Formation of Aluminium Surface Layers’ Structure during Laser Alloying with Copper and Cobalt Powders

Possibility of quasi-crystal decagonal phase formation in the surface layers of aluminium during laser alloying is demonstrated. Alloying is carried out by mixture of copper and cobalt powders with atomic ratio 1:1. The phase state of laser alloying zone is thermally stable up to the temperatures close to the matrix melting point.Показано можливість одержання квазикристалічної декагональної фази в поверхневих шарах алюмінію при лазерному леґуванні. Леґування ви-конувалося сумішшю порошків міді і кобальту з атомним відношенням 1:1. Встановлено, що структурно-фазовий стан зони леґування характе-ризується термічною стійкістю аж до температур, близьких до темпера-тури топлення матеріалу матриці.Показана возможность получения квазикристаллической декагональной фазы в поверхностных слоях алюминия при лазерном легировании. Ле-гирование выполнялось смесью порошков меди и кобальта с атомным от-ношением 1:1. Установлено, что структурно-фазовое состояние зоны ле-гирования характеризуется термической устойчивостью вплоть до темпе-ратур, близких к температуре плавления материала матрицы

Smolyakov O.V.

We propose the method for modelling of quasi-periodic structures based on an algorithm being a geometrical interpretation of the Fibonacci-type numerical sequences. The modelling consists in a recurrent multiplication of basis groups of the sites, which possess the 10-th, 8-th or 12-th order rotational symmetry. The advantage of the proposed method consists in an ability to operate with only two-dimensional space coordinates rather than with hypothetical spaces of dimension more than three.Запропоновано спосіб моделювання квазиперіодичних структур, в основі якого лежить алґоритм, що є геометричною інтерпретацією числових послідовностей типу послідовности Фібоначчі. Моделювання полягає у рекурентному розмноженні базисних груп вузлів, які мають ротаційну симетрію 10, 8 або 12-го порядку. Перевагою запропонованого способу є можливість оперувати координатами лише двовимірного простору, а не гіпотетичних просторів із вимірністю, вищою за три.Предложен способ моделирования квазипериодических структур, в основе которого лежит алгоритм, являющийся геометрической интерпретацией числовых последовательностей типа последовательности Фибоначчи. Моделирование заключается в рекуррентном размножении базисных групп узлов, имеющих ротационную симметрию 10, 8 или 12-го порядка. Преимуществом предлагаемого способа является возможность оперировать координатами только двумерного пространства, а не гипотетических пространств с размерностью, большей трёх

Explosive crystallisation of metal glasses based on Fe-B during pulsed laser heating. Experiment and modelling

Purpose: The structure evolution of amorphous metallic alloys during different kinds of thermal effects is an important problem of disordered systems physics. A precise evolutional model would allow predicting the formation of such a structural state, providing the necessary physical and mechanical alloy properties. Design/methodology/approach: The paper is devoted to the problem of modelling the explosive crystallisation process in metal glasses induced by laser, supplemented by experimental results. Findings: A theoretical model of laser-induced explosive crystallisation in metal glasses is proposed. A pulse laser heating method for the surface processing was developed, making it possible to obtain two-layer structures with an adjustable thickness of the amorphous crystalline layer. Research limitations/implications: The proposed model is assumed to test and optimes for metal glasses of other chemical compositions. Practical implications: A theoretical model of laser-induced explosive crystallisation in metal glasses allows for predicting and controlling structure changes to obtain the desired properties. Originality/value: The investigation of structure changes at rapid heating of amorphous alloys by experimental methods is very limited in obtaining data and their interpretation. For that reason, combining the modelling with experimental measurements is proposed. The results of this work have value for a scientist in material science, physics and engineering, which use nonequilibrium physical processes to obtain new materials, including nanoscale systems