автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Теоретические и технологические основы производства кобальтовых аморфных магнитно-мягких сплавов специального назначения

На правах рукописи

Левин Юрий Борисович

Теоретические и технологические основы производства кобальтовых аморфных магнитно-мягких сплавов специального назначения

Специальность 05.02.01. - Материаловедение (металлургия)

Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

о .9 а п р 2::з

Москва 2009

003466382

Работа выполнена в ФГУП Научно-технологическом центре «Электронтех» РАН и на кафедре ВТПМиА Московского института стали и сплавов.

Официальные оппоненты

доктор физико-математических наук, профессор, член-корр. РАН Кведер В.В. доктор физико-математических наук, профессор Калошкин С.Д. доктор технических наук, профессор Крапошин B.C.

Ведущее предприятие ЦНИИЧМ им.И.П.Бардина г.Москва

Защита диссертации состоится «21» мая 2009г. в «_15_» часов на заседании диссертационного совета Д 212.132.03 Московского института стали и сплавов. 119049, Москва, ГСП - 1, Ленинский проспект, д.4., ауд. 607.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИСиС. Автореферат разослан « 03» Q<f 2009г. Справки по телефону (495) 638-46-89.

Учёный секретарь диссертационного совета доктор физико-математических науг

профессор

Я.М.Муковский

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Развитие современной техники требует создания принципиально новых материалов с более высокими служебными характеристиками, чем традиционные кристаллические материалы. Таким новым классом материалов, безусловно, являются аморфные и нано-кристаллические металлические сплавы, получаемые методом закалки из расплава и обладающие уникальным сочетанием физических, механических и химических свойств. Особое место среди аморфных материалов занимают сплавы на основе кобальта с близкой к нулю магнитострикцией, имеющие чрезвычайно низкие потери на перемагничивание и высокие значения магнитной проницаемости. Использование этих сплавов в радиоэлектронной промышленности в качестве магнитопроводов обеспечивает создание устройств нового поколения, параметры которых основываются на уникальности свойств кобальтовых аморфных магнитно-мягких сплавов. Поэтому в производстве аморфных сплавов прослеживается чёткая тенденция к расширению выпуска магнитно-мягких высококачественных аморфных лент для изготовления малогабаритных магнитопроводов. Под качеством кобальтовых аморфных лент подразумевается получение лент заданной толщины в сочетании с высоким уровнем их магнитных свойств и минимальным количеством топологических дефектов поверхности, которые являются характерной особенностью лент, получаемых закалкой из расплава.

Однако совершенствование малотоннажного производства аморфных сплавов сдерживается недостаточной разработанностью теоретических основ процесса формирования аморфной ленты. В современных условиях технологические параметры разливки определяются чисто эмпирически, что в значительной мере осложняет этап серийного освоения новых сплавов. До сих пор отсутствуют непротиворечивые представления о механизме образования топологических дефектов на поверхности аморфных лент.

Исходя из реальной ситуации в области производства аморфных сплавов, актуальной задачей является развитие теоретических основ, описывающих метод закалки из расплава, изучение процесса формирования аморфных лент с заданными техническими параметрами. Полученные знания позволят осуществить оптимизацию технологических параметров процесса, а следовательно, регулировать толщину и качество аморфных лент, используемых при изготовлении магнитопроводов ответственного назначения.

Цель работы. Разработка и освоение технологии серийного производства высококачественных аморфных магнитно-мягких лент на основе развития теоретических представлений о динамике формирования ленты в процессе закалки плоской струи расплава на вращающемся барабане-холодильнике. Создание универсального метода расчёта технологических параметров, необходимых для получения высококачественных лент заданной толщины с минимально возможным количеством геометрических дефектов.

Научная новизна:

1. Впервые на основе балансового подхода к решению уравнений гидродинамики и теплопроводности построена математическая модель процесса формирования аморфной ленты при закалке плоской струи расплава на поверхности вращающегося барабана-холодильника. Модель позволила рассчитать динамику геометрических и тепловых характеристик зоны формирования, включая толщину ленты, среднюю температуру зоны, а также их зависимость от технологических параметров и физических свойств расплава. Полученные расчётные зависимости подтверждены экспериментально.

2. Установлено, что процесс формирования ленты при закалке плоской струи расплава на начальном этапе определяется затухающими автоколебаниями толщины ленты, средней температуры зоны, скорости выхода расплава из сопла и геометрических характеристик зоны. Показано, что стабильность процесса формирования аморфной ленты непосредственно определяется возможностью получения подсопельной зоны оптимальных пропорций и размеров, зависящих от температурного режима скоростной закалки, выбора материала барабана-холодильника и физико-химических свойств расплава.

3. Впервые при решении балансовых уравнений в стационарном режиме введён параметр /, величина которого определяет физический режим формирования ленты. При /—»1 реализуется гидродинамический режим, затвердевание отсутствует, при /—»О -теплофизический режим формирования, образуется твёрдая фаза по всей толщине ленты. Показано, что оптимальным режимом получения высококачественной аморфной ленты является смешанный режим при /=0,5.

4. Предложен механизм формирования геометрических дефектов аморфных лент, из которого следует, что физической причиной образования «воздушных карманов» и волнового рельефа свободной поверхности лент является невозможность соблюдения

условий несжимаемости (divF =0) в области контакта набегающего потока расплава и движущейся поверхности барабана-холодильника в задней части подсопельной зоны. Из-за большого перепада скоростей в зоне формирования с 1 до 20 м/с на малых расстояниях порядка 100-200 мкм неизбежны локальные разрывы потока расплава, появление каверн у поверхности барабана и заполнение их атмосферным газом. Установлено, что физические характеристики окружающей газовой атмосферы не оказывают заметного влияния на качество поверхности аморфных лент, получаемых в закрытых установках.

5. Показано, что исходное состояние аморфных лент на основе кобальта определяет способность материала воспринимать различные термообработки, в том числе и термомагнитные. На основе исследований влияния условий получения аморфных лент с близкой к нулю магнитострикцией на их магнитные свойства установлено, что в зависимости от толщины получаемой ленты и длины теплового контакта ленты с барабаном-холодильником можно получать из одного и того же сплава аморфные ленты с прямоугольной, линейной петлёй гистерезиса или с петлёй гистерезиса, характеризующейся коэффициентом прямоугольности 0,5.

Практическая значимость.

1. На основе разработанных теоретических представлений и экспериментальных исследований создано технологическое оборудование для получения аморфных лент методом закалки из расплава, которым был оснащён экспериментально-производственный участок НТЦ «Электронтех» РАН и налажен выпуск аморфных лент по техническим условиям ТУ ЖИСД-10-020-92.1., ТУ ЖИСД-10-021-92.3., ВТУ АН.91.1. для изготовления элементов аппаратуры высокоинформативных средств регистрации. Разработанная технология производства аморфных лент была передана в ОАО «Металлургический завод «Электросталь» для организации мелкосерийного производства, а также в ИФТТ РАН для выполнения научно-исследовательских работ в области изучения физических свойств аморфных и нанокристаллических материалов.

2. Впервые предложен теоретически обоснованный алгоритм расчёта оптимального набора технологических параметров для получения высококачественных аморфных лент в реальных условиях производства. Разработанный метод расчёта технологических параметров является универсальным, прошёл апробацию в условиях опытно-

промышленного производства и рекомендован для использования при отработке технологии получения аморфных лент различного состава.

3. Разработан унифицированный ряд многодорожечных блоков магнитных головок на основе аморфных сплавов, что явилось основой создания новых систем магнитной записи. Создание таких систем отмечено Государственной премией СССР за 1990г.

4. Результаты проведённых исследований использованы на Ижевском заводе ОАО «Аксион» и НТЦ «Электронтех» РАН при организации серийного выпуска элементов высокоинформативных средств регистрации на основе аморфных сплавов, что послужило основой для создания современных средств объективного контроля действий оперативных и диспетчерских служб.

Апробация работы.

По материалам диссертации опубликовано 54 работы, в том числе получено 5 авторских свидетельств, выпущена монография и опубликовано в журналах и изданиях, рекомендованных ВАК, 12 статей. Основные результаты и положения работы докладывались и обсуждались на: III Всесоюзном семинаре по аморфному магнетизму (Самарканд, 1983); Всесоюзной научной конференции «Проблемы исследования структуры аморфных металлических сплавов» (Москва, 1984); Межотраслевом совещании «Производство, обработка и применение аморфных и микрокристаллических сплавов» (Боровичи, 1986); IV Всесоюзном семинаре по аморфному магнетизму (Владивосток, 1986); IV Всесоюзном семинаре «Структура дислокаций и механические свойства металлов и сплавов» (Свердловск, 1987); III Межотраслевом совещании «Производство, обработка и применение аморфных и микрокристаллических материалов» (Аша, 1987); Всесоюзной научно-технической конференции «Проблемы исследования структуры и свойств быстрозакалённых металлических сплавов» (Москва, 1988); III Всесоюзном совещании «Физикохимия аморфных (стеклообразных) металлических сплавов» (Москва, 1989); Седьмой Всероссийской конференции с международным участием «Аморфные прецизионные сплавы: технология - свойства - применение» (Москва, 2000); Thirteenth International Conference on Liquid and Amorphous Metals. (Ekaterinburg, 2007).

Объём диссертации: диссертация изложена на 346 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав и общих выводов, содержит 5 таблиц, 141 иллюстрацию, список литературы из 264 наименований и приложений на 63 листах.

Содержание работы 1. Моделирование процесса формирования аморфной ленты.

К настоящему моменту накоплен большой экспериментальный материал по скоростной закалке из расплава, достигнуты значительные успехи в совершенствовании технологии спинингования. Однако, вследствие невозможности адекватного воспроизведения всех параметров спинингования на различных установках, сложности и чувствительности процесса к малейшим возмущениям, трудностей измерения состояния расплава в условиях высоких скоростей охлаждения, полученные различными авторами функциональные зависимости отличаются друг от друга как по форме, так и по теоретическому обоснованию. Это вызвано тем, что их рассмотрение проводится в основном по следующим независимым моделям формирования ленты:

- гидродинамическая модель формирования ленты, в которой толщину ленты определяет перенос момента импульса: вязкий пограничный слой вытягивается из ванны расплава в виде жидкой плёнки и затем затвердевает;

- модель формирования ленты за счёт затвердевания, где контролирующая стадия -теплопередача, и лента образуется за счёт затвердевания непосредственно под ванной.

Таким образом, осуществляется не построение общей модели процесса закалки из расплава, а решаются частные задачи.

В условиях разливки расплава через сопло на поверхность вращающегося барабана-холодильника образуется ванна жидкого металла, которая одновременно охлаждается и вытягивается барабаном. При больших градиентах температуры и скорости протекают сложные, взаимосвязанные друг с другом процессы тепло- и массопереноса.

Теоретически процесс формирования аморфной ленты можно описать системой уравнений неразрывности, Навье-Стокса и теплопроводности, дополненных начальными и граничными условиями.

Учитывая специфику процесса, вводятся следующие допущения:

1) Поскольку ширина сопла много больше толщины сопла, размер области определения уравнений вдоль оси г значительно превышает размеры области определения вдоль осей х и у, то предполагается, что производные неизвестных величин по координате г равны нулю, т.е. все функции зависят от двух координат <а» и «у».

2) В связи с высокой скоростью течения расплава под соплом, считается, что влияние силы тяжести на процесс пренебрежимо мало.

3) Пренебрегается выделением тепла при формировании ленты.

4) В рассматриваемом приближении принято, что поверхность барабана-холодильника -плоская.

Для проведения расчетов использованы следующие обозначения. Технологические параметры: Я - зазор между соплом и барабаном-холодильником, (1 - толщина сопла, Т0 -температура разливки, Уд - скорость вращения барабана-холодильника, АР - приложенное давление. Физические свойства: р - плотность расплава, v - кинематическая вязкость расплава, а - поверхностное натяжение расплава, с» - удельная теплоёмкость единицы объёма расплава, X - теплопроводность расплава, а - коэффициент теплопередачи от расплава к барабану-холодильнику.

С учётом сделанных допущений система уравнений в координатной форме запишется следующим образом:

8Л дх дУ + —^ ЗУ = 0

дУх а =-к дУх дх

дУу д1 дУу ду -к

дТ _ —V дТ

дг 'X дх '

дУх 1 дР ,д2Ух д2Ух^ ду р дх ох ду

8ГУ 1 дР | уд% | д2Уу) (1)

дх р ду дх2 ду2 V ЁЕ-

Уду+сг(дх2 +дуг)

где Ух и Уу - проекции вектора скорости на ось хну соответственно.

Область определения этих уравнений ограничивается соплом, барабаном-холодильником, границами расплав-газ и лента-газ (рис.1). По направлению вращения барабана она заканчивается в точке х1 , правее которой будет жидко-твёрдая (двухфазная) лента постоянной толщины.

Область определения, ограниченную справа вертикальной секущей в точке х1 , назовём зоной формирования ленты. Из рис.1 видно, что введено также допущение о плоской форме фронта затвердевания.

Построение модели процесса формирования аморфной ленты основывается на последовательном решении следующих задач:

1. Расчет конфигурации зоны формирования с целью определения области интегрирования дифференциальных уравнений, описывающих процесс.

2. Решение уравнения теплопроводности под соплом и в ленте для определения положения начала фронта затвердевания.

3. Интегрирование уравнений (1) по зоне формирования с целью получения усреднённых балансовых уравнений для потоков массы, тепла и компонент импульса.

4. Решение балансовых уравнений при заданных начальных условиях с целью получения зависимостей, позволяющих рассчитывать в стационарном и нестационарном режимах толщину получаемой ленты, среднюю температуру подсопельной области, длину зоны формирования ленты, скорости ее охлаждения в зависимости от технологических параметров разливки и физических свойств расплава.

Такая схема позволяет, во-первых, проанализировать динамику формирования ленты во времени, во-вторых, рассмотреть взаимосвязь гидродинамических и теплофизических процессов и степень их влияния на закалку из расплава, в-третьих, разработать метод расчёта технологических параметров для получения ленты необходимой толщины при стабильно протекающем процессе её формирования.

— жидкой зона формирования ленты Х///^ - аморфная лента

Рис.1. Схематическое изображение зоны формирования ленты. Начало системы координат (х,у) выбрано на поверхности барабана-холодильника на расстоянии ^ от проекции обреза сопла на эту поверхность.

Для расчёта формы жидкой зоны в подсопельной области была рассмотрена задача о вытекании жидкости из сопла.

Решались гидродинамические уравнения из системы (1) для стационарного случая

дГ 8Ух

( = зО), в приближении постоянства скорости выхода расплава из сопла.

Граничные условия Уу\ о = 0,Гу| Н=~К> гДе К - скорость выхода расплава из сопла.

Решение уравнений искалось в виде: Ух = сх + /(у\Уу = -су. Из граничного условия у

следует, что с = —. Такой вид поля скоростей обосновывается следующим образом. Без Н

учёта функции /(у) линии тока для поля скоростей Ух и Уу представляют собой гиперболы, что описывает раскрытие потока расплава под соплом. Функция /(у) учитывает влияние вязких сил на скорость, которые в основном зависят от расстояния Н до барабана-холодильника.

Задача была сведена к дифференциальному уравнению ¿у _ _су__

,___============ (2)

сЫ х '

сх + Уду |нг2 схр[ —

. ,,г с! х 1 Ар-У. р-а-

& ф + {сЫ(1У)\

Решение уравнения (2) для формы границы зоны формирования на отрезке

2

бьшо

получено с использованием программного комплекса МаЛСас! 13.

Наиболее заметное влияние на форму задней части зоны оказывают поверхностное

натяжение расплава и избыточное давление, которые связаны формулой Пуассона г = —,

АР

где г - радиус кривизны. Результаты расчёта представлены на рис.2 и 3. Цифрами в подрисуночных подписях обозначен номер графика на рисунках в порядке слева направо. На каждом графике все параметры, кроме одного, фиксированы. Для остальных параметров брались следующие значения: Н = 200мкм, (1 = 500мкм, Уц = 25 м/с, ДР = 0,2 атм., р = 6800 кг/м\ V = 10"6 м2/с, ст = 1 Дж/м2.

-370 -330 -290 -250

X, МКМ

Рис.2. Форма задней поверхности зоны для различных значений поверхностного

натяжения: 1 - 0,8 Дж/м2,2 -1,2 Дж/м2,3 -1,6 Дж/м2.

10

-350 -300 -250

X, МКМ

Рис.3. Форма задней поверхности зоны для различных значений приложенного давления: 1 - 0,25 атм., 2 - 0,22 атм., 3 - 0,2 атм.

Для определения координаты начала фронта затвердевания х0 (рис.1) рассматривалась задача об одномерном стационарном распределении тепла под соплом. Конвективный перенос в горизонтальном направлении не учитывался, т.к. предполагается, что движение расплава под соплом происходит в основном в вертикальном направлении.

D ... яа2т v, ет „

Решалось уравнение теплопроводности из системы (1)--г+ У— = О с

cv ду Н ду

граничными условиями Т,,=н = Т0 , T(+0)=T(-0), X,—(+0) = Л2—(-0), где X¡ п Х2 -

ду ду

теплопроводность расплава и барабана-холодильника соответственно. Эти условия вытекают из непрерывности температуры и теплового потока через границу расплава и барабана-холодильника.

Решение этой задачи позволило сделать вывод о распределении температуры внутри зоны формирования под соплом (рис.4).

1450 -

1350

о н

1250 1150

0 40 80 120 160 200

у, м км

Рис.4. Распределение температуры вдоль зазора в зоне формирования ленты для величины зазора Н= 200мкм.

Из графика видно, что температура на границе с барабаном-холодильником отличается от температуры у сопла не больше чем на 250 градусов. Из чего следует, что затвердевание расплава под соплом не происходит. Причем практически постоянное распределение температуры в этой области достигается только благодаря конвекции, т.е. переносу тепла за счёт переноса массы. Из-за высокой скорости выхода расплава из сопла (приблизительно 1м/с) барабан не успевает поглотить такое количество тепла, поэтому температура на его поверхности остается достаточно высокой, чтобы расплав начал затвердевать. Однако справа от сопла основное течение расплава происходит параллельно поверхности барабана-холодильника, поэтому перенос тепла в вертикальном направлении происходит только за счет теплопроводности, что оказывается недостаточным для поддержки высокой температуры на поверхности барабана. А это значит, что здесь происходит быстрое охлаждение расплава. В связи с чем, в качестве координаты начала фронта затвердевания была выбрана проекция обреза сопла на поверхность барабана

х0=^ (рис.1).

Для определения координаты окончания фронта затвердевания хг была решена задача об охлаждении ленты в приближении отсутствия теплопереноса за счёт теплопроводности в направлении движения ленты. Последнее основано на том факте, что скорость вращения барабана достаточно велика (~25 м/с), что позволяет пренебречь теплопроводностью в направлении механического движения системы по сравнению с

д2Т п

конвективным потоком тепла. —г = 0.

дх2

„ ,1Ч .. дТ X дгТ

Решалось уравнение теплопроводности из системы (1) Уд — =---

дх с„ ду

оТ дТ

с граничными условиями Г(лг,у)| х.х = Г,; —(х,у)| ,= 0 и —(х,у)

11 ду 1 ду

где 6 - толщина ленты, Т(х,0) - температура ленты, усреднённая по сечению ленты вертикальной прямой, проходящей через точку х. Охлаждение излучением на границе с газом не учитывалось, т.к. оно пренебрежимо мало по сравнению с теплоотводом на границе с барабаном-холодильником.

Из данной системы уравнений путём усреднения решения по у получено уравнение распределения температуры ленты Т(х) вдоль поверхности барабана

К* -ч)

Т{х) - (Г, -ТБ)е с" д , где ТБ - средняя температура барабана.

Полученное решение было использовано для нахождения расстояния М = хг - х\. Это фактически длина двухфазного участка сформировавшейся ленты толщиной 6, на котором контактная область ленты уже твёрдая, свободная ещё жидкая. Было сделано предположение, что температура, усреднённая по вертикальному сечению ленты в точке

равна средней температуре зоны формирования Т, а температура, усреднённая по вертикальному сечению ленты в точке х2 , где лента уже полностью сформировалась, равна температуре затвердевания расплава Т1атв.

Тогда = (3)

« тзат.

Длина фронта затвердевания по оси «х» будет равна (Ь+М). Фронт затвердевания принимается плоским. При этом область твёрдой фазы имеет вид прямоугольного треугольника с катетами 5 и Ь+М, что учитывалось при построении модели процесса формирования аморфной ленты.

Используя полученные форму жидкой зоны и положение фронта затвердевания, уравнения неразрывности, Навье-Стокса и теплопроводности были проинтегрированы по всему сечению зоны формирования и, таким образом, сведены к системе дифференциальных уравнений:

* (4)

дх р ^^■Т^Ь-Т-УЖ

л

где V,, Уу и Т - средние величины.

С учётом сделанных допущений:

руг

1. Давление на линии обреза сопла определяется формулой Бернулли: Рй=ЬР- ^

Р +Р

2. Давление под соплом линейно по координате «у» Ри = 0 а

3. Из решения гидродинамических уравнений следует

V ~ 1 ~ 1

Уу=--±у, т.к. Уу=—\Уус1у, получим Уу=-У, Н Н £ 7

4. Так как поток расплава через сопло (1 равен потоку расплава через зазор Н, получим

' н '

Система (4) преобразуется следующим образом:

§ =

П 2у,удс1 IГ7

Нг 4а) Л р Нг \ Уд

л

(5)

Из полученной формы твёрдой фазы имеем соотношение

8-8ь _ Ь 3 Ь + М

где бI - толщина пограничного слоя на поверхности твердой ленты, равная, согласно формуле Блазиуса, 81 =

8-,

Тогда

г с,ЗУ,, Т —— 1п-

К системе уравнений (5) добавим геометрическое соотношение, т.е. площадь трапеции, которой апроксимируем зону 5 = На + ^НЬ. Перейдя к безразмерным переменным:

¡4 II а п и=Л к а

т зама и V II

окончательно получили следующую систему уравнении:

¿т

и-Х

_1_ П М$и}=р_2и ъг 4) ат л3

ах

ь-г-у-х-у

ЪлХг 1п(С • У) - Ь~'Х1п(С ■ Г) ■ - г^Кс' = о

Таким образом, построена модель процесса формирования аморфной ленты, описывающая форму жидкой зоны, и зависимость толщины ленты от технологических параметров и физических свойств в стационарном и нестационарном режимах. Модель также описывает теплофизические и гидродинамические процессы, протекающие внутри зоны формирования ленты.

Неизвестными здесь являются безразмерная скорость выхода расплава из сопла и, безразмерная толщина ленты X, безразмерная средняя температура зоны У, безразмерная длина зоны формирования 2.

Система уравнений (6) для стационарного режима будет иметь вид

и-Х = О

=0

(7)

X21п(с • у) -ХЩС ■ у) • л/г-яе4 -ьг^г-ке-' = о Для упрощения расчётов система (7) преобразована путём подстановки выражения г-Ке'1 = /2Х2.

Таким образом, получена система балансовых уравнений, имеющих достаточно простой вид и дающих зависимость и, X, У от четырёх параметров к, Р, С, Ь \Х = и

Х2/ = -РЛ2 ' 2

1-у у

/ =

= Ь-Х/2-Ке 1п(с • у)

(8)

1-у

+ 1п(С • У)

Введённый через подстановку параметр / зависит только от температуры, определяет режим формирования ленты.

_ . £ ■ V 8,

Так как 8, - I-, то —

4 V У» 4

- X ■ / = — /, следовательно <1

8 7

(9)

Величина / показывает, какие процессы определяют формирование ленты. При /—* I ~ это гидродинамический режим, когда на выходе из зоны имеем «жидкую» ленту.

При /—► 0 - это теплофизический режим, когда на выходе из зоны «твёрдая» лента.

15

С практической точки зрения гидродинамический режим не реализуем технологически, «жидкая» лента просто не будет держаться на вращающемся барабане. Теплофизический режим является слишком жёстким из-за вынужденной синхронизации подачи расплава и процесса затвердевания. Поэтому в первом случае барабан работает как вентилятор, разбрызгивая расплав, во втором - из-под сопла пойдёт поток затвердевших чешуек. Следовательно, разумно говорить о неком оптимальном смешанном режиме для процесса получения аморфной ленты, когда в процессе переноса импульса от барабана в зону формирования теплоперенос и гидродинамика вносят равный вклад, т.е./~ 0,5.

Из уравнений 1 и 2 системы (8) для режима свободного истечения расплава, когда

V, - > получено соотношение h = 2-JJ или Я = 2d-JJ.

Это соотношение является границей перехода, когда H >2 dyff , процесс закалки из расплава характеризуется свободным режимом формирования подсопельной зоны, при Я <2djf - принудительный режим. В режиме свободного формирования зоны уравнения (6) решались для неизвестных h, Z и Y с параметрами Р, Ъ, С и Re.

Для режима принудительного формирования подсопельной зоны неизвестными являются Z, и и Y. Результаты решения представлены на рисунках 5 и 6.

S.2 2.4

1-й

0.8

: i

¡ ; i Щр , /

А Í

1 i

о 50 100 iso 200 250 300 350 400 450 500 X

Рис.5. Зависимость длины зоны (Z_),

высоты подъема (h,.......), средней

температуры (Y-----) от времени для

режима свободного истечения.

1,6

1.2

0.8 0.4

о 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 г

Рис.6. Зависимость длины зоны {2.....),

скорости выхода расплава из сопла

[и_), температуры (У-----) от времени

для режима принудительного формирования подсопельной зоны.

Из графиков видно, что временные зависимости всех функций представляют собой затухающие автоколебания. Время затухания колебаний, оно же время перехода процесса в стационарный режим, составляет 10*3 - 10'2 с и зависит от значений технологических параметров и физических свойств расплава. Именно на старте разливки устанавливается баланс гидродинамической и теплофизической составляющих динамики формирования подсопельной зоны и ленты. Вследствие этого, запуск технологии продолжительностью порядка 10"2 с является определяющим для дальнейшего стабильного хода процесса разливки. Интенсивность колебаний растёт с увеличением вклада процесса затвердевания в формирование ленты, т.е. с увеличением а или уменьшением перегрева.

Для режима принудительного формирования подсопельной зоны на зависимостях толщины ленты 5 и средней температуры зоны Г от времени проявляется только первый максимум 8 = 8(0 и первый минимум на кривой Т = Т (0 (рис.7). На каждом графике (рис.7-10) приведена зависимость от одного технологического параметра или физического свойства. Все параметры, кроме одного, фиксированы. Для параметров, которые не изменялись, брались следующие значения: Я =200 мкм, ¿1=500 мкм, 7'0=12500С, Vд =25 м/с, ДР=0,20 атм, />=6800 кг/м3, и=10"6 м2/с, с„=5-106Дж/град-м3, а=105 Вт/град-м2, Тзапв =950 °С.

Так как при производстве аморфной ленты используется режим принудительного формирования подсопельной зоны, все дальнейшие результаты приводятся только для этих условий разливки.

Рис 7. Зависимость .толщины ленты времени т (миллисек).

(мкм) и средней температуры зоны Т ог

В рамках модели были найдены зависимости толщины ленты 5 и средней температуры зоны Т для стационарного режима от технологических параметров Н, АР, Уд и Т0 (рис.8).

■г»

♦

• • •

• ^^ ♦ ¿/Г / ♦ ф -

1100

1090

1030 1

1070

103

0.23

0.32

.100.

др Н

3

.32-39.

0.4 .400.

1060

10*.

.18.53,

1200

.1.173x10 .

1100

1

• « ♦

1000

РФ.

ото

1000 1200 1Ф0 1600

.1*10.

1о

1600

Рис.8. Зависимость 5 и Г от технологических параметров процесса закалки.

На рис.9 представлены зависимости толщины ленты 6 и средней температуры зоны Т от коэффициента теплопередачи а.

Рис.9. Зависимость 5 и Г от от коэффициента теплопередачи а -105 Вт/град • м2.

На рисунке 10 даны зависимости толщины ленты 5 и средней температуры зоны Г от типа разливаемого расплава.

30 .27.22, 27 24 1150 Д.1Ш03. 35 .30.74, 31 27 1090 .1.023x103,

♦ • 1100 1080

« ♦

г 21 \ • 1 ♦ • • ! 23 4 1070 1 • ♦ ♦

♦ ^ - 1050 ♦ ♦

18 » 19 ♦ 1060

•

.16-57. ♦ .ШбхЮ5. .18.48. 15 .1.058x103, 1050

05 3.5 >

0.5 V 5 3 Р г

Рис.10. Зависимость 5 и Г от вязкости V 10"6 м2/с и плотности р • 103 кг/м3.

Влияние технологических параметров и физических свойств, зависящих от типа

разливаемого расплава, на стационарную толщину и среднюю температуру зоны

определяется их ролью в процессах формирования гидродинамических потоков и

затвердевающей корки в подсопельной зоне. Избыточное давление, скорость вращения

барабана и величина зазора при данной плотности расплава регулируют материальный

баланс зоны через скорости выхода Ув и выхода расплава из зоны (У„- с! = Уд • 5). Поэтому

их изменение естественным образом приводит к увеличению или уменьшению толщины

ленты. Уменьшение вязкости расплава приближает его по характеру истечения к

идеальной жидкости, что приводит к уменьшению потока импульса от барабана к

19

расплаву. Последнее приводит к увеличению толщины ленты. Теплоёмкость и коэффициент теплопередачи определяют интенсивность теплоотвода и, следовательно, скорость нарастания твёрдой фазы в подсопельной области. Развитие этого процесса приводит к увеличению скорости выхода расплава из сопла за счёт снижения гидродинамического сопротивления.

В то же время, все перечисленные параметры влияют на среднюю температуру зоны, поэтому простое их разделение на некоторые группы, отвечающие за гидродинамику или теплофизику, некорректно. Наиболее наглядно это видно на примере влияния температуры разливки Г0 на толщину ленты (рис.8).

В расчётах не учитывалось температурное изменение физических свойств расплава. Поэтому механизм влияния температуры разливки на толщину определяется тем, что увеличение перегрева приводит к сдвигу фронта затвердевания в конец зоны формирования, что, в свою очередь, усиливает чисто гидродинамические факторы формирования ленты и приводит к уменьшению её толщины.

Таким образом, из анализа расчётных данных следует, что ни одним из рассмотренных факторов нельзя пренебречь при расчёте технологии и выборе того или иного набора технологических параметров. Все они в значительной мере влияют на толщину ленты, среднюю температуру и конфигурацию зоны формирования. Следует также учитывать, что выбранные технологические параметры определяют как стабильность процесса разливки, так и качество получаемой ленты.

2. Влияние виешних условий на качество аморфных металлических лент.

На условия закалки существенное влияние оказывают технологические параметры процесса, при этом влияние одних параметров может нивелироваться изменением других. Поэтому необходимо проводить достаточно большое количество экспериментов, чтобы обеспечить контролируемое изменение одного из параметров при сохранении других неизменными.

В связи с этим, была разработана специальная методика, позволяющая надёжно определять влияние технологических параметров на свойства получаемых аморфных лент. Способ заключается в одновременном или последовательном получении образцов лент для исследований из одного и того же расплава при одних и тех же параметрах разливки, кроме изучаемого (рис.11).

Рис. 11. Схема получения образцов лент: а - с различной длиной теплового контакта, б - на различных подложках.

Например, для исследования влияния длины теплового контакта и толщины получаемой ленты на её магнитные свойства были изготовлены специальные «двойные» ампулы. Расплав одновременно через оба формирователя плоской струи выдавливался на поверхность барабана-холодильника, а принудительный съём осуществлялся с помощью специальных ножей при различной длине теплового контакта. Применение разработанных методик позволило значительно сократить время проведения эксперимента и повысить достоверность получаемых результатов. Для исследований использовались как установки открытого типа для закалки на воздухе, так и установки закрытого типа для проведения технологического процесса при различном давлении и химическом составе атмосферы. Было исследовано несколько материалов, из которых изготовлялись барабаны-холодильники. На рис.12 представлена фотография контактной поверхности аморфной ленты, соседние участки которой закаливались на медном и стальном барабане соответственно по методике, представленной на рис.11(6).

а б

Рис.12. Контактная поверхность аморфной ленты, полученной на составном барабане: а - стальной барабан, б - медный барабан.

Экспериментально установлено, что в начале процесса ленты, получаемые как на медной, так и на стальной подложках, сходят самопроизвольно с длиной теплового контакта 3 - 6 см. В дальнейшем картина меняется. Уже на пятом обороте лента, получаемая на стальном барабане, «залипает», и съём ленты в течение оставшегося времени процесса ведётся принудительно с помощью ножей. Это обстоятельство позволяет регулировать длину теплового контакта ленты со стальным барабаном, в отличие от медного, что является важным условием проведения исследований. Резкое отличие морфологии поверхности участков лент, закалённых на разных барабанах (рис.9) (SBK на меди » SBIC на стали), также делает более предпочтительным использование стального барабана в ампульной технологии получения аморфных лент.

Исследования показали, что морфология контактной стороны ленты сильно изменяется по её длине. На первых оборотах барабана «воздушные карманы» (далее «В.К.») крупные и равноосные, начиная с 7-10 оборотов, «В.К.» приобретают форму вытянутых в направлении движения треугольников, обращенных малоугловой вершиной к началу ленты, с размером основания =20-30 мкм и высотой ~ 80-100 мкм. Отношение площади, занятой «В.К.», к общей площади ленты (SBK /S), уменьшается от 0,6 до 0,2 после 7-10 оборотов. Таким образом, процесс взаимодействия расплав-поверхность барабана стабилизируется к 10 обороту барабана, что составляет порядка 0,3 - 0,5с. Данное время на два порядка больше, чем гидродинамическое время запуска технологии (рис.6), что, с одной стороны, подтверждает возможность использования технологических параметров как констант, с другой - показывает незначительность степени длительности времени запуска для характеристики реальной нестационарности процесса.

Проведение цикла экспериментов с разливками кобальтовых сплавов при давлении в камере 1 атм. в различных газах: воздухе, аргоне, гелии, смеси азота с 10% водорода - не выявило заметного влияния плотности и вязкости газа на морфологию контактной поверхности получаемых лент.

Характерно, что проведение закалки при различном давлении газа в рабочей камере приводит к значительному изменению микрогеометрии получаемых лент. На лентах, полученных при давлении воздуха в рабочей камере в 1,5 атм. наблюдались крупные «В.К.» вплоть до образования сквозных отверстий в ленте. Было найдено, что существует интервал давлений в рабочей камере 0,2-0,3 атм, при котором, с одной стороны, обеспечивается достаточно продолжительный контакт ленты с диском, а с другой -

существенно улучшается качество поверхности ленты, которое, в соответствии с ГОСТом, определялось как среднее арифметическое отклонение профиля Яа=0,2-0,3 мкм.

Проведение процесса в вакууме приводит к получению ленты с очень низкой шероховатостью контактной поверхности Ка~0,1 мкм, соответствующей шероховатости поверхности барабана, и отсутствием «В.К.». В то же время, электронные микрофотографии, полученные на большом увеличении, выявляют контраст типа складок поверхности, что связано со специфическими условиями растекания расплава на поверхности движущегося барабана-холодильника (рис.13). Отметим также, что даже при закалке в вакууме на свободной поверхности ленты имеется продольная по длине ленты регулярная волнистость поверхности, связанная с осцилляциями длины зоны формирования аморфной ленты. К сожалению, ленты, получаемые в вакууме, как правило, сильно охрупчены, что является следствием маленькой длины теплового контакта ленты с барабаном-холодильником, а следовательно, как показало численное моделирование тепловых полей в ленте, высокой температурой схода ленты ~500°С.

Наличие дефектов на поверхности барабана-холодильника может привести к образованию «В.К.», которые в общем случае принимают форму и распределение этих дефектов. Поэтому подготовке барабана к разливке в наших экспериментах уделялось особое внимание. Поверхность барабана механически полировалась 11а~0,15 мкм, а затем создавался различный рельеф путём обработки алмазными абразивами. Созданный таким образом рельеф поверхности, т.е. риски на поверхности барабана явились не только местом зарождения «В.К.», но и местом закрепления их краёв. Это дало возможность управлять формой и размерами «В.К.». Нанесение на поверхность барабана пересекающихся рисок под углом 30-45° обеспечило получение ленты с равноосными, равномерно расположенными «В.К.».

Дальнейшим направлением исследований явилось определение зависимостей величин параметров шероховатости контактной поверхности ленты от величины параметров шероховатости закалочной подложки. Обнаружено, что эти зависимости имеют минимум при значениях шероховатости подложки Яа~0,15 мкм Ятах< 2 мкм, чго обеспечивает получение ленты с Ка~0,45 мкм. Подшлифовка барабана под углом к направлению вращения позволила сократить относительную площадь «В.К.» с 30% до 15%. Полученные результаты были использованы при разработке технических условий серийного производства аморфных лент.

ЮОмкм ' Юмкм

Рис.13. Микрофотографии контактной поверхности ленты, полученной разливкой в вакууме.

3. Гидродинамическое описание процесса возникновения поверхностных дефектов аморфных лент.

При производстве аморфных лент методом закалки плоской струи расплава на вращающемся барабане-холодильнике в подсопельной области образуется двухфазная зона, в которой происходит формирование аморфной ленты. Конфигурация данной зоны и её структура, в смысле распределения твёрдой и жидкой фаз и гидродинамических потоков, являются крайне важными характеристиками процесса.

В точке 2 (рис.1) происходит контакт струи расплава и движущейся поверхности барабана-холодильника. При этом кривая 1 -2 является линией тока, которая определяется

уравнением — = —- при условии сйуК=0. Если предположить, что кривая 1-2

¿х Ух

описывается четвёртой частью окружности, то Уу в точке 1 должна быть равна Ух в точке 2. Но касательная скорость в точке 1 не может быть больше скорости выхода расплава (Уе). Максимальное значение Ув можно оценить по формуле для свободного истечения ¡2 АР

расплава Ув = ^-, где АР - приложенное давление.

При обычно применяемых технологических режимах 1^=20-30 м/с, Уе=2 м/с. Т.е. при огибающих, близких по форме к окружности, скорость расплава из-за условия полного прилипания в области точки 2 должна возрастать в 10-15 раз. Более «гладкие» варианты возможны при огибающих, близких по форме к эллипсу, но и они дают аналогичные результаты.

Таким образом, в области контакта расплав-барабан условие несжимаемости расплава не выполняется. Также теряют смысл такие понятия как линия тока и устойчивая граница расплав-газ, расплав-поверхность барабана. Область в точке касания расплава барабана характеризуется развитой турбулентностью, а следовательно, разрывами сплошности расплава, образованием каверн и захватом воздушных пузырьков окружающей атмосферы.

При разливке в вакууме «В.К.» полностью исчезают. Этот факт говорит о том, что процесс образования и исчезновения «В.К.» происходит до появления развитого фронта затвердевания, т.е. непосредственно под соплом. Следовательно, и локальные разрывы потока расплава в задней части зоны формирования имеют масштаб не более толщины сопла с/. Так как слой, который выдёргивается барабаном из-под «пятки», должен иметь

скорость барабана, то его толщину можно оценить формулой 5У - . Этот слой движется вместе с барабаном вглубь зоны, оставляя за собой воздушную пору (рис. 14) .

Фаз* 1 О - Т} Зарождение поры

5У

Уа

Образование « ВК »

Рис.14. Схематическое изображение образования шероховатости на контактной поверхности аморфных лент.

За счёт вертикальной составляющей скорости расплава в зоне над каверной она равномерно захлопывается и превращается в воздушный карман. Время захлопывания / 3

поры т = — = —. Учитывая сделанное ранее допущение Уу~Ув, окончательно получим

К> У у

для высоты и длины поры:

и

(10)

Уравнения (10) позволяют сделать оценку влияния скорости вращения барабана Уд, вязкости расплава v и скорости выхода расплава из сопла Ув на длину и высоту образующихся «В.К.», а следовательно, оценить качество контактной поверхности аморфной ленты.

Процесс образования «В.К.» будет сопровождаться периодическим изменением потока импульса, направленными перпендикулярно контактной поверхности ленты, что в свою очередь вызовет колебания толщины ленты 5 и, следовательно, длины зоны формирования. Рассматривая этот процесс в приближении гармонических колебаний и предполагая, что температура зоны существенно не изменяется в процессе колебаний, было получено уравнение для длины зоны

' 2 и

1

\-CoS—г

Гг

где = > а безразмерные величины введены с учётом принятых выше

¡1 а

обозначений. Для упрощения расчётов была сделана подстановка 1 = X2/2 Яе. Окончательно для приведённой толщины ленты получим

2/ и

, ^ 2яи

ЧГ .

(И)

На рисунках 15 и 16 представлены рассчитанная профилограмма свободной поверхности аморфной ленты и профилограмма свободной поверхности ленты, полученной в вакууме.

22

22 Ь(1) 18.5 15

130 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 О 2 10

Рис.15. Профилограмма свободной поверхности аморфной ленты (формула 11). Уа = 20 м/с , у=0,000002 и2/с, сН),0005 м, 01,2, и=0,040, хст=0,040.

|о,56мкм _ 1мм

Рис.16. Профилограмма свободной поверхности ленты, полученной в вакууме (направление ощупывания вдоль ленты).

Следует учитывать, что кривая на рис.15 соответствует профилю свободной поверхности ленты. Профиль контактной стороны определяется процессом закрытия поры и режимом обрушения свода воздушного кармана под действием давления в расплаве. В первой фазе за время I = Т образуется пора длиной 1„ и высотой 8У и захлопывается её задняя часть с образованием «В.К.» (рис.14). Во второй фазе идёт образование следующей поры и одновременное частичное затягивание расплавом полученного в предыдущей фазе «В.К.». При этом процесс деления и уменьшения воздушных пор будет продолжаться до тех пор, пока давление в «В.К.» и в расплаве не сравняются. Детально процесс захлопывания поры и затягивания «В.К.» определяется затвердеванием расплава и выдавливанием воздушной массы из «В.К.» и поры. Можно лишь утверждать, что частота шероховатости на контактной поверхности лент будет в 2-3 раза больше, чем на свободной поверхности, а амплитуда колебаний будет около 0,5-^ 1 мкм.

Предполагаемый механизм образования шероховатости свободной и контактной поверхности лент позволяет ввести в теорию и практику закалки из расплава на вращающемся барабане-холодильнике такое понятие, как оптимальная длина зоны формирования. Так, слишком короткая зона приводит к преждевременной фиксации формы «В.К.» и колебаний свободной поверхности. Чрезмерное удлинение зоны приводит

\лм \ЛЛЛ \ллл ХАЛА. \ЛЛЛ \ЛЛА ХЛЛЛ \ллл \ллл \ллл

к выходу газа из «В.К.» в верхние слои зоны формирования вплоть до образования следов лопнувших пузырей на свободной поверхности лент. Длину зоны при прочих равных определяет перегрев расплава перед разливкой и теплоотвод через барабан-холодильник в процессе разливки.

В заключение следует отметить, что предложенный механизм формирования поверхностных дефектов аморфных лент хорошо согласуется с полученными экспериментальными данными.

4. Технологические особенности получения аморфных металлических лент на

основе кобальта.

Исследования процесса формирования аморфных металлических лент осуществлялись на сплавах, предназначенных для изготовления малогабаритных магнитопроводов, в частности, для магнитных головок. Выбор такого подхода к исследованиям обусловливался тем, что повышенные требования к качеству материала для магнитных головок, в частности, обеспечение возможности изготовления рабочего зазора, равного 0,5 мкм, ставят задачу детального изучения процесса формирования толщины, дефектной структуры поверхности и магнитных свойств аморфных лент.

В подавляющем большинстве публикаций, посвященных головкам из аморфных сплавов, речь идёт в первую очередь об аморфных сплавах на основе Со. Решающим при этом стал фактор близкой к нулю магнитострикции, благодаря которому можно получить высокие магнитные характеристики в широком диапазоне частот.

Ранее была отмечена особая роль влияния физических свойств на динамику формирования аморфной ленты в процессе быстрой закалки из расплава. Поэтому проведена серия экспериментов по измерению вязкости, плотности и поверхностного натяжения аморфизирующихся расплавов системы Со-Ре-вИЗ. Было исследовано более 20 композиций сплавов Со-Ре-Б^-В с различным содержанием 81 и В, с добавками №, Мо, МЬ, Сг. Анализ полученных политерм вязкости, плотности и поверхностного натяжения в интервале температур П00-1500°С позволил выявить характерные особенности их изменения с температурой и составом. Во всех случаях плотность системы практически линейно уменьшается с ростом температуры. Более сложный вид имеют политермы поверхностного натяжения. Некоторые из политерм имеют купол при температурах 1400°С, что объясняется перераспределением бора, как поверхностно активного

компонента, между поверхностным слоем и объёмом расплава при нагреве (рис.17). На вершине купола концентрации бора в поверхностном слое и объёме становятся равными.

СГ мДж/м' 1500

л

Р_ Мг/м" 7.0

1400

А—8-й_*_Л

л

6,9

У Ю'лЛс

2

О

1200 1300 1400 1500 "[■

Рис. 17. Физические свойства расплава состава Со57ре5№1о811|В|7 Д - нагрев, х - охлаждение.

Характер политерм вязкости описывается гиперболической зависимостью. Причём, при температуре 1400°С кинематическая вязкость аморфизирующихся расплавов составляет 10"6 м2/с, что примерно равно вязкости жидкого кобальта. Однако, при температурах, близких к температурам плавления, вязкость аномально увеличивается в 2+3 раза и составляет 2+3 • 10"6 м2/с.

Зависимость физических свойств от температуры предполагает определённую процедуру отбора конкретных значений при проведении расчётов технологических параметров. Плотность расплава влияет на скорость выхода расплава из сопла, поэтому должно выбираться её значение, соответствующее температуре 7о- Поверхностное натяжение влияет на форму задней части зоны формирования и также должно соответствовать Го, т.к. температура под соплом мало отличается от температуры разливки. Вязкость, теплоёмкость и коэффициент теплопроводности определяют потоки импульса и тепла на границе расплав-барабан и соответствуют Ти т.к. разумно ожидать, что на границе расплав-твёрдая фаза температура близка к температуре затвердевания.

На основе полученных экспериментальных данных физических свойств расплава, а также изучения магнитных свойств аморфных лент был выбран базовый сплав С05,Рс5№ш81пВ17 с близкой к нулю магнитострикцией для дальнейших исследований.

На сплаве Cc^FesNiuSinBn было проведено комплексное изучение влияния длины теплового контакта и толщины аморфных лент на их магнитные свойства. Как показали результаты скоростной киносъёмки, в начале процесса лента самопроизвольно сходит с барабана, при этом длина теплового контакта не превышает 3-6 см. Поэтому начальные участки всех лент имеют приблизительно одинаковый уровень свойств. Коэффициент прямоугольности петли гистерезиса этих лент B[/Bs~0,5, коэрцитивная сила Нс~0,8-1,2 А/м, начальная магнитная проницаемость 5000-7000. Но уже на пятом обороте лента «залипает» на поверхности подложки, что даёт возможность контроля и поддержания заданной длины теплового контакта.

Было установлено, что для каждой толщины ленты существует некоторая длина контакта, превышение которой приводит к резкому изменению магнитных свойств ленты.

Ленты толщиной 10<5<20мкм (тонкие ленты), полученные на длине теплового контакта 1т=5 см, обладали следующими свойствами: B/Bs~0,5, Нс~0,8 А/м, ре~7000, которые практически не изменялись по всей длине ленты. В случае получения лент с 1т=24 см, наблюдалось резкое увеличение B/Bs до значений, близких к 1, увеличивалась величина и разброс значений Нс до 2,4 А/м и падение магнитной проницаемости до 400.

Ленты толщиной 25<8<35мкм (толстые ленты), полученные с коротким сходом 1т = 5 см имели практически такую же форму петли гистерезиса, что и тонкие ленты, однако наблюдалось ухудшение и увеличение разброса Нс и це. У лент с длинным сходом 1т = 24 см, наблюдались изменения, противоположные изменениями в тонкой ленте. Коэффициент прямоугольности петли гистерезиса понижался до 0,1 и петля гистерезиса становилась практически линейной. Значительно повышалась начальная магнитная проницаемость до це=18000.

Таким образом, свойства начала всех лент разной толщины и длины схода приблизительно одинаковы. Это связано с тем, что во всех случаях мы фактически имеем короткий сход. На основе численного моделирования тепловых полей в процессе получения аморфной ленты было установлено, что температура схода ленты возрастает с уменьшением длины теплового контакта и особенно резко при ]т < 3 см. Аморфные ленты при коротком сходе, независимо от их толщины, сходят с барабана при достаточно высокой температуре, что приводит к развитию процессов структурной релаксации.

На рисунке 18 представлена рассчитанная на основе численного моделирования тепловых полей зависимость температуры схода ленты Тсх от длины теплового контакта

1Т для разной толщины ленты: 10,20,30 мкм. Как видно из графиков, температура схода ленты возрастает с уменьшением длины теплового контакта и особенно резко при 1т < Зсм.

Т".С

Рис.18. Зависимость температуры схода аморфной ленты от длины теплового контакта и толщины получаемой аморфной ленты. 1-30мкм, 2- 20мкм, 3 - Юмкм.

Тонкие ленты, при большой длине теплового контакта, имеют низкую Тсх , а следовательно, процесс структурной релаксации затруднён, что подтверждается проведёнными калориметрическими исследованиями. В толстых лентах, несмотря на сильный теплоотвод на большой длине 1т, температура схода относительно высокая, что приводит к частичному протеканию процессов структурной релаксации. Следовательно, наиболее неравновесное состояние имеют ленты с прямоугольной петлёй гистерезиса, а наиболее релаксированные - ленты с петлёй гистерезиса, характеризующейся отношением В[/В8=0,5. Ленты с линейной петлёй гистерезиса соответствуют промежуточному состоянию. Если это так, тогда при получении лент с большой длиной теплового контакта, при переходе от состояния В,/В8~0,5 в начале ленты к состоянию В/В5~1 должен быть участок ленты с петлёй гистерезиса, приближающейся к линейной. Для подтверждения этого вывода лента, на которой происходило это изменение, разрезалась на более мелкие образцы, на которых измерялась петля гистерезиса. Обнаружено, что коэффициент прямоугольное™ образцов по длине ленты сначала уменьшался от значения 0,5 до значения ~0,2, а затем резко увеличивался до 1,0.

Следовательно, для получения материала с прямоугольной петлёй гистерезиса подачу расплава необходимо осуществлять таким образом, чтобы толщина ленты была не более 20 мкм, а длина теплового контакта 1Т> 20 см.

Для получения ленты с линейной петлёй гистерезиса, необходимо увеличивать

подачу расплава так, чтобы получать ленты толщиной более 25 мкм.

31

Для получения лент, характеризующихся коэффициентом прямоугольности петли гистерезиса ~0,5 и с равномерными по длине свойствами, подачу расплава необходимо осуществлять таким образом, чтобы толщина получаемых лент была порядка 20 мкм, а съём ленты с поверхности барабана происходил на расстоянии 5-6 см.

Так как длина теплового контакта 1т определяется до начала процесса закалки из расплава, то с практической точки зрения важнейшей задачей является расчёт технологических параметров, обеспечивающих получение аморфных лент заданной толщины.

5. Расчёт технологических параметров для получения аморфных лент на основе кобальта.

Алгоритм расчёта технологических параметров для получения аморфных лент на основе кобальта заданной толщины с минимально возможным количеством геометрических дефектов был построен на решении практической задачи, а именно: какие ограничения накладываются на величину технологических параметров при получении ленты определённой толщины 5о из данного типа расплава с физическими свойствами \>о, Ро. а0, Су0.

Систему уравнений (8) можно переписать в виде

\2

1 -У

Ь -X

2 X2

Яе

х-рн2Х~2 = Цс-*>

7 1-У

1 -—— + 1л(С ■ У)

Обозначив А = — Р —- , В = ЬХКе, получим 2 X

У А =

= В-А2 1п(С • У)

1-У

+ 1п(С ■ У)

при следующем выражении А и В:

1 АР Н2

2 р-У2' б2

В =

а-6

(12)

(13)

Исключая «У» из уравнений (12), получим неявную функциональную зависимость А=А(В) при различных перегревах «С» (рис. 19).

А1= | "

0,4

0,8

0,6

0.2

1,0

0

0,2 0,4 0,6 0,7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

В1

Рис. 19. Зависимость А от В при различных перегревах. 1 - 500°С, 2 - 400°С, 3 - 300°С, 4 - 200°С, 5 - 150°С, 6 - 100°С, 7 - 50°С.

Функции А=А(В) при данных «С» - универсальны и относятся к процессу разливки расплава на вращающийся барабан-холодильник в режиме принудительного формирования подсопельной зоны, т.е. единственное ограничение их применимости Н < . Зависимость А=А(В) связывает две группы технологических параметров и

Использование этой зависимости позволяет расписать технологические параметры и, следовательно, описать технологию разливки.

Проведённые комплексные исследования показали, что оптимальной, с точки зрения служебных и конструкционных свойств, при изготовлении малогабаритных магнитопроводов, является аморфная лента с толщиной о=20мкм.

Таким образом, решалась задача определения технологических параметров для получения аморфной ленты толщиной 20 мкм из расплава состава Со57Ре5№ю Б^В^.

Тогда комплекс В = = а ■ 1,52-1(Г\

Су'У о

На основании анализа распределения температуры в области контакта расплав-поверхность барабана-холодильника получена формула для вычисления интегрального коэффициента теплопередачи а:

физических свойств

Т„-ТЕ__0,8«,

Лб-Сб-у+11Лр-Ср^_

Расчёт по формуле для медного барабана даёт а=0,4-106, для стального барабана а=0,1-106.

Следовательно, при разливке выбранного расплава на медный барабан Вси== 0,6, на стальной барабан-холодильник ВГе= 0,15. Разумно предположить, что вне зависимости от типа разливаемого расплава и материала барабана, для успешного протекания процесса формирования существуют некие одинаковые геометрические размеры и пропорции зоны формирования. Определяющим для геометрических пропорций зоны формирования является выбор значения температурной функции, принятой ранее как /= 0,5.

32 • V

Длина жидкой зоны вычислялась по формуле: Ь =-- • /2 г 1 мм,

V

(

длина двухфазной зоны М = -^-у = 1мм , длина всей зоны Ь + М + 2,5мм.

Выбранное значение/ определяет необходимые перегревы для работы с медными и стальными барабанами. Из рис.19 видно, что на стальных барабанах (Вре= 0,15) перегрев над Тзахв должен быть 80°С (кривые 6-7), на медных (Вс„= 0,6) 400°С (кривые 2-3). Но при этом будут соответственно различны и средние температуры зоны 1010°С для стали и 1200°С для меди (рис.20).

Рис.20. Зависимость средней температуры зоны от В1 для кобальтового сплава с Тзатв = 950°С при различных перегревах. 1 - 500°С, 2 - 400°С, 3 - 300°С, 4 - 200°С, 5 - 150°С, 6 - 100°С, 7 - 50°С.

Т

0 \ + а,-8-/

Оба варианта имеют свои преимущества. Разливка на стальной барабан более технологична, т.к. проводится при пониженных температурах. Но она и более чувствительна к изменению температуры: с одной стороны - очень близко температура солидус, с другой стороны, как показало численное моделирование тепловых полей, достаточно высокая температура поверхности барабана ~400°С может повыситься при перегревах расплава на 100-200°С. Последнее может привести к взаимодействию расплава и барабана, т.е. к налипанию расплава на его поверхность. Медные барабаны свободны от этих недостатков, активно используются для получения аморфных сплавов в промышленных масштабах при разливке больших масс расплава. Преимущества стальных барабанов для ампульной разливки расплавов на основе кобальта с точки зрения качества получаемых лент были экспериментально доказаны выше (рис.9). Таким образом, определён первый технологический параметр: температура расплава в ампуле перед разливкой на стальной барабан должна равняться Т0 = Ю30°С.

Расчёт остальных параметров проводится на основании формулы (13)

J в2 2р-Г/

при / = 0,5, р = 6,9-103кг/м3, 3 = 2-10"5м. Верхнее значение зазора в режиме принудительного формирования жидкой зоны определяется выражением

Я < 2(14/, а

нижнее - 100 мкм. Толщина сопла (с!) определялась технологией изготовления ампул и составляла с! = 300 мкм. Следовательно, при 100 < Н < 400 мкм пределы изменения линейной скорости вращения можно оценить как 20 < Уц < 35 м/с.

Более низкая скорость приведёт к уменьшению длины жидкой зоны и опасности развития турбулентной области на всю зону формирования. Скорости выше 35 м/с для барабана диаметром 0,3 м технологически трудно осуществимы. Область возможного варьирования величины приложенного давления ДР определяется по формуле (13) 0,12-105 < ДР < 0,96-105 Н/м2.

Повышение приложенного давления благотворно сказывается на стабильности зоны формирования, т.к. быстрее и более эффективно «затягиваются» пустоты, возникающие при разрывах потока в задней части зоны (рис.14). Но в то же время, увеличение приложенного давления ДР приводит к уменьшению радиуса кривизны и смещению возможной линии контакта в сторону против вращения барабана (рис.3), и как следствие, сбрасыванию порций расплава в сторону, противоположную вращению. Следовательно, максимальное приложенное давление не может превышать 0,4-0,5-105 Н/м2. Окончательно

для ДР = 0,3-105 Н/м2 и Fa = 25 м/с по формуле (13) вычисляем величину зазора Н=290 мкм, обеспечивающего получение аморфной ленты 5 = 20 мкм из сопла d=300 мкм на стальном барабане.

Но получение ленты заданной толщины решает поставленную задачу не полностью. Остаются вопросы геометрического качества поверхности.

Для принятых толщины ленты и технологических параметров избыточного по сравнению с атмосферным давления в расплаве Р0 ~ 0,3 атм, вполне достаточно для деления закрытой поры на более мелкие воздушные карманы «В.К.» под соплом. При этом процесс деления и уменьшения «В.К.» будет продолжаться до тех пор, пока давление в «В.К.» и расплаве не сравняется. При разливке в вакууме этот процесс заканчивается под соплом полным исчезновением поры, что подтверждается экспериментом.

Длина поры, рассчитанная по формуле (10), при разливке на воздухе составляет 1п = 79 мкм, а высота поры 8„ = 5,3 мкм. Так как барабан вращается, то пора получается естественно вытянутой вдоль оси вращения. Расчёт по формуле (И) показывает, что на свободной поверхности ленты при выбранных технологических параметрах будет образовываться волновой рельеф с амплитудой 8нерав - 5 = 0,2-0,5 мкм и длиной волны 1 = 150 мкм.

В заключение следует отметить, что слишком высокая чистота обработки поверхности барабана приводит к глубокому проникновению фронта затвердевания в зону формирования «В.К.» и замораживанию ещё не сформировавшихся под давлением Р0 относительно крупных пустот. Слишком грубая механическая обработка поверхности, наряду с возникновением дополнительных гидродинамических возмущений, приводит к уходу фронта затвердевания по ходу вращения от щели сопла и росту «В.К.» в зоне понижения давления Р0. Характер механической обработки поверхности барабана во многом определяет как размер образующихся пор, так и количество формирующихся из неё «В.К.». Риски на поверхности барабана после обработки являются дополнительными линиями смачивания и способствуют как началу зарождения поры, так и интенсивности образования «В.К.». Экспериментально установленные оптимальные значения шероховатости поверхности барабана равны Ra = 0,1-0,5 мкм, Rmax = 2 мкм, при дополнительной подшлифовке барабана с получением скрещивающихся под углом 45° рисок.

6. Производство малогабаритных магпитопроводов из аморфного сплава Соу Уе^^в^НмВ^ для высокониформативных средств регистрации.

Разработанная технология получения аморфных металлических лент и, в частности, кобальтового аморфного сплава Со57Ре5№т 31цВ17, позволила вести работы по созданию малогабаритных магнитопроводов. Высокий уровень магнитных свойств полученных лент в исходном состоянии позволяет использовать их в качестве магнитопроводов без специальных термообработок. Однако, в связи с технологическими особенностями процесса изготовления магнитных головок, аморфные ленты подвергаются тепловым воздействиям. При склейке сердечников материал в течение 3-5 часов отжигают для полимеризации клея при температурах ~ 145°С или 180°С, в зависимости от применяемой технологии. В ряде случаев целесообразно применение магнитно-анизотропного материала, для чего необходимо проводить отжиги в магнитном поле при температурах ниже точки Кюри. И наконец, для аморфных лент в магнитопроводах используют высокотемпературные отжиги с целью получения материалов с повышенным уровнем магнитных свойств.

На рисунках 21-22 приведены зависимости коэффициента прямоугольности петли гистерезиса, величины коэрцитивной силы и начальной магнитной проницаемости от температуры отжига.

т,с

Рис.21. Зависимость коэффициента прямоугольности петли гистерезиса аморфных лент Со^МюЗ^Вп от температуры отжига. Время отжига -1 час. Прямолинейные образцы. о-В1/В,~0,5;а-В,/В,~ 1,0; Д-В/В5~0,1.

НС/а/м

ЮТ"

5

150

190 230

т,с

150 190

т,С

230

Рис.22. Зависимость эффективной магнитной проницаемости и коэрцитивной силы аморфных лент СозуРезМц^цВп от температуры отжига. Время отжига - 1 час. Прямолинейные образцы, о - В/В8 -0,5; □ - В/В3 — 1,0; Д - Вг/В3 ~ 0,1,

Приведённые результаты показывают, что на формирование магнитных свойств аморфных сплавов в процессе низкотемпературного отжига существенное влияние оказывают условия их получения.

Результаты исследований по влиянию термомагнитных обработок на магнитные свойства аморфных лент показали, что скорость наведения магнитной анизотропии в сплаве С^Рег^к^цВп также зависит от условий получения лент. У образцов с линейной петлёй гистерезиса и с петлёй гистерезиса, имеющей отношение Вг/В8=0,5, коэффициент прямоугольности петли гистерезиса в процессе отжига меняется незначительно, т.е. эти образцы практически не воспринимают воздействия термообработки в поперечном магнитном поле. А для образца с прямоугольной петлей гистерезиса достаточно всего лишь 10 минут для того, чтобы в нём появилась поперечная магнитная анизотропия. После такой термообработки величина эффективной магнитной проницаемости образца увеличивается до ~20000.

Для всех типов лент характерно резкое увеличение магнитной проницаемости после отжигов при температуре выше 350°С в течение одного часа. Наблюдается также уменьшение коэрцитивной силы при температуре отжига 350°С. Однако, различия свойств между лентами, полученными в разных условиях, полностью не устраняются даже после отжига при температуре 350°С.

Анализ результатов исследований влияния технологических отжигов на магнитные свойства аморфных лент дал возможность сформулировать ряд практических рекомендаций.

Отжиг материала при температуре ~180°С приводит к значительному ухудшению магнитных свойств всех образцов лент, полученных при различных условиях. Это не позволяет нам рекомендовать использование данной термообработки при изготовлении сердечников магнитных головок из аморфных лент сплава Со57ре5№1()51||В17. Из представленных рисунков видно, что отжиг при 145°С оказывает существенно меньшее воздействие на магнитные свойства исследуемых лент. Обращает на себя внимание изменение свойств прямолинейных образцов с коэффициентом прямоугольное™ В/Е^-ОД полученных при короткой длине теплового контакта. Отношение В,/В5 остаётся постоянным в течение всего времени отжига, коэрцитивная сила меняется незначительно. Величина начальной магнитной проницаемости после существенного увеличения в начале отжига несколько снижается, но даже после длительного отжига более 3-х часов ленты имеют высокий уровень магнитных свойств.

Отжиг толстых лент 5 >25 мкм, полученных при большой длине теплового контакта, приводит к уменьшению начальной магнитной проницаемости, но при этом её величина остаётся на достаточно высоком уровне. Напротив, отжиг тонких лент, полученных при большой длине теплового контакта, приводит к увеличению магнитной проницаемости по сравнению с исходным состоянием, но её величина остаётся недостаточной для применения этого материала в магнитных головках.

Таким образом, в случае применения технологии изготовления магнитных головок без дополнительных термообработок материала следует использовать аморфные ленты Со57ре5№1081цВ17 с коэффициентом петли гистерезиса В/В8=0,5.

Несмотря на то, что высокотемпературный отжиг значительно повышает начальную магнитную проницаемость до 40000 и понижает коэрцитивную силу аморфных лент Со57ре5№1о81пВ17, применение предварительных высокотемпературных термообработок оказалось нецелесообразным. Во-первых, этот вид термообработки приводит к значительному охрупчиванию материала, что усложняет технологию изготовления полусердечников и повышает вероятность скола ленты в рабочем зазоре головки, и следовательно, снижает надёжность её работы. Во-вторых, в процессе высокотемпературных отжигов существенным образом повышается магнитострикция лент.

После такой обработки материал практически перестаёт быть материалом с околонулевой константой магнитострикции насыщения.

Исследования кинетики наведения поперечной магнитной анизотропии в аморфных лентах О^Рез^к^пВп позволяет сделать вывод о том, что в случае применения технологии изготовления магнитных головок из магнитно-анизотропного материала наиболее целесообразно использование тонких аморфных лент, полученных при большой длине теплового контакта.

Для оценки возможности применения полученных аморфных лент в головках высокоинформативных средств регистрации из них по разработанной технологии были изготовлены магнитные головки, характеристики которых затем сравнивались с характеристиками аналогичных головок, магнитопроводы которых были выполнены из традиционных кристаллических материалов.

Результаты испытаний показали, что применение в головках магнитной записи, магнитная цепь которых состоит из двух полусердечников аморфных лент с В/Вз=0,5, позволило одновременно с улучшением электрических характеристик обеспечить высокую термостабильность головок в интервале рабочих температур от -60°С до +80°С и высокую стабильность параметров головок при эксплуатации. Результаты измерения индуктивности магнитных головок за 18 лет независимых наблюдений показывают, что изменение индуктивности головок с магнитопроводом из сплава Со57ре5№1о81цВ17 - сплав 10-020 не превышало +2%.

Результаты исследований по влиянию технологических параметров получения аморфных лент на их магнитные свойства легли в основу технических условий на аморфную ленту сплава 10-020 как для изготовления сердечников магнитных головок, так и для сердечников малогабаритных трансформаторов.

Серийный выпуск аморфных сплавов осуществлялся на производственном участке НТЦ «Электронтех» РАН по техническим условиям ТУ ЖИСД-10-020-92.1., ТУ ЖИСД-10-021-92.3., ВТУАН.91.1.

В целях расширения объёмов производства и номенклатуры аморфных сплавов разработанная технология производства аморфных лент была передана на металлургический завод ОАО «Металлургический завод Электросталь». Результаты проведённых исследований используются в ИФТТ РАН при выполнении научных исследований в области изучения физических свойств аморфных и нанокристаллических материалов.

Метод расчёта технологических параметров прошёл апробацию в условиях опытно-промышленного производства ОАО НИИМЭТ г.Калуга и рекомендован для расчёта технологических параметров при разработке технологии получения аморфных лент.

На базе проведенных исследований на Ижевском заводе ОАО «Аксион» и НТЦ «Электронтех» РАН был организован серийный выпуск многодорожечных блоков магнитных головок на основе аморфных лент.

Разработанный унифицированный ряд многодорожечных блоков магнитных головок послужил основой создания новых систем магнитной записи. Данной работе в 1990 году присуждена Государственная премия СССР.

На основе полученного опыта разработки высокоинформативных средств регистрации в НТЦ «Электронтех» РАН созданы современные системы объективного контроля действий диспетчерских и оперативных служб, обеспечивающие регистрацию аудио, видео и телеметрической информации в реальном масштабе времени.

В заключение следует отметить, что комплексные исследования процесса получения аморфной ленты методом закалки из расплава на вращающемся барабане-холодильнике позволили разработать как теорию процесса, так и систему технологических расчётов. Метод расчёта технологических параметров и описание технологических особенностей являются универсальными. Они активно использовались в представленной ампульной технологии получения аморфных лент на основе кобальта. Но данный подход полностью применим к технологии получения быстрозакалённых лент массового производства без каких-либо ограничений.

Общие выводы.

1. Впервые последовательное применение балансового подхода к решению уравнений неразрывности, Навье-Стокса и теплопроводности позволило построить математическую модель процесса формирования аморфной ленты при закалке плоской струи расплава на поверхности вращающегося барабана-холодильника в условиях стационарного и нестационарного режимов формирования аморфной ленты.

2. Разработанная модель динамики формирования ленты позволяет рассчитать временные зависимости всех интересующих характеристик процесса при постоянных параметрах, а также рассчитать зависимости геометрических характеристик зоны формирования и её средней температуры от технологических параметров и физических свойств расплава. Полученные расчётные зависимости подтверждаются закономерностями

процесса формирования аморфной ленты, установленными экспериментальным путём.

41

3. На основе анализа расчётных данных показано, что процесс формирования аморфной ленты при закалке плоской струи расплава в режиме принудительного формирования подсопельной зоны на начальном этапе определяется затухающими автоколебаниями толщины ленты, средней температуры зоны, скорости выхода расплава из сопла и геометрических характеристик зоны. Стабильность процесса формирования аморфной ленты непосредственно определяется возможностью получения подсопельной зоны оптимальных пропорций и размеров, зависящих в основном от температурного режима скоростной закалки, выбора материала барабана-холодильника и физико-химических свойств расплава.

4. Впервые, на основе решения балансовых уравнений в стационарном режиме, получено выражение параметра /, значение которого определяет режим процесса закалки плоской струи расплава. С физической точки зрения параметр / определяет вклад в процесс переноса импульса затвердевшей части расплава в зоне формирования. При /—►1 реализуется гидродинамический режим, при /—♦О - теплофизический режим формирования. Показано, что оптимальным режимом получения высококачественной аморфной ленты является смешанный режим при /= 0,5.

5. На основе исследований влияния окружающей атмосферы на геометрию аморфных лент в закрытых установках выявлено, что физические характеристики газовой атмосферы не оказывают заметного влияния на качество поверхности аморфных лент. Экспериментально определён оптимальный диапазон давления в камере, равный 0,20,3 атм., обеспечивающий получение ленты с шероховатостью контактной поверхности Ка = 0,15 мкм.

Определены параметры обработки поверхности барабана-холодильника, обеспечивающие получение высококачественной аморфной ленты для разливки при атмосферном давлении на стальном барабане:

a. обработка поверхности барабана-холодильника до чистоты Яд = 0,1 - 0,15 мкм и

< 2 мкм;

b. формирование микрорельефа путём подшлифовки поверхности барабана под углом 45° к направлению движения барабана-холодильника.

6. Предложен механизм формирования поверхностных дефектов аморфных лент. Установлено, что физической причиной образования «воздушных карманов» и волнового рельефа свободной поверхности лент является невозможность соблюдения условий несжимаемости (сйуК =0) в области контакта набегающего потока расплава и

движущейся поверхности барабана-холодильника в задней части подсопельной зоны. Из-за большого перепада скоростей в зоне формирования с 1 до 20 м/с на малых расстояниях порядка 100-200 мкм неизбежны локальные разрывы сплошности расплава, появление каверн у поверхности барабана и заполнение их атмосферным газом. Впервые в теорию и практику закалки из расплава введено понятие «оптимальная длина зоны формирования», величина которой определяет качество поверхности аморфных лент.

7. Получена экспериментальная база данных по физико-химическим свойствам аморфизирующихся расплавов системы Со-Ре-81-В, которая является основой для расчёта технологических параметров получения аморфных магнитно-мягких лент на основе кобальта.

8. На основе исследований влияния условий получения аморфных лент базового состава С^РебМк^цВп на их магнитные свойства установлено, что в зависимости от толщины получаемой ленты, меняя длину теплового контакта ленты с барабаном-холодильником можно получать из одного и того же сплава аморфные ленты с прямоугольной, линейной петлёй гистерезиса или с петлёй гистерезиса, характеризующейся коэффициентом прямоугольности 0,5. Показано, что исходное состояние определяет способность материала воспринимать различные термообработки, в том числе и термомагинтные.

9. Впервые на основе разработанной модели предложен метод расчёта оптимального набора технологических параметров для проведения скоростной закалки конкретных расплавов в реальных условиях производства качественных аморфных лент. Данный метод расчёта технологических параметров и описания технологических особенностей является универсальным. Он практически использовался при разработке ампульной технологии получения аморфных сплавов на основе кобальта, но все основные теоретические выводы могут быть использованы для анализа и описания других вариантов получения аморфной металлической ленты.

10. На основе полученных результатов исследований создано технологическое оборудование для получения аморфных лент методом закалки из расплава, которым был оснащён экспериментально-производственный участок НТЦ «Электронтех» РАН и налажен выпуск аморфных лент по техническим условиям ТУ ЖИСД-10-020-92.1., ТУ ЖИСД-10-021-92.3., ВТУ АН.91.1. для изготовления элементов аппаратуры высокоинформативных средств регистрации. Разработанная технология производства

аморфных лент была передана в ОАО «Металлургический завод Электросталь» для организации мелкосерийного производства, а также в ИФТТ РАН для выполнения научно-исследовательских работ в области изучения физических свойств аморфных и нанокристаллических материалов.

11. Разработанный унифицированный ряд многодорожечных блоков магнитных головок на основе аморфных сплавов послужил основой создания новых систем магнитной записи. На Ижевском заводе ОАО «Аксион» и НТЦ «Электронтех» РАН был организован серийный выпуск элементов высокоинформативных средств регистрации на основе аморфных сплавов, что послужило основой для создания современных средств объективного контроля действий оперативных и технических служб.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. A.B. Безруков, В.А. Кислов, Ю.Б. Левин, A.B. Серебряков. Влияние качества рабочей поверхности валка на свойства лент из аморфного металла, полученных закалкой из жидкого состояния. «III Всесоюзный семинар по аморфному магнетизму». Тезисы докладов. Самарканд 1983г. с. 113.

2. П.П. Арсентьев, Ю.А. Аникин, В.В. Замяткин, Ю.Б. Левин, В.А. Кислов. Вязкостные свойства аморфизирующихся многокомпонентных металлических расплавов. Всесоюзная научная конференция «Проблемы исследования структуры аморфных металлических сплавов». Тезисы докладов. Москва 1984г. с. 59.

3. A.B. Безруков, В.А. Кислов, Ю.Б. Левин, A.B. Серебряков. Влияние состояния поверхности аморфных металлических сплавов на их магнитные свойства. Всесоюзная научная конференция «Проблемы исследования структуры аморфных металлических сплавов» Тезисы докладов. Москва 1984г. с. 202-203.

4. A.B. Безруков, В.А. Кислов, Ю.Б. Лёвин, A.B. Серебряков, В.В. Сасновский. Способ получения образцов аморфных лент для исследования влияния охлаждающей подложки на процесс закалки из жидкого состояния и устройство для его осуществления.

A.С.№1301109, 1984.

5. A.B. Безруков, В.А. Кислов, Ю.Б. Лёвин, A.B. Серебряков, В.В. Сасновский. Способ получения образцов аморфных лент для исследования влияния охлаждающей подложки на процесс закалки из жидкого состояния и устройство для его осуществления. A.c. №1307985,1984.

6. В.Ф.Гантмахер, Г.И.Кулеско, Ю.Б.Лёвин. Коэффициент холла сплавов Cu-Zr с аморфной и кристаллической структурой. Письма в ЖЭТФ 1984г. том 39, вып. 9, стр. 413-415.

7. С.Ф. Кондаков, Ю.Б. Лёвин. Экспериментальное исследование возможностей ничридно-карбидной керамики в технологии получения аморфных сплавов. Препринт. Черноголовка 1985г. с. 7.

8. А.В.Безруков, В.А.Кислов, Ю.БЛёвин, А.В.Серебряков. Влияние состояния поверхности на перемагничивание аморфных сплавов. Металлофизика. Том 8 №5 1986г. стр. 67-69.

9. А.А.Кабак, Ю.Б.Лёвин, Ю.А.Осипьян, Г.В.Рыков, А.В.Серебряков, В.В.Симаков,

B.К.Шляхтиченко. Разработка технологии производства головок магнитной записи на основе аморфных металлических материалов. Межотраслевое совещание «Производство, обработка и применение аморфных и микрокристаллических сплавов». Тезисы докладов. Боровичи 1986г.

10. А.Ф. Гуров, Ю.Б. Левин, Т.В. Севостьянова, A.B. Серебряков. Структурная релаксация в аморфном сплаве на основе железа и кобальта. IV Всесоюзный семинар по аморфному магнетизму. Тезисы докладов. Владивосток 1986г., с.123.

11. А. Н. Алдохин, А. В. Безруков, В. А. Кислов, Ю. Б. Лёвин, А. В. Серебряков Влияние царапин на поверхности аморфных лент на их магнитные свойства. IV Всесоюзный семинар по аморфному магнетизму. Тезисы докладов Владивосток 1986г., с. 148.

12. A.B. Безруков, В.А. Кислов, Ю.Б. Лёвин, A.B. Серебряков, Ю.А. Осипьян, В.В.Солодовников. Способ получения аморфных лент на основе кобальта и устройство для его осуществления. A.C. № 1448506, 1986.

13. А.В.Безруков, В. А. Кислов, Ю. Б. Лёвин, А. В. Серебряков, Ю.А.Осипьян, В.В.Солодовников. Способ получения аморфных лент на основе кобальта и устройство для его осуществления. A.C. № 1448507,1986.

14. A.B. Безруков, В.А. Кислов, Ю.Б. Лёвин К вопросу о неоднородности начального участка лент из аморфных сплавов, получаемых закалкой расплава. III Межотраслевое совещание «Производство, обработка и применение аморфных и микрокристаллических материалов» Тезисы докладов. Аша 1987г. с. 11-12.

15. A.B. Безруков, В.А. Кислов, Ю.Б. Лёвин, A.B. Серебряков. Влияние рельефа охлаждающей подложки на микрогеометрию лент, получаемых скоростной закалкой расплава. III Межотраслевое совещание «Производство, обработка и применение аморфных и микрокристаллических материалов». Тезисы докладов. Аша 1987г. с. 12-13.

16. А.В.Безруков, В.А.Кислов, Ю.Б.Лёвин. Влияние загрязнений закалочной поверхности на геометрию аморфных лент. III Межотраслевое совещание «Производство, обработка и применение аморфных и микрокристаллических материалов» Тезисы докладов. Аша 1987г. с. 15.

17. С.Ф. Кондаков, Ю.Б. Лёвин, Ю.Б. Косолапое. Керамика в технологии аморфных сплавов. III Межотраслевое совещание «Производство, обработка и применение аморфных и микрокристаллических материалов». Тезисы докладов. Аша 1987г. с. 17-18.

18. В.К. Шляхтиченко, Ю.Б. Лёвин. Исследование параметров блоков магнитных головок, изготовленных из аморфного сплава 10-020. III Межотраслевое совещание «Производство, обработка и применение аморфных и микрокристаллических материалов». Тезисы докладов. Аша 1987г. с. 31.

19. A.B. Безруков, В.А. Кислов, Ю.Б. Лёвин. Использование аморфных лент в магнитных головках с комбинированной магнитной целью. III Межотраслевое совещание «Производство, обработка и применение аморфных и микрокристаллических материалов». Тезисы докладов. Аша 1987г. с. 31-32.

20. A.B. Безруков, В.А. Кислов, Ю.Б. Лёвин, A.B. Серебряков. Влияние условий получения на формирование магнитных свойств аморфных сплавов с околонулевой магнитострикцией в процессе низкотемпературного отжига. III Межотраслевое совещание «Производство, обработка и применение аморфных и микрокристаллических материалов». Тезисы докладов. Аша 1987г.с. 38.

21. A.B. Безруков, В.А. Кислов, Ю.Б. Лёвин, В.В. Солодовников. Влияние условий получения на магнитные свойства аморфных лент на основе кобальта. III Межотраслевое совещание «Производство, обработка и применение аморфных и микрокристаллических материалов». Тезисы докладов. Аша 1987г. с. 39.

22. A.B. Безруков, В.А. Кислов, Ю.Б. Лёвин. Методические приёмы исследования процесса скоростной закалки расплава. III Межотраслевое совещание «Производство, обработка и применение аморфных и микрокристаллических материалов». Тезисы докладов. Аша 1987г. с. 56.

23. О.Н. Сеньков, Ю.Б. Лёвин. Высокотемпературная пластичность аморфного сплава на основе кобальта. IV Всесоюзный семинар «Структура дислокаций и механические свойства металлов и сплавов». Тезисы докладов. Свердловск 1987г.

24. Безруков А.В., Киелов В.А., Левин Ю.Б., Серебряков А.В. Устройство для литья металлической ленты А.С. №1319407,1987г.

25. N.P.Kobelev, Ya.M.Soifer, V.G.Shteinberg and Yu.Levin "Giant" ДЕ - effect and magnetomechanical damping in amorphous ferromagnetic ribbons. Phis. stat. sol (a) v 102, 773-780 (1987).

26. А.Я. Виленкин, Ю.Ю. Ковальский, Ю.Б. Левин. Численное моделирование трехмерных нестационарных тепловых полей в процессе получения аморфных лент. Всесоюзная научно-техническая конференция «Проблемы исследования структуры и свойств быстрозакалённых металлических сплавов». Тезисы докладов. Москва 1988г. с. 3-4.

27. А.Н. Алдохин, В.А. Кислов, Ю.Б. Лёвин, А.В. Серебряков. О некоторых особенностях формирования магнитных свойств аморфных сплавов на основе кобальта в процессе высокотемпературного отжига. Всесоюзная научно-техническая конференция «Проблемы исследования структуры и свойств быстрозакалённых металлических сплавов». Тезисы докладов. Москва 1988г. c.l 1.

28. В.А. Кислов, Ю.Б. Лёвин, А.В. Серебряков. Влияние исходного состояния на формирования магнитных свойств аморфных сплавов в процессе низко-температурного отжига. Всесоюзная научно-техническая конференция «Проблемы исследования структуры и свойств быстрозакалённых металлических сплавов». Тезисы докладов. Москва 1988г. с. 11-12.

29. V. Kislov, Yu. Levin and A. Serebryakov. Structure and deformation induced magnetic anisotropy of amorphous alloys. Suppl. to Trans ЛМ, 29 (1988) p.387-390.

30. В.А. Кислов, Ю.Б. Лёвин, А.В. Серебряков. Магнитная анизотропия свежезакаленных лент аморфных сплавов на основе кобальта. Препринт. Черноголовка 1988 с. 23.

31. V Kislov, Yu.Levin, A.Serebryakov. Structure and strain-induced magnetic anisotropy. JIMIS-5 "Non-Equilibrium Solid Phases of MetalS and Alloys", Abstracts, 1988, p. 94.

32. В.А. Кислов, Ю.Б. Лёвин, А.В. Серебряков. Влияние условий получения и отжигов на магнитные свойства аморфных лент на основе кобальта. Препринт. Черноголовка, 1988, стр. 21.

33. Г.А. Гаврилов, А. Ф. Гуров, Ю. Б. Лёвин, Ч.А. Томилин. Влияние содержания металлоидов на стабильность аморфных сплавов на основе кобальта. III Всесоюзное совещание «Физикохимия аморфных (стеклообразных) металлических сплавов. Тезисы докладов. Москва 1989г. с. 60-61.

34. М.Г. Иванов, Ю.Б. Лёвин. Влияние термообработок на магнитные свойства аморфного сплава на основе кобальта. III Всесоюзное совещание «Физикохимия аморфных (стеклообразных) металлических сплавов». Тезисы докладов. Москва 1989г. с. 100.

35. А.В. Безруков, Ю.Б. Лёвин, А.В. Серебряков. К вопросу о влиянии рабочей атмосферы на процесс разливки плоской струи расплава. III Всесоюзное совещание «Физикохимия аморфных (стеклообразных) металлических сплавов». Тезисы докладов Москва 1989г. с. 154.

36. V. Kislov, Yu Levin, A. Serebryakov, М. Tejedor and В. Hernando Magnetic anisotropy of as-quenched ribbons of amorphous near-zero magnetostricive alloys. Acta Physica Polonica A 77 (1990) p. 701-704/

37. L. Voropaeva, A. Serebryakov, N. Novokhatskaya, Yu Levin and G. Abrosimova Rapid crystallization of amorphous alloys: Fe-Si-B based alloys. Scr. Metall. Mater. (1992) Vol.27, Р./1385-1388/

38. A. Serebryakov, V. Stelmukh, L. Voropaeva, N. Novokhatskaya, Yu Levin and A. Gurov. Nanocrystallization of Co-Si-B-Zr amorphous alloy. Nanostruct.Mater. 1994, vol. 4, № 6, p. 645-650.

39. A. Serebryakov, L. Voropaeva, Yu Levin, N. Novokhatskaya and G. Abrosimova. Crystallization of amorphous Co-Si-B alloys: effect of Fe additions. Nanostruct Mater. Vol. 4, №7, p. 851-855,1994.

40. JI.B. Воропаева, Ю.Б. Левин, Н.И. Новохатская, А.В. Серебряков. Влияние легирования на структурное состояние и кристаллизацию аморфных сплавов Co-Si-B. ФММ Том 78, 1994г. с. 94-98.

41. А.В. Серебряков, В.Д. Седых, А.Ф. Гуров, Н.И. Новохатская, Ю.Б. Левин. Нанокристаллизация аморфных сплавов (Co77Si23-yBy)93.xFe7Nbx. Седьмая Всероссийская конференция с международным участием «Аморфные прецизионные сплавы: технология

- свойства - применение». Тезисы докладов. Москва 2000г. с. 76.

42. А.В. Серебряков, А.Ф. Гуров, В.Д. Седых, Н.И. Новохатская, Ю.Б. Левин. Конечные стадии кристаллизации аморфных сплавов (ConSi23.yBy)93.xFe7Nbx. Всероссийская конференция с международным участием «Аморфные прецизионные сплавы: технология

- свойства - применение». Тезисы докладов. Москва 2000г. с. 77.

43. Д.Ю. Аникин, М.Р. Филонов, С.В. Иванов, Ю.Б. Левин. Алгоритм расчета платности и поверхностного натяжения расплавов методом большой капли при формировании изображения в цифровом формате. Известия ВУЗов. Черная металлургия 2003г., №7, с. 10-13.

44. Ю.А.Аникин, Ю. Б.Лёвин, О.А.Абдул-Фаггах, Д. Ю.Аникин, М.Р.Филонов. Моделирование процесса получения аморфной металлической ленты на основе уравнений гидродинамики и теплопроводности. Известия вузов. Чёрная металлургия. 2004г., №11, стр. 57-60.

45. А.В. Серебряков, А.Ф. Гуров, Ю.Б. Левин, Н.И. Новохатская. Нанокристаллизация аморфных сплавов Fe74.5.xSi13.5B9CuxNb3(x=0.6 и 1.0).ФММ 2006г. Том 101, №6,с.598-606.

46. Ю.Б.Лёвин, М.Р.Филонов, А.Н.Шумаков, Ю.А.Аникин. Влияние температурного режима разливки на динамику формирования быстрозакаленной ленты на вращающемся барабане-холодильнике. - Научно-технический журнал «Техника машиностроения» №4, 2006г., с.68-71.

47. М.Р.Филонов, Ю.А.Аникин, Ю.Б.Лёвин. Теоретические основы производства аморфных и нанокристаллических сплавов методом сверхбыстрой закалки.- М.: «МИСиС». 2006. -328с.

48. Ю.Б.Лёвин, М.Р.Филонов, А.Н.Шумаков, Ю.А.Аникин. Конфигурация подсопельной зоны при разливке аморфизирующихся расплавов на вращающемся барабане-холодильнике. Научно-технический журнал «Техника машиностроения» №4, 2006г., с.64-67.

49. Yu.A. Anikin, M.R. Filonov, Yu.B. Levin, A. N. Shumakov. Sele - descriptiveness of physical properties for planar flow casting and amorphous liquid melts researching. Thirteenth International Conference on Liquid and Amorphous Metals. Abstracts. Ekaterinburg 2007 p. 53.

50. Yu.B. Levin, Yu.A. Anikin, M.R. Filonov, A.N. Shumakov. Simulation of metallic amorphous and nano-crystalline ribbon manufacture by planar flow casting technique. Thirteenth International Conference on Liquid and Amorphous Metals. Abstracts. Ekaterinburg 2007 p. 165.

51. Ю.Б. Лёвин, A.H. Шумаков, М.Р. Филонов, Ю.А. Аникин. Динамика формирования подсопельной зоны на начальных этапах разливки при получении аморфной металлической ленты на вращающемся барабане- холодильнике. Научно-технический журнал «Техника машиностроения» №2,2007, с. 67-71.

52. Ю.Б. Лёвин, А.Н. Шумаков, М.Р. Филонов, Ю.А. Аникин. Влияние колебательных мод в подсопельной зоне на геометрические характеристики быстрозакалённой аморфной ленты. Научно-технический журнал «Техника машиностроения» № 3 2007г. стр.61-63.

53. Yu.B. Levin, A.N. Shumakov, M.R. Filonov, Yu.A. Anikin. A model of amorphous and nano-crystalline ribbon processing by planar-flow casting. Journal of Physics: Conference Series 98 (2008) p.072 011.

54. Ю.Б. Левин. Модель процесса формирования аморфной ленты в технологии закалки плоской струи расплава. Металловедение и термическая обработка металлов. 2009г. № 3 стр.46-49.

Формат 60 х 90 '/8 Тираж 100 экз. Объем 3,13 п.л. Заказ 2088

Отпечатано с готовых оригинал-макетов в типографии Издательского Дома МИСиС, 117419, Москва, ул. Орджоникидзе, 8/9 Тел.: 954-1922

Введение

Глава 1. Формирование аморфных металлических лент методом скоростной закалки расплава.

1.1. Технология производства аморфных металлических сплавов.

1.1.1. Влияние условий получения на свойства аморфных лент.

1.1.2. Дефекты поверхности аморфных лент, получаемых скоростной закалкой из расплава.

1.2. Физические основы описания процесса скоростной закалки расплава на вращающемся барабане-холодильнике.

1.3. Теоретическое описание процесса получения быстрозакаленной аморфной металлической ленты на вращающемся барабане-холодильнике.

1.3.1. Теплофизический подход к описанию процесса формирования ленты.

1.3.2. Гидродинамический подход к описанию процесса формирования ленты.

Глава 2. Развитие теоретических подходов к описанию процесса формирования аморфной ленты методом закалки плоской струи.

2.1. Определение геометрии жидкой зоны в подсопельной области.

2.2. Положение фронта затвердевания расплава.

2.3. Численное моделирование тепловых полей в процессе получения аморфной ленты.

2.4. Динамика формирования ленты в подсопельной области.

Глава 3. Влияние внешних условий на процесс получения и качество аморфных металлических лент.

3.1. Экспериментальные методы исследования геометрических характеристик и служебных свойств аморфных лент.

3.2. Влияние выбора барабана-холодильника на процесс получения и качество аморфных лент.

3.3. Влияние окружающей атмосферы на качество лент, получаемых закалкой из расплава.

3.4. Влияние рельефа поверхности барабана-холодильника на микрогеометрию аморфных лент.

3.5. Описание процессов возникновения поверхностных дефектов аморфных лент.

3.5.1. Структура зоны формирования ленты.

3.5.2. Гидродинамическое описание процесса возникновения поверхностных дефектов.

Глава 4. Технологические особенности получения аморфных металлических лент на основе кобальта.

4.1. Исследование свойств аморфизирующихся расплавов на основе кобальта.

4.2. Выбор состава аморфного магнитно-мягкого сплава для изготовления магнитных головок высокоинформативных средств регистрации.

4.3. Влияние толщины аморфной ленты и длины теплового контакта на магнитные свойства аморфных лент.

4.4. Расчёт технологических параметров для получения аморфных лент на основе кобальта.

4.4.1. Классификация параметров технологии.

4.4.2. Зависимость геометрических характеристик зоны формирования и температурного режима разливки от технологических параметров.

4.4.3. Технология получения быстрозакаленных аморфных лент на основе кобальта.

Глава 5. Производство элементов высокоинформативных средств регистрации на основе кобальтовых аморфных сплавов.

5.1. Технология изготовления аморфных магнитных головок.

5.2. Влияние технологических отжигов на магнитные свойства аморфных лент.

5.3. Организация производства средств регистрации служебной информации.

Развитие современной техники немыслимо без создания принципиально новых материалов, обладающих уникальными эксплуатационными характеристиками. Таким новым классом материалов, безусловно, являются аморфные металлические сплавы, получаемые методами закалки из расплава на поверхности быстро вращающегося массивного барабана-холодильника. Достигаемая при этом скорость охлаждения расплава порядка 106 К/с, предотвращает процессы кристаллизации и обеспечивает получение сплава в аморфном состоянии. Уникальное сочетание физических, механических и химических свойств аморфных сплавов, не характерное для кристаллических тел, связано с отсутствием в аморфном состоянии таких дефектов атомной структуры как дислокации, вакансии, границы зерен и блоков. Аморфному состоянию присуща не только близкая к идеальной атомно-структурная однородность, обусловленная отсутствием перечисленных выше дефектов, но и высокая фазово-химическая однородность. Именно эти особенности строения аморфных сплавов предопределяют комплекс их физико-механических свойств. Сегодня разработан и серийно выпускается целый ряд аморфных материалов, обладающих высокой прочностью и износостойкостью, особыми коррозионными и электрическими свойствами, уникальными магнитомеханическими и упругими свойствами.

Однако, наибольший объем выпускаемых аморфных сплавов приходится на магнитно-мягкие материалы, которые имеют чрезвычайно низкие потери на перемагничивание и высокие значения магнитной проницаемости. Их уникальные магнитные свойства в сочетании с высокой твердостью и износостойкостью, с высоким удельным электрическим сопротивлением и хорошей коррозионной стойкостью, делают их незаменимыми в качестве электротехнических материалов в электронной технике.

Широкое использование аморфных магнитно-мягких материалов стало возможным благодаря развитию метода закалки плоской струи расплава. Этот метод обеспечивает получение непосредственно из расплава, минуя такие традиционные металлургические циклы, как прокатка и промежуточные отжиги, металлической ленты толщиной 10-40 мкм. Использование аморфной ленты в качестве магнитопроводов позволило создать целую гамму малогабаритных трансформаторов для телекоммуникационных устройств. Сегодня выпуск микротрансформаторов исчисляется десятками миллионов штук в год. Аморфные сплавы оказывают серьезную конкуренцию ферритам, используемым на повышенных частотах.

Таким образом, можно заключить, что созданная новая технология металлургического производства получения аморфной ленты непосредственно из расплава; обеспечила разработку нового класса прецизионных материалов с уникальным сочетанием физико-механических свойств.

Однако, в свою очередь, скорость закалки расплава характеризует особенность атомного строения аморфных сплавов и, соответственно, структурную анизотропию аморфных магнитно-мягких лент, и, как следствие, магнитную анизотропию. Таким образом, магнитные свойства аморфных лент напрямую зависят от толщины лент, которая в свою очередь определяется технологическими параметрами процесса закалки.

В процессе закалки плоской струи расплава на контактной поверхности лент образуется рельеф в виде «газовых карманов» самой разнообразной формы и размером от одного до десятков микрон. Характерно, что рельеф в той или иной степени имеется на всех описанных в литературе лентах, являясь неотъемлемой особенностью лент, полученных методом закалки из расплава. Таким образом, на аморфных лентах наблюдается специфическая дефектная структура поверхности в виде «газовых карманов», площадь которых может достигать 50-70% от контактной поверхности.

Неравномерность контакта расплава с поверхностью барабана-холодильника приводит к неодинаковой скорости закалки в различных 6 микрообъемах аморфной ленты, что обуславливает появление неоднородных закалочных напряжений. При производстве аморфных магнитно-мягких лент, дефектная структура поверхности способствует появлению магнитной анизотропии в лентах и значительным изменениям уровня их магнитных свойств.

Для обеспечения устойчивого протекания процесса формирования аморфной ленты необходимо построение адекватной модели, позволяющей надежно рассчитывать оптимальные технологические параметры получения аморфной ленты заданной толщины. С этой целью необходимо решить систему уравнений Навье-Стокса совместно с уравнением' теплопроводности при принятых граничных и начальных условиях. Но, к сожалению, в полной мере эта задача до сих пор не решена. Основная сложность, кроме чисто вычислительной работы, состоит в том, что система сама инициирует граничные условия. И сформулировать их самосогласованным образом практически невозможно. Система уравнений обычно решается для стационарного режима с той или иной степенью допущения к принятым граничным условиям. Поэтому зачастую решается- либо гидродинамическая задача при заданной теплофизике, либо теплофизическая - при фиксированной гидродинамике.

Следует отметить, что отдельные проблемы технологии в настоящее время затруднительно решить на теоретическом уровне. Более того, до сих пор непонятны некоторые механизмы процессов, протекающих при разливке. Прежде всего, это межфазные взаимодействия расплав-барабан, расплав-сопло, расплав-газ, что влияет на формирование поверхности аморфных лент.

Настоящая работа, являющаяся итогом более чем двадцатилетних исследований, посвящена развитию теоретических представлений о процессах формирования аморфных металлических лент на основе кобальта, получаемых закалкой плоской струи расплава на вращающемся барабане-холодильнике, а также разработке метода расчёта технологических параметров получения высококачественных аморфных лент заданной толщины с минимально возможным количеством топографических дефектов.

Особо следует отметить, что в процессе исследований выполнялись эксперименты по изучению влияния условий получения на эксплуатационные свойства аморфных металлических лент на основе кобальта. Был накоплен экспериментальный материал по влиянию состояния поверхности барабана-холодильника и окружающей атмосферы на микрогеометрию аморфных лент. Изучено влияние длины теплового контакта и толщины аморфных лент на их магнитные свойства. Осуществлена попытка описания наиболее полной модели процесса закалки плоской струи расплава на вращающемся барабане-холодильнике. На основе совместного решения уравнений теплофизики и гидродинамики разработана математическая модель процесса закалки в условиях нестационарного режима формирования ленты. Отработана технология изготовления магнитопроводов из аморфных материалов для магнитных головок высокоинформативных средств регистрации.

Таким образом, решалась задача на основе систематического анализа результатов исследований условий, формирования аморфных магнитно-мягких лент методом закалки плоской струи расплава, построения модели процесса формирования аморфной ленты, позволяющей осуществлять оптимизацию технологических параметров с учетом того, как тот или иной параметр влияет на геометрию аморфных лент.

Выводы.

1. Впервые на основе совместного решения уравнений неразрывности, Навье-Стокса и теплопроводности построена математическая модель процесса закалки плоской струи расплава на поверхности вращающегося барабана-холодильника в условиях стационарного и нестационарного режимов формирования аморфной ленты, позволяющая рассчитывать технологические параметры процесса закалки из расплава.

2. Разработанная модель позволяет рассчитывать скорость выхода расплава из сопла, геометрические параметры жидкой зоны в подсопельной области, толщину и температурный режим формирования аморфной ленты в зависимости от технологических параметров процесса закалки и физико-химических свойств расплава. Полученные расчётные зависимости хорошо коррелируют с закономерностями процесса формирования аморфной ленты, установленными экспериментальным путем.

3. Установлено, что стабильность процесса формирования аморфной ленты непосредственно определяется возможностью получения подсопельной зоны оптимальных пропорций и размеров, зависящих в основном от температурного режима скоростной закалки и выбора материала барабана-холодильника.

4. На основе исследований влияния окружающей атмосферы на геометрию аморфных лент, установлено, что физические характеристики газовой атмосферы не оказывают заметного влияния на качество поверхности аморфных лент. Основную роль при

318 образовании воздушных карманов на контактной поверхности ленты играет величина атмосферного давления. Определён оптимальный диапазон давления в камере равный 0,2-0,3 атм., обеспечивающий получение ленты с шероховатостью контактной поверхности Ra=0,15mkm.

5. Установлено, что дефекты на поверхности барабана-холодильника могут являться не только местами зарождения воздушных карманов, но и местом закрепления линии смачивания на их краях. Определены параметры обработки поверхности барабана-холодильника, обеспечивающие получение высококачественной аморфной ленты в промышленных условиях:

- обработка поверхности барабана-холодильника до чистоты Ra=0,l-0,15mkm и Rmax<2MKM,

- формирование микрорельефа путем подшлифовки поверхности барабана под углом 30-45° к направлению движения барабана-холодильника.

6. Установлено, что физической причиной образования воздушных карманов и волнового рельефа свободной поверхности лент является невозможность соблюдения условий несжимаемости (divV=0) в области контакта набегающего потока расплава и движущейся поверхности барабана-холодильника в задней части подсопельной зоны. Из-за большого перепада скоростей с 1 до 20 м/с на малых расстояниях порядка 100-200мкм неизбежны разрывы потока расплава, появление каверн у поверхности барабана и заполнение их атмосферным газом.

7. На основе исследований влияния условий получения аморфных лент

Co57Fe5NiioSiiiBi7 на их магнитные свойства, установлено, что в зависимости от толщины получаемой ленты, меняя длину теплового контакта ленты с подложкой можно получать из одного и того же сплава без применения специальных термообработок аморфный материал с прямоугольной, линейной петлёй гистерезиса или с петлёй

319 гистерезиса, характеризующейся коэффициентом прямоугольности 0,5. Показано, что исходное состояние определяет способность материала воспринимать различные термообработки, в том числе и термомагнитные.

8. Впервые на основе разработанной модели предложено построение нескольких алгоритмов расчёта оптимального набора управляющих технологических параметров для проведения скоростной закалки конкретных расплавов в реальных условиях производства качественных аморфных лент.

9. Разработка на основе построенной математической модели и полученных экспериментальных результатов технология получения высококачественных аморфных лент, позволила наладить серийный выпуск аморфных лент по технологическим условиям ТУ ЖИСД-10-020-92.1 для изготовления элементов аппаратуры высокоинформативных средств регистрации. Результаты проведённых исследований использованы НТЦ «Электронтех» РАН, ОАО завод «Электросталь», ОАО завод «Аксион» при производстве аморфных лент и головок магнитной записи.

Заключение.

На основе совместного решения балансовых уравнений построена математическая модель, адекватно описывающая динамику формирования аморфной ленты при скоростной закалке плоской струи расплава на вращающемся барабане-холодильнике. Все наблюдаемые экспериментальные факты качественно и количественно описываются моделью без привлечения феноменологических констант. Взаимосвязь технологических параметров, включая физические свойства расплава, имеет универсальный характер для получения лент определённой толщины. Установлены закономерности влияния физико-химических свойств расплава на технологические параметры и форму жидкой зоны. Определено время выхода технологии на стационарный режим, рассчитаны оптимальные технологические параметры, обеспечивающие устойчивое протекание процесса закалки из расплава. Разработан алгоритм расчёта оптимального набора управляющих технологических параметров для проведения скоростной закалки из расплава. Исследованы закономерности влияния адсорбированных слоев, газовой атмосферы и микрорельефа поверхности барабана-холодильника на качество и геометрию аморфных лент. Определены параметры обработки поверхности барабана-холодильника, оптимальный для процесса закалки из расплава диапазон давлений атмосферы, показана возможность получения аморфной ленты без дефектов типа воздушные карманы на контактной поверхности. Разработаны физические основы технологии получения аморфных лент на основе кобальта с заданным коэффициентом петли гистерезиса. На основе полученных результатов даны рекомендации по режимам технологических отжигов аморфных лент в процессе изготовления магнитопроводов головок магнитной записи.

Изложенные в настоящей работе результаты показали перспективность выбранного направления исследований. Можно с уверенностью констатировать, что разработанная математическая модель процесса закалки плоской струи из расплава, позволила успешно решить ряд теоретических и прикладных задач в области технологии получения металлических аморфных лент.

1. Судзуки К., Фудзимори X., Хасимото К. Аморфные металлы. Пер. с яп. М.: Металлургия, 1987, 328 с.

2. Золотухин И.В. Физические свойства аморфных металлических материалов. М.: Металлургия, 1986, 176 с.

3. Devia L.A., De Cristofaro N. and Smith C.H. Technology of metallic glasaea. Conf. on Magnetic Glasses, Budapest, 1980, 1981, v. 1, p. 127.

4. Аморфные металлические сплавы. Немошкаленко В.Б., Романова А.В., Ильинский А.Г. и др. Киев: Наук, думка, 1987, с. 248.

5. Duwez P., Willens R.H., Klement W. Continuous Series of Meta-stable Solid Soutions in Silver-copper Alloys. J. Appl. Phys., 1960, v.31, N 6, p.l 136-1137.

6. Дювез П. История открытия металлических стекол. В кн.: Металлические стекла. Под ред. Гюнтеродта Г., Бека Г., Пер. с англ, М.: Мир, 1983, 0.38-44.

7. Pat. 3812901 USA. Method of Producing Continious Filaments Using a Rotating Heat extracting member. C.E.Mobley and R.E.Maringer.-Publ. 28.05.74.

8. Pat. 3861450 USA. An Improved Method of Filament Directly from Molten Material, C.E.Mobley and R.E.Maringer. Publ. 21.01.75.

9. Pat. 3856074 USA. Method of Centrifugal Production of Continuous Metal Filaments. S.Kavesh. Publ.24.12.74.

10. Chen H.S., Miller C.E. A Rapid Quenching Technique for the Preparation of Thin Uniform Films of Amorphous Solids. Rev. Sci. Instrum. 1970, v.41, К 8, p. 1237-1238.

11. Sakata N. and Ishibachi T. A Hew Method of Producing Amorphous Alloy Tapes. Proc. 4th Int.Gonf. on Rapidly Quenched Metals, Sendai, 1981, 1982, v.l, p.39-42.

12. Пат. 58-2737 Япония. Способ получения полосы из аморфного металла. Т.

13. Исихати, М. Саката. опубл. JI8.01.83.

14. Pat. 3862658 USA. Extented Retention of Melt-spun Ribbon on Quenching Wheel. J.R.Wedell. Publ. 28.01.75.

15. Liebermann H.H., Graham CD. Production of Amorphous Alloy Ribbons and Effects of Apparatus Parametrs on Ribbon Dimensions IEEE Trans.Magn., 1976, MAG-12, Ш 6, p. 921-923.

16. Pat. 2746238 WRD. Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Metallstreifes. M.Narasimchan Offenlegugstag 27.04.78.

17. Pat. 4212343 USA. Continuous Casting Method and Apparats for Structurally Defined Metallic Strips. M.C.Narasimchan. Publ. 15.07.80.

18. Yu H. A fluid Mechanics Model of the Planar Flow Melt Spinning Process under Low Reynolds Number Conditions. Met. Trans. В 1987, v. 188, N fi, p. 557-563.

19. Pat. 905758 USA. Process of Manufacturing Thin Sheets, Foil, Strips or Ribbons of Zinc, Lead, or Other Metal or Alloy. B.N.Strange, C.A.Pim. Publ. 01.12.80.

20. Arakawa S., Arai Y., Sawada Y., Mijazaki T. and Masumoto T. Dimensions and Magnetic Properties of Wide and Long Amorphous Ribbons. Proc. 4th Int. Conf. on Rapidly Quenched Metals, Sendai 1981, 1982, v. l,p. 89-92.

21. Smith M.T., Saletore M. Simple, Low-cost Planar Plow Casting Machine for Rapid Solidification. Rev.Sci.Instrum., 1986, v. 57, N8, p. 1647-1653.

22. Huang S.-C., Fiedler H.C. Effect of Wheel Surface Conditions on Amorphous Metal Ribbons. Met.Trans.A., 1981, v. 12, N 6, p 1107-1112.

23. Liebermann H.H., Martis R.J., Nathasingh D.M. Dependence of some properties on thickness of smooth alloy ribbon. J. Appl. Phys., 1984, v. 55, p. 1787-1789.

24. Золотарев С.Н., Шумаков А.Н. Рельеф контактной поверхности быстрозакаленкых лент. ФММ. 1987, т. 64, № 2, с. 349-357.

25. Horita Y., Wakamiya М., Senno Н. Control of the Surface Roughness and Magnetic Properties of Rapidly Quenched High Silicon Iron Alloy Ribbons. J.Magn, Soc. Japan. 1984, v. 8, p. 141-144.

26. Luborsky P.E., Reeve J., Devies H.A. and Liebermann H.H. Effect of Fe-B-Si Composition on Maximum Thickness for'Casting Amorphous Metals IEEE Trans.Magn. 1982, MAG-18, M 6, p. 1385-1387.

27. Beck W. and Kronmuller H. The Influence of Surface Roughness on the Coercive Field of the Nearly Non-magnetostrictive Amorphous Ferromagnetic Alloy Co57Fe5NiioSinBi7 Phys.Stat.Sol.(a), 1983, v. 79, p. 389-394.

28. Hegedus Z., Kiraly J., Kisdi-Koszo E., Sos G., Lovas A. Investiga tion of Aging Processes in Iron-based Metallic Glasses. Conf. on Metallic Glasses, Budapest 1980, 1981, v. 2, p. 203-209.

29. Глезер A.M., Утевская O.JI. Параметры структурной релаксации и механические свойства аморфных сплавов. ФММ, 1984, т. 5, №6, с. 1198 -1210.

30. Luborsky Р.Е., Liebermann H.H. and Walter J.L. The Effect of Ribbon Thickness, Composition and Process Changes on the Pro perties of Rapidly Quenched Metal-metalloid Alloys. Conf. on Metallic Glasses, Budapest 1980, 1981, v. 1, p. 203-214.

31. Chen H.S., Kimerling L.S., Poate J.M., Brown W.L. Diffusion in Pd-Cu-Si Metallic Glass. Appl.Phys.Lett., 1978, v. 32, N 8, p. 461-463.

32. Rosenblum M.P., Sreeren F., Turnbull D. Diffusion and Structural Relaxation in Compositionally Modulated Amorphous Metal Films, Appl.Phys.Lett., 1980, v. 37, К 2, p. 184-186.

33. Granasy L., and Lowas A. The Ifluence of Technological Condi tions on the Curie Point Relaxation of Fe Ni В Si Metallic Glasses. J.Magn.Mat., 1984, v. 41, p. 113-115.

34. Hilzinger H.C. and Hock S. Preperetions of Metallic Glasses. Conf. on Metallic Glasses, Budapest 1980, 1981, v. 1, p. 71-90.

35. Vojtanik P., Kisdi-Koszo E., Lovas A., Potocky L. Correlation between Technological Parameters and Magnetic After-effect in Pe-B Alloys. Conf. on Metallic Glasses, Budapest 1980, 1981, v. 1, p. 247-251.

36. Maduiga V., Barandiaran J.M., Vazquez M., Nielsen O.V., Hernando A. Magnetostriction of the Rapidly quenched Co8oNb8B12 Alloy: Dependence on Quenching Rate, Structural Relaxation andTemperature. J.Appl.Phys., 1987, v. 61, p. 3228-3233.

37. Кавещ Ш. Принципы производства. В кн.: Металлические стекла, М.: Металлургия, 1984, с. 39-65.

38. Pawuna D. Production of Metallic Glass Ribbons by the Chill-block Melt-spinning Technique in Stabilized Laboratory Conditions. J.Mater.Sci., 1981, v. 16, p. 2419-2433.

39. Anthony T.R., Cline H.E. On the Uniforraily of Amorphous Metal Ribbon Formed by a Cilindrical Jet Impinging on a Plat Moving Substrate. J.Appl.Phys., 1978, v-49, N 2, p. 829-837.

40. Хилманн X., Хильцингер X.P. О приготовлении аморфных лент методом спинингования расплава. В кн.: Быстрозакаленные металлы. М.: Металлургия, 1983, с. 30-34.

41. Либерман Х.Х. Эффекты газового граничного слоя при приготовлении лент из аморфных сплавов, В кн.: Быстрозакаленные металлы. М.: Металлургия, 1983, с. 37-40.

42. Takajama S. and Oi Т. The Analysis of Casting Conditions of Amorphous Alloys.

43. J.Appl.Phys., 1979, v. 50, p. 4962-4965.

44. Huang S.C., Fiedler H, C. Amorphous Ribbon Formation and the Effects of Casting Velocity. Mater.Sci.Eng., 1981, v. 51, N 1, p. 39-46.

45. Fiedler H., Mulbach H., Stephani G. The Effect of the Main Pro cessing Parameters on the Geometry of Amorphous Metal Ribbons during Planar Plow Casting (PFC). J.Mater.Sci., 1984, v. 19, p. 3229-3235.

46. Granasy L., Lovas A., Kemeny T. The Influence of Thermal History on the Physical Properties of Fe-B Metallic Glasses. Conf. on Metallic Glasses, Budapest 1980, 1981, v. 1, p. 197-202.

47. Jones H. Splat Coolding and Metastable Phases. Repts. Progr. Phys., 1973, v. 36, N7, p. 1425-1497.

48. Kronmuller H., Ferneguel W. The Role of Internal Stresses in Amorphous Ferromagnetic Alloys. Phys.Stat.Sol.(a). 1981, v. 64,'p. 593-602.

49. Дорофеева E.A., Прокошин А.Ф. О формировании магнитной анизотропии и доменной структуры в аморфных металлических сплавах. ФММ, 1982, т. 54, № 5, с. 946-952.

50. Коляно Р., Гавер В., Буйцик М., Кубипа JI. Влияние вида материала барабана на магнитные свойства аморфного сплава (CoFeMnMo)77(SiB)23. Материалы первой международной конференции по быстрой закалке металлических сплавов. СЭВ, Варна, 1987, с. 131-132.

51. Oevies Н.А. Metallic Glass Formation. In: Amorphous Metallic Alloys.Ed. by F.E.Luborsky. London: Butterworths, 1983, p. 8-25.

52. Liexermann H.H. Ribbon-substrate Adgeaion Dynamics in Chill Block Melt-spinning Procesea. Metal.Trans.B., 1984, v. 158, p. 155-161.

53. A.C.I 122409 СССР, МКИ В22Д11/06. Устройство для получения из расплава металлических лент. B.C. Лернов, А.С. Евтеев, Б.Л. Штангеев и др. Открытия, изобретения, 1984, № 41.

54. Chi G.C, Chen H.S. and Miller C.E. The Influence of Quenching procedures on the Kinetics of Embrittlement in a Fe4oNi4oB2o. Metallic Glass. J.Appl.Phys., 1978, v. 49, N 3, p. 1715-1717.

55. Groger В., Beck W., Dong H.Z., Mozer N. and Kronmuller H. Analisis of the Coercivity of Amorphous Ferromagnetic Alloys. J.Magn. Magn.Mat., 1982, v. 26, p. 264-266.

56. Beck W. and Kronmuller H. On the Coercive Field of the Nearly Non-magnetostrictive Amorphous Ferromagnetic Alloy Co58NiioFe5SinBi6. Phys.Stst.Sol.(a), 1983, v. 79, p. 109-114.

57. Takajama S. and Oi T. The Effect of Processing Conditions on Magnetic Properties of Amorphous Alloys. J.Appl.Phys., 1979, v. 50, p. 1595-1597.

58. Nowak L., Potoky L., Lovas A., Kisdi-Kosco E. and Takaca J. Influence of Overheating and Cooling Rate on the Magnetic Properties of Fe83j4B16;6 amorphous Alloy. J.Magn.Magn.Mat. 1980, v. 19, p. 149-152.

59. Ronzyova В., Butvin P., Dunay P. and Hlasnik M. Fluctuation of Properties Along Metallic Glass Ribbons. Материалы первой международной конференции по быстрой закалке металлических сплавов, СЭБ, Варна, 1987, с. 133-134.

60. Заявка 59-31580 Япония. Способ изготовления тонколистового аморфного сплава с низкой коэрцитивной силой и квадратной петлей гистерезиса. Тохоку киндзюку коге К.К. Опубл. 08.02.84.

61. Dong X.-Z. and Kronm'uller Н. Magnetic Domain Structure of Some Nearly Uon-magnetostrictive Amorphous Alloys under Elastic Stresses. Phys.Stat.3ol.(a), 1982, v. 70, p. 451-462.

62. Dong X.-Z., Groger В., Jendrysik T. and Kronmuller H, Annealing Effect of Domain Patterns of the Nearly Non-magnetostrictive Amorphous Alloy Co58NiloFe5SiiiB,6. g.Phys.Stat.Sol.(a).1982, v. 71, p. 441449.

63. Sato Т., Otake H., Miyazaki T. Thickness Dependence of Magnetic Properties in an Amorphous Feso.sSi^B^Ci Alloy. J.Magn.Magn. Mat., 1988, v. 71, p. 263-268.

64. Tomita S. and Suzuki H. Relation between the Processing Parameters and Magnetic Properties in Fe73Ni8SiioB9 Amorphous Alloys. J Japan Inst.Metals. 1985, v. 49, N 12, p. 1019-1026.

65. Sato Т., Pujine Т., Miyazaki T. Variation of Magnetic Proper ties along Ribbon Length in an Amorphous Fego.sSie^B^Ci Alloy. J.Magn.Magn.Mat., 1988, v. 71, p. 255-262.

66. Yavari A.R., Desre P. Thermal Stresses and Viscoelastic Relaxation in Meltquenched Metallic Glass Ribbon. J.Mat.Sci.Lett., 1983, v. 2, p. 516-518.

67. Yavari A.R., Desre P., Hicter P. The Role of Quenching Stresses in the Formation of Metallic Glasses. Scr.Met., 1981, v. 15, p. 503-506.

68. Nielsen O.V., Nielsen H.J.V. Magnetic Anisotropy in Co73Mo2Sii5Bio and (Co0j89Fe0>ii) 72Mo3Sii5Bio Metallic Glasses, Induced by Stress Annealing. J.Magn.Magn.Mat., 1980, v. 22, N 1, p. 21-22.

69. Исследование структуры и свойств быстрозакаленных аморфных и микрокристаллических сплавов. Отчет о научно-исследовательской работе. №01.840040790, ШСиС, 1986, т. 2, с. 136.

70. Кекало И.Б., Новиков В.Ю. Магнитомягкие сплавы (кристаллические и аморфные). В кн.: Итоги науки и техники ВИНИТИ. Металловедение и термообработка. 1984, т. 18, с. 3-56.

71. Fujimori Н., Ohta S., Masiunoto Т., Nakamoto К. Magnetic After effect on Soft Magnetic Properties of Amorphous Ferromagnets. Proc. 3th Int.Conf. on Rapidly Quenched Metals. 1978, v. 2, p. 232-239.

72. Кекало И.Б., Столяров БД., Цветков В.Ю. Механизм формирования магнитных свойств аморфного сплава Co7oFe5Si5B1o при отжиге. ФММ. 1983, т. 55, №2, с. 235-242.

73. Кекало И.Б., Столяров В.Л., Цветков В.Ю. Направленное упорядочение и магнитные свойства аморфных сплавов на основе с околонулевой магнитострикцией. В кн.: Аморфные металлические сплавы. Научные труды МИСиС. М.: Металлургия, 1983, с. 54-67.

74. Русев К., Киш JI. Влияние изотермической термомагнитной обработки на магнитомягкие характеристики аморфного сплава (CoFe)75(SiB)25.

75. Материалы первой международной конференции по быстрой закалке металлических сплавов. СЭВ, Варна 1987, 1987, с. 173-178.

76. Чернов B.C., Штангеев БД., Иванов О.Г., Ильина Е.Е. Свойства аморфных магнитомягких лент АМАГ176. Ш Межотраслевое совещание. Производство, обработка и применение аморфных и микрокристаллических материалов. Аша1987. Тезисы докладов. 1987, с. 28.

77. Кекало И.Б., Столяров B.JL, Дараничев В.Е., Цветков Б.Ю. Формирование магнитных свойств аморфного сплава Fe5Co7oSii5Bio при термомагнитной, обработке в зависимости от исходного состояния. ФММ, 1983, т. 55, № 3, с. 484-490.

78. Кекало И.Б., Жданов А.Н., Цветков В.Ю. Влияние отжига в поперечном магнитном поле на проницаемость аморфного сплава Fe5Co7oSii5Bio ФММ, 1984, т. 57, №> б, с. 1213-1215.

79. Глазер А.А., Белозеров Е.В. Магнитные свойства аморфных сплавов системы FeCoSiB с различным содержанием бора.

80. Ungemach V., Kunz W., Nilzinger R. Influence of the Induced Anisotorpy on the Magnetic Properties of Amorphous Alloys Co66Fe4(Mo,SI,B)3o. J.Magn.Magn.Mat., 1984, v. 42, p. 363-365.

81. Komoto O., Ohya K., Yamaguchi N., Fujiahima H. and Ojima T. Amorphous FeCoNi-SiB Alloys Having Zero Magnetostriction. J.Appl.Phys., 1980, v. 51, N 8, p. 4342-4345.

82. Hernando A., Madurga V., Nunez-de Villavicencio C. and Vazquez K. Temperature Dependence of the Magnetostriction Constant of Nearly Zero Magnetostriction Amorphous Alloys. J.Appl.Phys., 1984, v. 45, N7, p. 802-804.

83. Wang Y.J., Kronmuller H., The Influence of the Surface Conditions on the Magnetic Properties in Amorphous Alloys Fe40Ni40B20 and Co58Ni10Fe5SinBi6. Phys.Stat.Sol.(a), 1982, v. 70, p. 415-421.

84. Беек W., Kronmuller H. The Influence of Surface Roughness on Coercive Field of the Nearly Non-magnetostrictive Amorphous Ferromagnetic Alloy CosgNiioFesSinB^. Phys.Stat.Sol. (a), 1983, v. 79, p. 389-394.

85. Dong X.-Z., Fernengel W. and Kronm'uller H. Annealing Effects and Short-range Ordering in the Non-magnetostrictive Amorphous Alloy Co58Ni10Fe5SiiiBI6. Appl.Phys.A., 1982, v. 28N, № 2, p. 103-107.

86. Кекало И.Б., Цветков В.Ю. Особенности формирования магнитных свойств при отжиге и их температурно-временная стабильность в аморфном сплаве Fe5Co58NiioSiiiB16. ФММ, 1985, т. 59, № 3, с. 489-497.

87. Vazquez М., Fernengel W. and Kronmuller Н. The Effect of Tensile Stresses on the Magnetic Properties of Co58NiioFe5SiiiBi6 Amorphous Alloy. Phys.Stat.Sol.(a), 1983, v. 80, p. 195-204.

88. Vazquez M., Fernengel W. and Kronmuller H. Influence of Applied Stresses on the Magnetic Properties of Annealed Co58NiioFe5SiiiBi6 Amorphous Alloy. Phys.Stat.Sol.(a), 1983, v. 80, p. 513-518.

89. Vazquez M., Fernengel W. and Kronmuller H. Changes of the Magnetic Properties of the Nearly Non-magnetostrictive Amorphous Alloy Co58NiioFe5SiiiB16 by Annealing under Tensile Stress. Pheys.Stat.Sol.(a), 1985, v. 87, p. 609-615.

90. Makino Y., Aso K., Hedaira S. Amorphous Alloys for Magnetic Head. Proc. of the Int.Conf., September-October 1980, Japan, 1980, p. 699-704.

91. Shiiki K., Otomo S. and Kudo M. Magnetic Properties, Aging Effects and Application Potential for Magnetic Heads of Co-Fe-Si-B Amorphous Alloys. J.Appl.Phys., 1981, v. 52, N 3, p. 2483-2485.

92. Komatsu Т., Seiwa A., Matusita K. Correlation between Thermal Starility of Soft Magnetic Properties and Structural Relaxation in Co58Ni|oFe5SiiiBi6 Metallic Glass. J.Mat.Sci., 1988, v. 23, p. 687-693.

93. Imamura M., Sasaki T. Perpendicular Anisotropy Induced in Fe-Ni Amorphous Ribbons Containing Phosphorus. JEEE Trans, Magn., 1984, MAG-20, N 5, p. 1385-1387.

94. Kiss L.F., Lowas A., Konzos G. and Solyom A. Influence of Ribbon Thickness on Some Magnetic of Amorphous Heat Treated Wound Cores Digests of the International Symposium on Magnetism of Amorphous Materials. Hungary 1985, 1985, p. 50-51.

95. Кекало И.Б., Жданов A.H., Цветков В.Ю. Временная нестабильность начальной магнитной проницаемости аморфного сплава Fe5Co7oSii5B10 после различных видов магнитного отжига. ФММ, 1985, т. 59, №1, с. 85-90.

96. Sakakima Н., Senno Н., Yanagiuchi Y., Hirota Е. Zero Magnetostrictive Amorphous Alloys with High Permeability and Hifeh Magnetic Induction. J.Appl.Phys., 1981, v. 52, N3, p. 2480-2482.

97. Siemko A. and Lachowicz H.K. Comments on the Indirect Measurement of Magnetostriction in Low-magnetostrictive Metallic Glasses. J.Magn.Magn.Mat., 1987, v. 66, p. 31-36.

98. Nielsen O.V., Bapandiaran J.M., Hernando A., and Madurga V. Stress Anneal Induced Magnetic Anisotropy in Co1.x(FeNi)X75Sii5B1o Metallic Glass Ribbons. J.Magn.Magn. Mat. 1985, v. 49, p. 121-130.

99. Nielsen O.V. Effect of Longitudinal and Torsional Stress Annealing on the Magnetic Anisotorpy in Amorphous Ribbon Materials. IEEE Trans.Magn., 1985, MAG-21, N5, p. 2008-2013.

100. Nielsen O.V., Hernando A., Madurga V. and Gonzalez J.M. Experiments Concerning the Origin of Stress Anneal Induced Magnetic Anisotropy in Metallic Glass Ribbons. J.Magn.Magn. Mat., 1985, v. 46, p. 341-349.

101. Livingston J.D., Morris. SEM Studies of Magnetic Domains in Amorphous Ribbons. //ШЕЕ Trans, on May. 1981.-V. MAG-17, N 6, p. 2624-2626.

102. Lin L., Dai D. A Theory of Internal Stress Field and Configuration of Magnetic Domain in Amorphous Ribbons.// J. of Mag. and Mag.Mat.-1983, V. 31-34, p. 1540-1542.

103. И.Б. Кекало Атомная структура аморфных сплавов и ее эволюция. Изд. «Учеба», 2006г., с. 319-323.

104. Кестер У., Герольд У. Кристаллизация металлических стекол. В кн.: Металлические стекла. Ионная структура, электронный перенос и кристаллизация. - М.: Мир. 1983, с. 361-364.

105. Jech R.W., Moore S.J., Glasgow Т.К., Ortli H.W. Rapid Solidification Via Melt Spinning: Equipment and Techniques./Я. of Metals. 1984, N 4, p. 4145.

106. Макаров В.П., Молотшюв Б.В., Кузьмишко В.П., Мацук В.Г. Микроструктура и доменная структура широких аморфных; лент сплава Co57NiioFe5SiiiBi7. Аморфные металлические сплавы. Научн. тр. Моск. института стали и сплавов. 1983, с. 76-80.

107. Egamy Т. Magnetic Amorphous Alloys: Physics and Technological Applications.//Rep.Prog-Phys. 1984. V.47,p. 1601-1725.

108. Ray R. Apparatus for Rapid Solidification Casting of High temperature and Reactive Metallic Alloys. US Patent N 4471831, 18.09.84. Int.Cl. B22D 11/06, 7 p.

109. Lieberman H.H. Critical Gas Boundary Layer Reynolds Number for Enhanced Processing of Glassy Alloy Ribbons. US Patent N 4144926, 20.03.79. Int.Cl. B22D, 11/06, 7 p.

110. Lieberman H.H. Critical Gas Boundary Layer Reynolds Number for Enhanced Processing of Wide Glassy Alloy Ribbons. US Patent N 4177856, 11.12.79. Int.Cl. B22D 11/06, 5 p.

111. Lieberman H.H. Apparatus for Melt Puddle Control and Quench Rate Improvement In Melt Spinning of Metallic Ribbons. US Patent N 4262734, 21.04.81. Int.Cl. B22D 11/06, 6 p.

112. Pavuna D. Production of Metallic Glass Ribbons by the Chill-block Melt-spinning Technique in Stabilized Laboratory Conditions. // J.Mat.Sci. 1981, V.16, p. 2419-2433.

113. Lieberman H.H. Coaxial Jet Melt-spinning of Glassy Alloy Ribbons. // J.Mat.Sci. V.15, p. 2771-2776.

114. Pavuna D. Production of Scientific Samples of Metallic Ribbons by Improved Melt-spinning Techniques. Proc. 4th, Int.Conf. on Rapidly Quenched Metals (Sendai, 1981).

115. Suzuki H., Ikuta I., Tomita S., Ishihara J. Apparatus for Producing Metal Ribbon. US Patent N 4301855, 24.11.81. Int.01. B22D 11/06, 8 p.

116. Bedell J.R., Rothmayer N.Y., Saunders R.R., Smith R.W. Chill Roll Casting of Continuous Filament. US Patent N 4074623, 07.03.78. Int. CI. B22D 11/06, 8 p.

117. Matsuura M., Kikuchi M., Yagi M., Suzuki K.Effects of Ambient Gases on Surface Profile and Related Properties of Amorphous Alloy Ribbons Fabricated Ъу Melt-spinning. //Jap.J.Appl.Phys, 1980, V. 19, N 9, p. 17811787.

118. Lieberman H.H. The Dependence of the Geometry of Glassy Alloy Ribbons on the Chill Block Melt-spinning Process Parameters. //Mat.Sci. and Eng. 1980, V.43, p. 203-210.

119. Datta A., Adam СМ., Bye R.L., Bose D., Das S.K. Low Temperature Aluminium Based Brazing Alloys. European Patent Application, N 0145933 Al, 26.06.85, Int.Cl. B22D 11/06, 23 p.

120. Lieberman H.H., Wellslager J.A., Davis L. Casting in Exothermic Reduction Atmosphere. European Patent Application N 0121683 Al, 17.10.84. Int.Cl. B22D, 11/06, 29 p.

121. Падерно Д.Ю., Носенко Б.К. Качество аморфных лент сплавов системы Fe-B в зависимости от условий их получения. // Структура и свойства порошковых материалов на основе тугоплавких металлов и соединений. Киев: ИПМ АН УССР. 1984, с. 114-119.

122. Huang S.C.-Proc. 4th. Int.Conf. on Rapidly Quenched (Sendai, 1981). P.65-68.

123. Smith. M.T., Saletore M., Simple, Low-cost Planar Plow Casting Machine for Rapid Solidification Processing. // Rev.Sci.Instrum. 1986. 57(8), N 8, p. 1647-1653.

124. Lieberman H.H., Wellslager J.A., Davis L. Casting in Exothermic Reduction Atmosphere. European Patent Application N 0121683, 17.10.84. Int.Cl. B22D 11/06, 29 p.

125. Curran P.M. Method for Eliminating Cristallinity in Glassy Metal Strips. European Patent Application N 0056110 Al, 25.11.81. Int.Cl. B22D 11/06, 10 p.

126. Togano K., Kumakura H., Tachikawa K. Liquid Quenching on Hot Substrate. -Proc. 4th Conf. on Rapidly Quenched Metals (Sendai, 1981). P. 1225-1228.

127. Mobley C.E., Maringer R.E., Dillinger L. Rapid Solidification Processing./ Ed.Mehrabian R., Kear B.H., Cohen M.- Claitor's Publishing Division. 1978, P. 222.

128. Золотарев С.П., Шумаков А.П. Рельеф контактной поверхности быстрозакаленных лент. // ФММ. 1987, Т. 64, Вып. 2, с. 349-357.

129. Кнэпп Р., Хейли Дж., Хэммит Ф., Кавитация. М.: Мир. 1974, 687 с.

130. Davies Н.А. Solidification Mechanisms in Amorphous and Crystalline Ribbon Casting. In: Rapidly Quenched Metals, Proc. of the 5th Int.Conf. on Rapidly Quenched Metals (Wurzburg, 1984). - V.l, p. 101-106.

131. Металлические стекла / Под ред. Гилмана Д.Д. и Лими Х.Д. М.: Металлургия. - 1984. - 263с.

132. Флеминге М. Процессы затвердевания. М.: Мир. - 1977. - 432с.

133. Петров А.К., Мирошниченко И.С. / Порошковая металлургия. 1973. -№1. - с. 16-20.

134. Matyja Н., Giessen B.C., Grant N.J. // J/Inst.Metals.- 1968. V. 96, p. 3032.

135. Vogt E., Frommeyer G. The Influence of Process Parametrs on the Cooling Rate of the Melt Spinning Process. In: Rapidly Quenched Metals. - Proc. of 5th Int.Conf. on Rapidly Quenched Metals (Wurzburg, 1984). - V.l, p. 63-66.

136. Tenwick M.J., Davies H.A. The Mechanism of Ribbon Formation in Melt Spun Copper and Copper-zirconium.- In: Rapidly Quenched Metals. Proc. of 5th Int. Conf. on Rapidly Quenched Metals (Wurzburg, 1984). - V.l, p. 67-70.

137. Emerich K. Roller Formation of Roller Cast Al-Cu.-In: Rapidly Quenched Metals. Proc. of the 5th Int. Conf. on Rapidly Quenched Metals (Wurzburg, 1984).-V.l, p. 71-74.

138. Stephani G., Muhlbach H., Fiedler H., Richter G. Infrared Measurements of the Melt Pubble in Planar Flow Casting. // Mat. Sci. and Eng. 1988. - v. 98, p. 29-32.

139. Cremer P., Bigot J. An Infrared Termography Study of the Temperature Variation of an Amorphous Ribbon during Production by Planar Flow Casting. // Mat. Sci. and Eng. 1988. - v. 98, p. 95-97.

140. Wang J., Pang D., Song Q., Ding B. Effects of Quenching Rate on Propertiesand Structures of Amorphous Alloys. // Mat. Sci. and Eng. 1988. - v. 98, p. 535-537.

141. Bewlay B.P., Cantor B. Photocalorimetric Cooling Rate Measurements on 316L Stainless Steel Rapidly Solidified by Melt Spinning. // Int.J.Rap.Sol. -1986.-v. 2, p. 107-123.

142. Метастабильные и неравновесные сплавы / Ефимов Ю.В., Варлимонт Г., Мухин Г.Г. и др. / Под ред. Ефимова Ю.В. — М.: Металлургия. — 1988.-с. 383.

143. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука. — 1974. - с. 712.

144. К. Carpenter, Р.Н. Steen "Heat transfer and solidification in planar-flow melt-spinning: high wheelspeeds" International Journal of Heat Mass Transfer., 1997, Vol. 40, no. 9 pp. 1993-2007.

145. T. Ibraki, P.H. Steen, "Planar-flow casting: puddle dynamics and process behavior", Modelling of Casting, Welding and Advanced Solidification Procecces VII, ed. M. Cross, J. Campbell, The Minerals, Metals and Materials Society, 1995, pp. 889-895.

146. M. Haddad, G. Amberg, "On the formation of amorphous metal ribbon by the planar flow melt spinning (PFMS) process", International Journal of Rapid Solidification, vol. 7, 1993, pp. 255-267.

147. B.L. Reed, X.Q. Zhang, P.H. Steen, "Comparison of experiment to Stefan solution for planar flow spin-casting", Proceedings PRICM, Vol. 3, 1998.

148. J.K. Carpenter, "Processing of molten metals by planar-flow spin-casting: modelling and experiments", Ph.D. thesis, Cornell University, Ithaca, New York, 1990.

149. M. Haddad-S., H. Fredriksson, P. Duhaj, «On the Thickness of Amorphous Bilayer Ribbons in Planar Flow Nekt Spinning Process», Int. J. Rapid Solidification, Vol 7, pp. 269-282, 1993.

150. M.G. Chu, A. Giron, D. A. Granger, "Microstructure and heat flow in meltspun aluminum alloys", Proceedings of the international Conference on Rapidly Solidified Materials, ASM, 1986, pp. 311-316.

151. P. D. Wilde, E.F. Matthys, "Experimental investigation of the'planar flow casting process: development and free surface characteristics of the solidification puddle", Material Science Engineering, 1992, A150, pp. 237247.

152. Wang G.X., E.F. Matthys, "Experimental investigation of interfacial thermalconductance for molten metal solidification on a substrate", Journal of Heat Transfer, Vol. 118, No. l,pp. 157-163, 1996.

153. Wang G.X., E.F. Matthys, "Experimental investigation of interfacial heat transfer for molten metal solidification on a substrate. In Transport phenomena in Manufacturing and Materials Processing", Vol. HTD-306, pp. 171-179, ASME Pub, 1995.

154. Wang, G.X., E.F. Matthys, "Study of Interfacial Thermal Contact During Solidification on a Substrate (П)", In Proc. of the 1996 NSF Design and Manufacturing Conference, pp. 449-450, 1996.

155. Wang, G.X. and E.F. Matthys, "Study of Interfacial Thermal Contact During

156. Solidification on a Substrate", In Proc. of the 1995 NSF Design and Manufacturing Conference, pp. 451-452, SME Pub., Dearborn M3, 1995.

157. Wang, G.X., E.F. Matthys, "Interfacial Thermal Contact during Rapid Solidification on a Substrate", Heat Transfer 1994 (ed: G. Hewitt), IChemE Pub., Rugby UK, Vol. 4, pp. 169-174, 1994.

158. H.A. Davies "Solidification mechanisms in amorphous and crystalline ribboncasting", Rapidly Quenched Metlas, ed. S. Steeb, H. Warlimont, Elevier Publishers, 1985, pp. 101-106.

159. J.K. Carpenter, P.H. Steen "Planar-flow spin-casting of molten metals: process behavior", J. Mater. Sci, 27, 215 (1992).

160. Ch. Karcher and P.H. Steen "High-Reynolds-number flow in a narrow gap driven by solidification. I. Theory", Physics of Fluids, April 2001, Vol. 13, no. 4.

161. Ch. Karcher and P.H. Steen "High-Reynolds number flow in a narrow gap driven by solidification. II. Planar-flow casting application", Physics of Fluids, April 2001, Vol. 13, no. 4.

162. B.L. Reed, A.H. Hirsa, P.H. Steen "Vorticity transport in solidification boundary layers", J. Fluid Mech., 2001, vol. 426, pp. 397-406.

163. J.K. Carpenter, P.H. Steen, "On the heat transfer to the wheel in planar-flow melt-spinning", Metallurgical Transactions-B, 1990, v.21, p. 279-283.

164. J.K. Carpenter, P.H. Steen, "Planar flow spin-casting of molten metals: process behavior", Journal of Material Science, 1992, v. 27, pp. 215-225.

165. P.H. Steen, C. Karcher, "Fluid mechanics of spin-casting of metals", Annual

166. Review of Fluid Mechanics, 1997, v.29, 373-397.

167. M. Geller, E. Brook-Levinson, V. Manov, "Heat transfer during preparationof amorphous metallic alloy ribbon", Advanced Metal Technologies Ltd., Even Yehuda, Israel.

168. E.M. Gutierrez, J.A. Szekley "A mathematical model of the planar-flow melting spinning process", Metallurgical Transactions B, 1986, v. 17, pp. 695-703.

169. K. Takeshita, P.H. Shingu "An analysis of the heat transfer problem with phase transformation during rapid quenching", Transactions of the Japan Institute of Metals, 1983, v. 24, pp. 293-300.

170. H. Yu, "A fluid mechanics model of the planar flow melt spinning process under low Reynolds number conditions", Metallurgical* Transactions-B, 1987, v.18B, 557-563.

171. P.H. Steen, H. Yu, J.K. Carpenter "Fluid mechanics of the planar-flow meltspinning process", AICHE, 1988, v.34, 1673-1682.

172. P.H. Steen, "Solidification by planar-flow spin casting", Interactive Dynamics of Convection and Solidification, NATI-ASI series, Kluwer, Netherlands, 1992, pp. 229-231.

173. H. Hillmann, H.R. Hilzinger, "On the formation of amorphous ribbons by themelt-spinning technique", Rapidly Quenched Metals, 1978, pp. 22-29.

174. S.-J. Chen, R.C. Ren, A.A. Tseng, "Interface heat transfer in metal casting ona moving substrate", Proceedings of the ASME Winter Annual Meeting, 1993, pp. 1-8.

175. J.K. Carpenter, E.C. Agger, P.H. Steen, "Fluid mechanics and heat transfer ofplanar-flow melt-spinning", Modeling of Casting and Welding Processes V, The Minerals, Metals and Materials Society, Warrendale, PA, 1991, pp. 621-627.

176. J.K. Sung, M.C. Kim, C.G. Park, Y.S. Kim, "Theoretical expectation of stripthickness in planar flow casting process", Material Science Engineering, A 182/182, p. 1237, 1994.

177. T. Ibraki, "Planar-flow melt spinning: experimental investigation on solidification, dynamics of the liquid puddle, and process operability", M.S.Thesis, Cornell University, Ithaca, New York, 1996.

178. M. Haddad-Sabzevar, H. Fredriksson, "Rapidly solidified ribbons of Fe-2C13CR-1 Si-Mo alloys produced by the planar flow melt spinning processes", Material Science and Engineering, v. 173, pp. 401-405, 1993.

179. W. Liu, G.-X. Wang, E. F. Matthys, "Thermal analysis and measurements for a molten metal drop impacting on a substrate: cooling, solidification and heat transfer coefficient", International Journal of Heat and Mass Transfer, 1995, v.38, 1387-1395.

180. E. Girt, S. Sulejmanovi, N. Bajrovic, "Production of amorphous ribbon witha nearly constant degree of amorphousness", Fizika A (Zagreb), v. 8, pp. 285-292, 1999.

181. W. Kurtz, D.J. Fisher, "Fundamentals of Solidification", 3rd edn, Trans Tech

182. Publications, Switzerland, 1989, p. 65.

183. A. Ludig, G. Frommeyer, L. Granasy, "Modelling of crystal growth during the . ribbon formation in planar flow casting", Process Metallurgy, 1990, v.10, pp. 467-471.

184. M.D. Savage, "Cavitation in lubrication. Part 1: On boundary conditions andcavity-fluid interfaces", Journal of Fluid Mechanics, n.l, v. 177, 1956.

185. M.J. Aziz, "Model for Solute Redistribution During Rapid Solidification," J.

186. Appl. Phys.,53 (1982), 1158-1168.

187. R. Trivedi, W. Kurz, "Morphological Stability of a Planar Interface Under Rapid Solidification Conditions," ActaMetall., 34 (1986), 1663-1670.

188. G.-X. Wang, V. Prasad, E.F. Matthys, "An Interface-Tracking Numerical Method for Rapid Planar Solidification of Binary Alloys with Application to Microsegregation," Mater. Sci. Eng., A225 (1997), 47-58.

189. G.J. Merchant, S.H. Davis, "Morphological Instability in Rapid Directional Solidification," Acta Metall. Mater., 38 (1990), 2683-2693.

190. D.J. Thoma, "Effects of Process parameters on Melt-Spun Ag-Cu," Mater. Sci, Eng., 98 (1988), 89-93.

191. WJ. Boettinger, S.R. Coriell, "Microstructure Formation in Rapidly Solidified Alloys," Science and Technology of the Undercooled Melt, eds. P.R. Sahm, H. Jones and C.M. Adam (Martinus Nijhoff, Dordrecht, 1986), 81-109.

192. S.-Y. Kim, S.-H. Shin, T. Suzuki, T. Umeda, "Numerical Analysis of the rapid Solidification of Gas-Atomized Al-8wt Pet. Fe Droplets," Metall. Mater. Trans. A, 25A (1994), 2815-2826.

193. R. Trivedi, W. Kurz, "Dendritic Growth," Int. Mater. Rev., 39 (1994), 49-74. 196.J. Lipton, W. Kurz, R. Trivedi, "Rapid Dendrite Growth in Undercooled Alloys," Acta Metall., 35 (1987), 957-964.

194. J. Lipton, W. Kurz, R. Trivedi, "Rapid Dendrite Growth in Undercooled Alloys", Acta Metall., 35 (1987), p. 957-964.

195. W. Kurz, B. Giovanola, R. Trivedi, "Theory of Microstructural Developmentduring Rapid Solidification," Acta Metall., 34 (1986), 823-830.

196. M. H. Burden, J. D. Hunt, "Cellular and Dendritic Growth I", J. Crystal Growth, 22 (1974), 99-108.

197. J. F. McCarthy, N. W. Blake, "A Front Tracking Model for the Rapid Solidification of Dendritic Alloys," Acta Mater., 44 (1996), 2093-2100.

198. L. Granasy, A. Ludwig, "Impact of Casting Conditions on the Dendritic Solidification in Single Roller Quenching Methods (Simulation)," Melt-Spinning and Strip Casting: Research and Implementation, ed. E.F. Matthys (TMS 1992), 53-68.

199. G.E. Mattingly, W.O. Criminale, "Disturbance characteristics in a plane jet",

200. Physical Fluids, vol. 14, 1971, pp. 2258-2264.

201. D.F. Rutland, G.J. Jameson, "A non-linear effect in the capillary instabilityof liquid jets", Journal of Fluid Mechanics, vol. 46, 1971, pp. 267-271.

202. N.Ashgriz, F. Mashayek, "Temporal analysis of capillary jet breakup", Journal of Fluid Mechanics, vol. 291, 1995, pp. 163-190.

203. J.H. Wu, Q.S. Han, "Theory, methodology and application of computational fluid mechanics", Science Publishing House, Beijing, 1988, pp. 162-175.

204. H.B. Squire, "Investigation of the instability of a moving liquid film", Br. J.

205. Applied Physics, vol. 4, 1953, pp. 167-169.

206. R.J. Firsher, M.M. Denn, "A theory of isothermal melt spinning and draw resonance", AIChE Journal, vol.22, p. 236, 1976.

207. J.C. Friedly, "Dynamic behavior of processes", Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1972.

208. M.J. Aziz, "Model for solute redistribution during rapid solidification", Journal of Applied Physics, vol. 53, pp. 1158-1168, 1982.

209. B. Billia, R. Trivedi, "Pattern formation in crystal growth", Handbook of Crystal Growth, pp. 899-1073, 1993.

210. W.J. Boettinger, S.R. Coriell, "Solidification microstructure: Recent developments, future directions", Acta Mater. V. 48, pp. 43-70, 2000.

211. R. Trivedi, W. Kurz, "Solidification microstructure: A conceptual approach",

212. Acta Metall. Mater., v.42, pp. 15-23, 1994.

213. N. Bianco and O. Manca, "Comparison between Thermal Conductive

214. Models for Moving Heat Sources in Material Processing", ASME Heati

215. Transfer Division Conference: 2001 IMECE.

216. N. Zabaras, "On the Design of Continuum Transport Systems with Applications to Solidification Processes", ASME Heat Transfer Division Conference: 2001 IMECE.

217. J. S-J. Chen, C. Puchalsky, "Improvement of a Planar Flow Casting Process by an Electromagnetic Force", ASME Heat Transfer Division Conference: 2001 IMECE.

218. C. J. Vreeman, D. Schloz, M. J. M. Krane, "Direct chill casting of aluminum alloys: modeling and experiments on industrial scale ingots", ASME Heat Transfer Division Conference: 2001 IMECE.

219. M.A. Asgar, "Some Aspect of Melt Spinning Technique in making Amorphous Metallic Alloys: Fe-B, & Gd-Y-Ag Systems", Mechanical Engineering Research Bulletin, v. 7, pp. 1-8, 1984.

220. A. Ostlund, H. Fredriksson, «On the mechanism of the transition from a crystalline to an amorphous state in the melt spinning process», E-MRS, Strasbourg, pp. 145-152, 1986.

221. H. Fredriksson, A. Ostlund, H. Soderhjelm, «А theoretical study of the transition from crystalline to amorphous structure in alloys produced by the melt spinning process», Rapid Quenched Metals v. 5, pp. 187-190, 1985.

222. H. Fredriksson, H. Soderhjelm, «The transition from crystalline to amorphous state in the melt spinning», E-MRS Sym. Strasbourg, pp. 51-58, 1984.

223. B.A. Boley, M.B. Friedman, "On the viscous flow around the leading edge ofa flat plate", J. Aero/Space Sci. Vol. 26, 453-454, 1959.

224. G.F. Carrier, C.C. Lin, "On the nature of the boundary layer near the leadingedge of the flat plate", Q. Appl. Maths, vo. 6, 63-68, 1948.

225. Аникин Ю.А., Лёвин Ю.Б., Абдул-Фаттах О.А., Аникин Д.Ю., Филонов М.Р. Моделирование процесса получения аморфной металлической ленты на основе уравнений гидродинамики и теплопроводности. Известия вузов. Чёрная металлургия. 2004г., №11, стр. 57-60.

226. Филонов М.Р., Аникин Ю.А., Левин Ю.Б. Теоретические основы производства аморфных и нанокристаллических сплавов методом сверхбыстрой закалки. -М.: «МИСиС». 2006. 328с. ISBN5-87623-167-3.

227. Левин Ю.Б. Модель процесса формирования аморфной ленты в технологии закалки плоской струи расплава. Металловедение и термическая обработка металлов. 2009г. № 3 стр.46-49.

228. Yu.B. Levin, A.N. Shumakov, M.R. Filonov, Yu.A. Anikin. A model of amorphous and nano-crystalline ribbon processing by planar-flow casting. Journal of Physics: Conference Series 98 (2008) p.072 011.

229. Безруков А.В., Кислов В.А., Левин Ю.Б., Серебряков А.В., Сасновский

230. B.В. Способ получения образцов аморфных лент для исследования влияния охлаждающей подложки на процесс закалки из жидкого состояния и устройство для его осуществления. А.с. №1307985, 1984.

231. Комаров Е.В., Покровский А.Д., Сергеев В.Г., Шихин А.Я. Испытание магнитных материалов и систем. М.: Энергоатомиздат, 1984, стр.376.

232. Кифер И.И. Испытания ферромагнитных материалов. М.: Энергия, 1969, стр. 360.

233. ГОСТ 2789-73. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.

234. Anthony T.R., Cline Н.Е. Dimensional Variations in Newtonianquenched Metall Ribbons Formed by Melt Spinning and Melt Extraction.//J.Appl.Phys. 1979, V.50 (1), N 1, p. 245-254.

235. Arakawa S., Arai Y., Sawada Y., Miyazaki, Masumoto T. Dimensions and Magnetic Properties of Wide and Long Amorphous Ribbons. Rapidly Quenched Metals 4.-Proc. ©th Int.Conf, RQM-4. 1981, V.l, p. 88-92.

236. Kulik Т., Lisowski В., Zielinski P.G., Matyja H. Changes of Magnetic Properties over the Lenght of Amorphous Ribbons. //Rapidly Quenched Metals 5. Proc. 5th Int. Conf. RQM-5. 1984, V.2, p. 1203-1206.

237. Sato Т., Osawa, Yamada Т., Matsumoto R. The Variation of Magnetic Properties of Fe-based Amorphous Alloys Along the Ribbon Length. Rapidly Solidified Amorphous and Crystalline Alloys. Proc of Mat.Res.Soc-1981, p. 205-210.

238. Сенченков А.П. Техника физического эксперимента. М.: Энергоатомиздат. 1983, стр. 240.

239. Розанов JI.H. Вакуумная техника. М.: Высшая школа. 1982, стр. 207.

240. Левин Ю.Б., Филонов М.Р., Шумаков А.Н., Аникин Ю.А. Конфигурация подсопельной зоны при разливке аморфизирующихся расплавов на вращающемся барабане-холодильнике. Научно-технический журнал «Техника машиностроения» №4, 2006г., с.64-67.

241. Левин Ю.Б., Филонов М.Р., Шумаков А.Н., Аникин Ю.А. Влияние температурного режима разливки на динамику формирования быстрозакаленной ленты на вращающемся барабане-холодильнике. -Научно-технический журнал «Техника машиностроения» № 4, 2006г., с.68-71.

242. Д.Ю. Аникин, М.Р. Филонов, С.В. Иванов, Ю.Б. Левин. Алгоритм расчета плотности и поверхностного натяжения расплавов методом большой капли при формировании изображения в цифровом формате. Известия ВУЗов. Черная металлургия 2003г., №7, с. 10-13.

243. Y. Makino Ferrites: Proc. Of the Int.Conf., 1980, p. 699-704.

244. H. Tomishima Ferrites: Proc. Of the Int.Conf., 1980, p. 705-709.

245. T. Takashi, T. Koshi: Proc. 4th Int.Conf., 1980, on Rapidly Quench. Metals 1981, V2, p. 1055-1058.

246. Крюкова B.C., Лукьянова H.A., Павлов E.B. «Состояние и перспективы развития магнитных головок из металлических сплавов» Обзор по электронной технике, Серия 6, «Металлы», 1984г.

247. S. Ohnuma, К. Watanabe, Т. Masumoto «Phys. Status solidi» 1977, V.44, к 151-к 154.

248. К. Судзуки, X. Фудзимори, К. Хашмото. Аморфные сплавы. Изд. «Металлургия», 1987г., стр. 141.

249. Аморфные сплавы. Получение и свойства (экспресс-информация) Ин-т «Черметинформация», 1979г., сер. 12, вып. 7, стр. 10.

250. Kislov V., Levin Yu., Serebryakov A. Structure ans Strain Induced Magnetic JUiisotropy in Amorphous Alloys. "Proc. Of Int.Symp. on Non-equilibrium Solid Phases of Metal and Alloys, March 14-17, 1988, Kyoto, Yapan", 1988, p. 94.

251. Кислов В.А., Левин Ю.Б., Серебряков А.В. Магнитная анизотропия свежезакаленных лент аморфных сплавов на основе кобальта. Препринт. Черноголовка, 1988, стр. 23.

252. Безруков А.В., Кислов В.А., Левин Ю.Б., Серебряков А.В., Осипьян Ю.А., Солодовников В.В. Способ получения аморфных лент на основе кобальта и устройство для его осуществления. А.С. № 1448506, 1986.

253. Безруков А.В., Кислов В.А, Левин Ю.Б., Серебряков А.В., Осипьян Ю.А., Солодовников В.В. Способ получения аморфных лент на основе кобальта и устройство для его осуществления. А.С. № 1448507, 1986.

254. Vazquez M., Gonsalez J., Madurga V., Barandiaran J.M., Hernando A., Nielsen O.V. Stress-field Induced Magnetic Anisotropy in Co-Pe-Ni Metallic Glasses. J.Magn.Magn.Mat., 1987, v. 66, p. 37-40.

255. Vazquez M., Ascasibar E., Hernando A., Nielsen O.V. Co-Si-B and Fe-Co-B Amorphous Alloys Induced Aniaotrpy and Various Magnetic Properties.J.Magn.Magn.Mat., 1987, v. 66, p. 37-44.

256. Кислов В.А., Лёвин Ю.Б., Серебряков А.В. Влияние условий получения и отжигов на магнитные свойства аморфных лент на основе кобальта. Препринт. Черноголовка, 1988, стр. 21.

257. Прудникова З.Г. О стабильности характеристик аморфных сплавов на основе кобальта со временем. «Материаловедение», 2002г., №10, стр. 22-24.

258. Карпенков С.Х. Тонкопленочные магнитные преобразователи. М.: Радио и связь, 1985, стр. 208.

259. Безруков А.В., Кислов В.А., Лёвин Ю.Б., Серебряков А.В. Устройство для литья металлической ленты А.С. №1319407, 1987г.