Enthalpic study of structural relaxation and crystallization in some metallic glasses

Abstract

Structural relaxation and crystallization have been studied in the metallic glasses Fe₃₉Ni₃₆Cr₅P₁₄B₆, Fe₈₁B₁₉, Fe₇₆Co₄B₂₀ and Fe₇₅V₄B₂₁ by DSC.

Different coefficients of calibration of the DSC cell were determined for the two phenomena.

The enthalpy of relaxation increases with increasing quenching rate for Fe₃₉Ni₃₆Cr₅P₁₄B₆ and with increasing number of alloy components for Fe-B-based glasses. In the latter systems. relaxation is never completed before the start of crystallization.

The enthalpy of crystallization does not depend on the quenching rate for Fe₃₉Ni₃₆Cr₅P₁₄B₆, and does not change during annealing within the relaxation field before crystallization.

Zusammenfassung

Strukturelle Relaxation und Kristallisation der metallischen Gläser Fe₃₉Ni₃₆Cr₅P₁₄B₆, Fe₈₁B₁₉, Fe₇₆Co₄B₂₀ und Fe₇₅V₄B₂₁ wurden mittels DSC untersucht. Verschiedene Koeffizienten zur Kalibrierung der DSC-Zelle wurden für die zwei Phänomene bestimmt. Die Entalpie der Relaxation steigt mit zunehmender Abkühlungsgeschwindigkeit im Falle von Fe₃₉Ni₃₆Cr₅P₁₄B₆ und mit zunehmender Zahl der Legierungskomponenten im Falle der Fe-B-Gläser an. In den letztgenannten Systemen ist die Relaxation niemals vor Beginn der Kristallisation beendet. Die Entalpie der Kristallisation ist im Falle von Fe₃₉Ni₃₆Cr₅P₁₄B₆ unabhängig von der Abkühlungsgeschwindigkeit und ändert sich auch nicht beim Tempern im Relaxationsgebiet vor der Kristallisation.

Резюме

Методом ДСК изучены с труктурная релаксац ия и кристаллизация мета ллических стекол состава Fe₃₉Ni₃₆Cr₅P₁₄B₆, Fe₈₁B₁₉, Fe₇₆Co₄B₂₀ и Fe₇₅V₄B₂₁. Для этих двух проц ессов определен дифференц иальный коэффициент калибровки ДСК ячейки. Энтальпия релаксации в Fe₃₉Ni₃₆Cr₅P₁₄B₆ увеличивается с увеличением скорост и закаливания, а в стекл ах на основе Fe-B — с увеличением числа компонентов в сплава х. В этих последних сплавах ре лаксация никогда не была полной перед н ачалом кристаллизац ии. Энтальпия кристалли зации сплавов Fe₃₉Ni₃₆Cr₅P₁₄B₆ не зависит от ск орости закаливания и не изменялась при отжиг е их в релаксационном поле перед кристаллизаци ей.