为进一步确定非晶FMSB机械晶化产物的结构,利用Mossbauer谱仪对经60h和80h球磨的非晶FMSB样品进行测量,其内磁场分布如。由的内磁场分布可见,经60h球磨后,样品由A-Fe(Mo,Si)无序固溶体和(Fe,Mo)3B相组成<7>;经80h球磨后,样品则由A-Fe(Mo,Si)无序固溶体和Fe2B相组成。这与XRD的结果一致。无序固溶体A-Fe(Mo,Si)的固溶度为10%13%(原子数分数)<7>,与高压晶化的结果一致<6>。值得注意的是,FMSB非晶在机械晶化和高压晶化中所得的A-Fe(Si)固溶体均为无序固溶体;而Liu等<8>在利用Mossbauer谱研究(Fe0.99
Cu0.01)78Si9B13非晶合金常压热晶化产物的结构时发现,所得的A-Fe(Si)为有序固溶体,与机械晶化和高压晶化的结果不同。这一方面说明常压热晶化更有利于原子的有序排列,另一方面也意味着机械晶化与高压晶化可能有着相似的晶化机制。
非晶FMSB经不同时间球磨后产物的Mossbauer谱参数等<3>在利用低能球磨研究Fe78Si9B13(FSB)非晶的晶化时发现,在室温下球磨FSB非晶至80h无晶化现象,当在523K下球磨FSB至80h时,有A-Fe(Si)固溶体相析出,这明,温度是机械晶化的重要条件。郭发强等<4>在利用能量稍高的行星式球磨机在室温下对非晶FMSB合金的晶化过程进行研究时发现,经65h球磨,非晶FMSB开始晶化,结晶相为A-Fe(Mo,Si)固溶体,但继续球磨至135h,仍没有观察到在热晶化过程中需要更高温度才能出现的亚稳相Fe3B和稳定相Fe2B.在本实验中,我们采用高能球磨研究FMSB非晶的晶化过程,发现仅用9h,非晶FMSB便开始晶化,随着球磨时间增加,逐渐分解为A-Fe(Mo,Si)和剩余非晶相,继续球磨,剩余非晶晶化为亚稳相(Fe,Mo)3B,进一步球磨,(Fe,Mo)3B分解为A-Fe(Mo)相与Fe2B相,最后FMSB非晶机械晶化为A-Fe(Mo,Si)相和Fe2B相。以上实验结果明,非晶FMSB合金的机械晶化过程和晶化产物与球磨强度和时间密切相关。在球磨过程中,由碰撞产生的温度和压力与球磨强度成正比,强度越大产生的局域温度越高,局域压力越大。由晶化动力学可知,温度越高,晶化速率越快,因此,所用球磨时间越短,这与本实验结果相吻合。然而许多实验结果明,撞击引起的局域温度在500800K之间<911>,但这一温度小于非晶FMSB常压下的晶化温度。所以,只用局域温度很难圆满解释非晶FMSB的机械晶化,还应当考虑局域压力的作用。