Determinación de parámetros para la conformación en caliente de una aleación metálica amorfa base Fe

Abstract

Los vidrios metálicos pueden conformarse plásticamente arriba de la temperatura de transición vítrea, en la región denominada del líquido sobreenfriado, y evitando la cristalización del material que está determinada no solamente por la temperatura de trabajo sino también por el tiempo de duración del proceso. Por ello, resulta de mucho interés tecnológico poder caracterizar temperaturas, tiempos y tensiones para ser empleados como parámetros en la conformación.En este trabajo, se presentan resultados de valores de viscosidades, tensiones y tiempos alrededor de la temperatura de transición vítrea, obtenidos en una aleación amorfa sintetizada en el laboratorio de los autores de composición química {[(Fe0.6Co0.3Ni0.1)75]B0.2Si0.05}96Nb4 (at.%). Para ello se usó un equipo desarrollado por los autores, capaz de inducir tratamientos térmicos con aplicación de cargas mecánicas en la probeta y monitoreando simultáneamente temperatura, elongación y resistencia eléctrica de la muestra. Los resultados muestran una temperatura de transición flujo viscosa de Tvs= 485 °C, con posibilidad de deformar plásticamente hasta los 550°C manteniendo cierto control sin que la cristalización ocurra. La viscosidad de la aleación varía entre = 108 y 1012 Pa s, dependiendo de la velocidad de calentamiento, del tiempo en temperatura y de la carga del ensayo. Novedosos experimentos en donde por primera vez se realiza la determinación de la viscosidad mediante sucesivos ensayos isotérmicos escalonados son también presentados.

Metallic glasses can be thermoplastically formed above the glass transition temperature, in the region known as the supercooled liquid, and avoiding the crystallization of the material. This crystallization is determined not only by the working temperature but also by the time interval of the process. Therefore, is of great technological interest to be able to properly characterize temperatures, times, and stresses to be used as parameters in the forming process. In this work we present results of viscosities, stresses and time values around the glass transition temperature, obtained in an amorphous alloy synthesized in the laboratory of the authors, of chemical composition {[(Fe0.6Co0.3Ni0.1)75]B0.2Si0.05}96Nb4 (at.%). For this purpose, an experimental equipment developed by the authors was used, capable of inducing heat treatments with the application of mechanical loads on the specimen. Simultaneously, the temperature, elongation and electrical resistance of the sample were monitored. The results show a viscous flow transition temperature of Tvs = 485 ° C, with the possibility of thermoplastic deformation up to 550 °C, while maintaining a certain control without crystallization occurring. The viscosity of the alloy varies between η = 108 and 1012 Pa s, depending on heating rate, time at temperature and test load. Novel stepped isothermal experiments where the determination of the viscosity is carried out by means of successive staggered isothermal tests are also presented.