fe–Si–B–Cr amorphous alloys and its influence on blanking machinability,Precision Engineering, 81, 135-144 (2023); https://doi.org/10.1016/j.precisioneng.2023.02.007.

A.K.Singh, S.H.Alavi,S.R.Paital, et al., Structural Relaxation and Nanocrystallization-Induced Laser Surface Hardening of Fe-Based Bulk Amorphous Alloys, JOM 66, 1080 (2014); https://doi.org/10.1007/s11837-014-0974-3.

H. Sahasrabudhe, S.A. Dittrick, & A. Bandyopadhyay, Laser Processing of Fe-Based Bulk Amorphous Alloy Coatings on Titanium. Metall Mater Trans A, 44, 4914 (2013).

G. R. Zhang, Y. Bao, Q.L. Ma, L.M. Yu, L.F. Ji, & Y.J. Jiang, Nanocrystallization of Fe-Based Amorphous Alloys Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 by Continuous CO2 Laser Overlapping Irradiation. Advanced Materials Research, 287–290, 2351 (2011); https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.287-290.2351.

Y. Yao, H. Huang, C. Chen, M. Ni, S. Yang, Effect of Laser Irradiation and Tensile Stress on Microstructure and Magnetic Properties of Fe-Based Amorphous Alloys, Nanomaterials (Basel). Dec 25; 14(1):58 (2023); https://doi.org/10.3390/nano14010058. PMID: 38202513; PMCID: PMC10780516.

Wei Jia; Zhinong Peng; Zhijun Wang; Xiaochang Ni; Ching-yue Wang. The effect of femtosecond laser micromachining on the surface characteristics and subsurface microstructure of amorphous FeCuNbSiB alloy, Applied Surface Science, 253(3), 1299 (2006); https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2006.02.003.

O. Czyż, J. Kusiński, A. Radziszewska,et al.Study of Structure and Properties of Fe-Based Amorphous Ribbons after Pulsed Laser Interference Heating,J. of Materi Eng and Perform, 29, 6277 (2020);https://doi.org/10.1007/s11665-020-05109-w.

A. Radziszewska, O. Czyż,Influence of Pulsed Interference Laser Heating on Crystallisation of Amorphous Fe77Cu1Si13B9 Ribbons, Materials (Basel),17(9), 2060 (2024);https://doi.org/10.3390/ma17092060.

Michael P. McKinstry, Sameehan S. Joshi, K. V. Mani Krishna, M. Radhakrishnan, Narendra B. Dahotre; Magnetic response to microstructure and phase evolution in laser thermal treated FeSiB amorphous alloy,J. Appl. Phys., 134(16), 164901 (2023); https://doi.org/10.1063/5.0173772.

A. Sypień, J. Kusiński,The structure and mechanical properties of amorphous and nanocrystalline Fe-Si-B alloys, J Microsc., 2006 Oct;224(Pt 1), 111-3 (2006);https://doi.org/10.1111/j.1365-2818.2006.01680.x.

O.T. Inal, L.E. Murr, F.G. Yost, Laser-induced phase transitions in amorphous Fe80B20 alloy, Materials Science and Engineering, 51(1), 101 (1981);https://doi.org/10.1016/0025-5416(81)90111-7.

Cs. Fetzer, L. Gránásy, T. Kemény, E. Kótai, M. Tegze, I. Vincze, W. Hoving, F. van der Woude, Laser-melted amorphous and crystalline Fe-B alloys, Physical Review B, 42(1), 548 (1990); https://doi.org/10.1103/physrevb.42.548.

O.V. Smolyakov, V.V. Girzhon, S.I. Mudry, Y.S. Nykyruy, Explosive crystallisation of metal glasses based on Fe-B during pulsed laser heating, Experiment and modelling, Archives of Materials Science and Engineering 119/2, 49 (2023);https://doi.org/10.5604/01.3001.0053.4740.

Y. Nykyruy, S. Mudry,Y. Kulyk, &M. Lapinski,Nanocrystallization and phase formation in Fe73:5Nb3Cu1Si15:5B7 amorphous ribbon under laser heating. Materials Science-Poland,38(4) 526-534(2020); https://doi.org/10.2478/msp-2020-0064.

Y.S. Nykyruy, S.I. Mudry, Y.O. Kulyk, et al. Structural Transformation in Fe73.5Nb3Cu1Si15.5B7 Amorphous Alloy Induced by Laser Heating, Lasers Manuf. Mater. Process. 5, 31 (2018);https://doi.org/10.1007/s40516-017-0051-1.

YS, Nykyruy, SI, Mudry Effect of laser irradiation on the structure of IRON based amorphous alloys. In: Wythers MG (ed) Advances in materials science research, 40. Nova Science Publishers, New York, 189 (2020).

M. Matsuura,Crystallization kinetics of amorphous Fe, B alloys by dta, 30(4), 231 (1979); https://doi.org/10.1016/0038-1098(79)90341-7.

S.I. Mudry, Yu.S. Nykyruy, Yu.O. Kulyk, Z.A. Stotsko, Influence of pulse laser irradiation on structure and mechanical properties of amorphous Fe73.1Nb3Cu1.0Si15.5B7.4 alloy, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 61/1, 7 (2013).