Journal of thermal analysis

, Volume 37, Issue 6, pp 1261–1268 | Cite as

Crystallization kinetic studies: A means to evaluate time-temperature-transformation curves. Application to metallic glasses

  • M. T. Clavaguera-Mora
  • S. Suriñach
  • M. D. Baró
  • S. Bordas
  • N. Clavaguera
Article

Abstract

It is shown that the study of the kinetics of crystallization of an amorphous alloy may be used to obtain the correct form of the low temperature part of the time-temperature-transformation (T-T-T) curves. A unified review of the current kinetics of crystallization studies is presented and the general kinetic equation which gives the reaction rate as a function of temperature and crystalline fraction is shown to contain information related to theT-T-T-curves. Finally examples of application to two metallic glasses, Nd3Fe77B20 and Fe67.5Co15Nb1.5B16, obtained by rapid solidification techniques are presented. The comparison between theory and experiment is satisfactory.

Keywords

Crystallization Kinetic Equation Kinetic Study Metallic Glass Amorphous Alloy 

Zusammenfassung

Es wird gezeigt, daß die Untersuchung der Kristallisationskinetik von amorphen Legierungen genutzt werden kann, die korrekte Form des Niedertemperaturbereiches der Zeit-Temperatur-Transformation (T-T-T) Kurven zu erhalten. Es wird ein einheitlicher Überblick über die jüngsten Untersuchungen von Kristallisationskinetiken gegeben und an der allgemeinen Gleichung der Reaktionsgeschwindigkeit als eine Funktion von Temperatur und Kristallanteil wird gezeigt, daß sie Informationen bezüglich der T-T-T-Kurven beinhaltet. Letztlich wird eine Anwendung an zwei, durch schnelles Erstarren gewonnenen metallischen Gläsern Nd3Fe77B20 und Fe67.5Co15Nb1.5B16 dargelegt. Zwischen Theorie und Praxis konnte eine ausreichende Übereinstimmung festgestellt werden.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. 1.
    D. R. Uhlmann, in Materials Science Research, edited by T. J. Gray, Plenum Press, New York 1969 Vol. 4, p. 172.Google Scholar
  2. 2.
    D. R. Uhlmann, J. Non-Cryst. Solids, 7 (1972) 337.CrossRefGoogle Scholar
  3. 3.
    H. A. Davies, Scripta Met., 8 (1974) 1179.CrossRefGoogle Scholar
  4. 4.
    H. A. Davies, J. Non-Cryst. Solids, 14 (1975) 266.CrossRefGoogle Scholar
  5. 5.
    N. Clavaguera, M. T. Clavaguera-Mora and J. Casas-Vázquez, J. Non-Cryst. Solids, 22 (1976) 23.CrossRefGoogle Scholar
  6. 6.
    P. Ramachandrarao, B. Cantor and R. W. Cahn, J. Non-Cryst. Solids, 24 (1977) 109.CrossRefGoogle Scholar
  7. 7.
    M. Naka, A. Inoue and T. Masumoto, Sci. Rep. Res. Inst. Tohoku Univ. A. Series, 29 (1981) 184.Google Scholar
  8. 8.
    A. Jha and H. A. Davies, J. Non-Cryst. Solids, 113 (1989) 185.CrossRefGoogle Scholar
  9. 9.
    E. A. Marseglia and E. A. Davis, J. Non-Cryst. Solids, 50 (1982) 13.CrossRefGoogle Scholar
  10. 10.
    D. R. MacFarlane, R. K. Kadlyala and C. A. Angell, J. Phys. Chem., 87 (1983) 1094.CrossRefGoogle Scholar
  11. 11.
    J. H. Hamlyn-Harris, D. H. StJohn and D. K. Sood, J. Mater. Sci., 25 (1990) 3008.CrossRefGoogle Scholar
  12. 12.
    P. I. K. Onorato and D. R. Uhlmann, J. Non-Cryst. Solids, 22 (1976) 367.CrossRefGoogle Scholar
  13. 13.
    R. A. Grange and Kiefer, Trans ASM 29 (1941) 85.Google Scholar
  14. 14.
    P. M. Anderson, III, J. Steinberg and A. E. Lord, Jr., J. Non-Cryst. Solids, 34 (1979) 267.CrossRefGoogle Scholar
  15. 15.
    M. D. Baro, S. Suriñach, J. A. Diego, M. T. Clavaguera-Mora, N. Clavaguera and J. M. Gonzalez, Proc. 6th Symp. on Magnetic Anisotropy and Coercivity in Rare Earth-Transition Metal Alloys, (ed. S. G. Sankar, Carnegie Mellon University, Pittsburgh, 1990), p. 257.Google Scholar
  16. 16.
    M. T. Clavaguera-Mora, S. Suriñach, M. D. Baró and N. Clavaguera, (to be published).Google Scholar
  17. 17.
    J. Šestak, Phys. Chem. Glasses, 15 (1974) 137.Google Scholar
  18. 18.
    T. Ozawa, Polymer, 12 (1971) 150.CrossRefGoogle Scholar
  19. 19.
    J. Sestak, in Proceedings of the 3rd ICTA, edited by H. J. Wiedemann (Birkhäuser Verlag, Basel, 1972) Vol. 2, p. 3.Google Scholar
  20. 20.
    D. W. Henderson, J. Non-Cryst. Solids 30 (1979) 301.CrossRefGoogle Scholar
  21. 21.
    A. Marotta, A. Buri and P. Pernice, Phys. Chem. Glasses, 21 (1980) 94.Google Scholar
  22. 22.
    H. E. Kissinger, J. Res. Nat. Bur. Stand., 57 (1956) 217.Google Scholar
  23. 23.
    T. Ozawa, J. Thermal Anal., 2 (1970) 301.Google Scholar
  24. 24.
    M. Avrami, J. Chem. Phys., 7 (1941) 1103.CrossRefGoogle Scholar
  25. 25.
    J. Šestak and G. Berggren, Themochimica Acta, 3 (1971) 1.CrossRefGoogle Scholar
  26. 26.
    M. T. Clavaguera-Mora, M. D. Baro, S. Suriñach and N. Clavaguera, J. Mater. Res., 5 (1990) 1201.Google Scholar
  27. 27.
    S. Suriñach, M. D. Baró, M. T. Clavaguera-Mora and N. Clavaguera, J. Non-Cryst. Solids, 58 (1983) 209.CrossRefGoogle Scholar
  28. 28.
    S. Suriñach, M. D. Baró, J. A. Diego, N. Clavaguera and M. T. Clavaguera-Mora, to be published.Google Scholar

Copyright information

© Wiley Heyden Ltd., Chichester and Akadémiai Kiadó, Budapest 1991

Authors and Affiliations

  • M. T. Clavaguera-Mora
    • 1
  • S. Suriñach
    • 1
  • M. D. Baró
    • 1
  • S. Bordas
    • 1
  • N. Clavaguera
    • 1
    • 2
  1. 1.Fisica de Materials, Departament de FisicaUniversitat Autonoma de BarcelonaBellaterra
  2. 2.Departament D'estructura I Constituents de la Materia, Facultat de FisicaUniversitat de BarcelonaBarcelonaSpain

Personalised recommendations