Физика металлов и металловедение

  • Publisher Российская академия наук, Уральское отделение РАН, Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН
  • Country Россия
  • Web https://www.elibrary.ru/title_about_new.asp?id=8250

Content

К ВОПРОСУ ПОВЫШЕНИЯ ПЛАСТИЧНОСТИ МАГНИЯ МЕТОДАМИ ХОЛОДНОЙ МЕГАПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

КОМКОВА Д.А., АНТОНОВА О.В., ВОЛКОВ А.Ю.

Изучено влияние текстуры магниевой заготовки на механические свойства полученных из нее пластин и фольг. Для экспериментов были взяты три цилиндрических образца с разной ориентировкой столбчатой структуры. Деформация осуществлялась в два этапа при комнатной температуре. Сначала методом поперечного выдавливания формировались длинные магниевые пластины толщиной 1 мм (истинная деформация е ~ 3.9). Затем эти пластины деформировались прокаткой до получения фольг толщиной 120 мкм (е ~ 6.0) и 10 мкм (е ~ 7.5). Обнаружено, что острота базисной текстуры, а также механические свойства зависят от ориентировки исходных образцов. Показано, что деформация приводит к существенному измельчению зерна: от нескольких миллиметров до нескольких микрометров. Это обусловлено одновременно протекающими процессами скольжения, двойникования и динамической рекристаллизации.

ВЛИЯНИЕ ГЕОМЕТРИИ ПОСТРОЕНИЯ ОБРАЗЦА В МЕТОДЕ СЕЛЕКТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО СПЛАВЛЕНИЯ НА МИКРОСТРУКТУРУ И ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СПЛАВА TI–6AL–4V

КАЗАНЦЕВА Н.В., ЕЖОВ И.В., ВИНОГРАДОВА Н.И., ИЛЬИНЫХ М.В., ФЕФЕЛОВ А.С., ДАВЫДОВ Д.И., ОЛЕНЕВА О.А., КАРАБАНАЛОВ М.С.

Проведено исследование микроструктуры и прочностных характеристик сплава Ti–6Al–4V, полученного методом селективного лазерного сплавления при различной геометрии построения образца в установке EOSINT M280. Методом наноиндентирования обнаружена зависимость твердости и модуля упругости при индентировании (ЕIT) от геометрии построения. Образец, построенный горизонтально относительно подложки, имеет самую большую твердость при идентировании, а самую низкую твердость и модуль упругости при индентировании (ЕIT) имеет образец, выращенный под углом 30 град. Обнаружено присутствие растягивающих напряжений первого рода и микронапряжений второго рода, также зависящих от ориентации образца относительно платформы построения.

ВАЛЕНТНОЕ СОСТОЯНИЕ МАРГАНЦА В МАГНЕТИКЕ MN1/3NBS2 ПО ДАННЫМ ЯМР НА 55MN

ОГЛОБЛИЧЕВ В.В., ПИСКУНОВ Ю.В., АРАПОВА И.Ю., МУШЕНОК Ф.Б.

Впервые представлены результаты исследования магнетика Mn1/3NbS2 методом ядерного магнитного резонанса на ядрах 55Mn в отсутствие внешнего магнитного поля. Результаты исследования показали, что в магнитоупорядоченной области ионы марганца находятся в одном состоянии с валентностью +3. При температуре Т = 4.2 K определено значение сверхтонкого поля на ядре hst = 448(6) кЭ и среднего магнитного момента марганца µ = 3.6 µB.

СТРУКТУРА, МАГНИТНЫЕ И МАГНИТОТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ TBCO2MNX

ИНИШЕВ А.А., ГЕРАСИМОВ Е.Г., МУШНИКОВ Н.В., ТЕРЕНТЬЕВ П.Б., ГАВИКО В.С.

Синтезированы сплавы TbCo2Mnx (x ≤ 1) и исследованы их кристаллическая структура, теплоемкость, магнитные и магнитотепловые свойства. Показано, что при х < 0.4 образуются однофазные соединения со структурой типа MgCu2. В сплавах с х > 0.4 формируются дополнительные фазы со структурами типа PuNi3 и Th6Mn23. Обнаружено, что в нестехиометрических соединениях происходит значительное увеличение температуры Кюри и магнитного момента 3d-подрешетки в сравнении с бинарным соединением TbCo2. На основе данных магнитных измерений и измерений теплоемкости проведены оценки магнитокалорического эффекта в однофазных и многофазных сплавах.

К ТЕОРИИ АТОМНОЙ ДИФФУЗИИ ПОСЛЕ ИОННОЙ ИМПЛАНТАЦИИ

КЕСАРЕВ А.Г., КОНДРАТЬЕВ В.В., ЛОМАЕВ И.Л.

Используя асимптотические методы в теории дифференциальных уравнений, получено аналитическое решение задачи атомной диффузии после ионной имплантации в полубесконечной среде, характеризующейся неоднородным распределением неравновесных вакансий, с учетом дрейфа примесных атомов. Оно применимо для времен отжига, при которых диффузионная длина меньше характерного масштаба изменения коэффициента диффузии примеси, но больших времени установления стационарного неоднородного распределения вакансий, источником которых является зона имплантации. Проведен математический анализ применимости этого решения в общем виде. Также дано сопоставление его с численным расчетом для экспоненциальной зависимости концентрации вакансий от координаты для двух случаев: при игнорировании и учете дрейфа атомов, обусловленного неоднородным распределением неравновесных вакансий. В рамках предложенного подхода вычислены профили концентрации имплантированного алюминия в кремнии на начальной стадии процесса диффузии.

АТОМНОЕ УПОРЯДОЧЕНИЕ В НИЗКОКОНЦЕНТРИРОВАННОМ FE–CR-СПЛАВЕ ПРИ БОЛЬШОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

КОЗЛОВ К.А., ШАБАШОВ В.А., ЗАМАТОВСКИЙ А.Е., САГАРАДЗЕ В.В., ЛЯШКОВ К.А.

Методом мёссбауэровской спектроскопии в бинарном сплаве Fe86.8Cr13.2 установлено изменение направления и степени ближнего упорядочения в зависимости от температуры большой пластической деформации. Расслоение уменьшается при холодной (80–298 К) и увеличивается при теплой (453–573 К) деформации. Ускорение расслоения в процессе теплой деформации объясняется непрерывной генерацией и повышенной подвижностью точечных дефектов.

ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СПЛАВА MN1.8CO1.2AL И СОСТОЯНИЕ СПИНОВОГО БЕСЩЕЛЕВОГО ПОЛУПРОВОДНИКА

ШРЕДЕР Е.И., МАХНЕВ А.А., ЛУКОЯНОВ А.В., МАРЧЕНКОВ В.В.

Проведены исследования оптических свойств сплава Mn1.8Co1.2Al, близкого по составу к спиновому бесщелевому полупроводнику Mn2CoAl. Обнаружено аномальное поведение оптических свойств сплава – отсутствие вклада от внутризонного поглощения. Наличие интенсивного межзонного поглощения в ИК-области спектра свидетельствует о существовании низкоэнергетических щелей в зонном спектре сплава, что и было найдено при расчете электронной структуры сплава Mn1.75Co1.25Al.

ГИГАНТСКОЕ МАГНИТОСОПРОТИВЛЕНИЕ И ГИСТЕРЕЗИСНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В СВЕРХРЕШЕТКАХ COFE/CU С ВЫСОКОСОВЕРШЕННОЙ КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКОЙ ТЕКСТУРОЙ

БАННИКОВА Н.С., МИЛЯЕВ М.А., НАУМОВА Л.И., ПАТРАКОВ Е.И., ПРОГЛЯДО В.В., КАМЕНСКИЙ И.Ю., РЯБУХИНА М.В., УСТИНОВ В.В.

Исследованы структура и магниторезистивные свойства сверхрешеток [Co90Fe10/Cu]n, приготовленных на буферных слоях (Ni80Fe20)60Cr40 и Ta/(Ni80Fe20)60Cr40 методом магнетронного напыления. Установлено, что добавление подслоя Ta к буферному слою (Ni80Fe20)60Cr40 повышает степень совершенства текстуры 〈111〉, что приводит к значительному ослаблению гистерезиса магнитосопротивления. Путем оптимизации композиции многослойной структуры получен вариант сверхрешетки с величиной относительного магнитосопротивления, которая достигает 81% при комнатной температуре и превышает 160% при гелиевых температурах. Показано, что исследованные сверхрешетки обладают высокой температурной стабильностью.

ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И ЭНЕРГИИ 90° ДОМЕННОЙ ГРАНИЦЫ НЕЕЛЯ

СЕМЕНОВ В.С.

Численным методом исследована энергия и структура 90° доменной границы (ДГ) Нееля в тонкой магнитной пленке типа пермаллоя. Равновесная структура ДГ соответствует минимуму полной энергии и критерию Аарони, близкому к единице. Получено выражение для критерия Аарони 90° ДГ Нееля при действии внешнего магнитного поля. Структура ДГ определяется магнитостатической энергией, которая образует узкую центральную область (ядро) с дипольным распределением объемного магнитного заряда и двух симметричных протяженных областей относительно ядра с однополярным распределением объемного заряда.

МАГНИТОКАЛОРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ В ИЗИНГОВСКОМ ФЕРРОМАГНЕТИКЕ В ПРИБЛИЖЕНИИ ПОСТОЯННОЙ СВЯЗИ

КОКОРИНА Е.Е., МЕДВЕДЕВ М.В.

В кластерном приближении постоянной связи рассчитаны магнитокалорические эффекты в изинговском ферромагнетике с короткодействующими обменными взаимодействиями между ближайшими магнитными соседями. Показано, что по сравнению с результатами обычно используемого приближения молекулярного поля, приближение постоянной связи дает более высокую величину эффектов как для изменения магнитной энтропии при изотермическом намагничивании, так и для изменения температуры образца при адиабатическом включении магнитного поля.

МЕХАНОСПЛАВЛЕНИЕ В СИСТЕМЕ TI–FE ПУТЕМ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

ДОБРОМЫСЛОВ А.В., ТАЛУЦ Н.И.

Сплавы системы Ti–Fe с содержанием железа от 5 до 90 ат. % были синтезированы из элементных порошков путем механического сплавления в наковальнях Бриджмена. Методами рентгеноструктурного анализа и просвечивающей электронной микроскопии изучены фазовый состав и структура полученных сплавов. Установлено, что размер зерна уменьшается при увеличении как содержания железа в сплаве, так и степени пластической деформации.

МОДИФИЦИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ВЫСОКОАЗОТИСТЫХ И ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТЫХ АУСТЕНИТНЫХ СТАЛЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕГАДЕФОРМАЦИИ

ШАБАШОВ В.А., САГАРАДЗЕ В.В., МАКАРОВ А.В.

В пересыщенных азотом и углеродом аустенитных сталях установлено изменение кинетики деформационно-индуцированного растворения и выделения карбидов и нитридов вследствие непрерывной генерации точечных дефектов при разных температурах деформации. При большой пластической деформации осуществлено регулирование микроструктуры, количества и дисперсности фаз внедрения.

ОСОБЕННОСТИ МАГНИТНОЙ АНИЗОТРОПИИ ТОНКИХ ПЛЕНОК ЖЕЛЕЗОИТТРИЕВОГО ГРАНАТА, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ИМПУЛЬСНОГО ЛАЗЕРНОГО ОСАЖДЕНИЯ

НОСОВ А.П., ДУБИНИН С.С., СТАРИЧЕНКО Д.В., ИВАНОВ Д.В., КОБЕЛЕВ А.В., КРАВЦОВ Е.А., РЯБУХИНА М.В., АНТРОПОВ Н.О., БЕССОНОВ В.Д., НАУМОВ С.В., УСТИНОВ В.В.

Рассмотрены особенности зависимости констант магнитной анизотропии от толщины пленок железоиттриевого граната, полученных импульсным лазерным осаждением. Пленки толщиной 96–333 нм получены импульсным лазерным испарением материала мишени и осаждением на подложки гадолиний-галлиевого граната с ориентацией (111). В результате исследований статических магнитных свойств установлено уменьшение намагниченности насыщения при уменьшении толщины пленок. Высокочастотные свойства исследованы методом ферромагнитного резонанса. Из анализа угловых зависимостей резонансного поля и ширины линии ФМР определены поля одноосной и кубической анизотропии и параметр релаксации. Обнаружено, что с уменьшением толщины поле одноосной анизотропии монотонно возрастает, а поле кубической анизотропии убывает и меняет знак.

ПЕРЕДАЧА ДЕФОРМАЦИИ ЧЕРЕЗ МЕЖФАЗНУЮ ГРАНИЦУ ФЕРРИТ/ЦЕМЕНТИТ В УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЯХ С КРУПНОПЛАСТИНЧАТЫМ ПЕРЛИТОМ

КАРЬКИНА Л.Е., КАБАНОВА И.Г., КАРЬКИН И.Н.

Представлены результаты кристаллогеометрического анализа механизмов передачи деформации через межфазную границу феррит/цементит в крупнопластинчатом перлите. Возможность передачи деформации оценивалась с использованием LRB-критериев, которые были разработаны для описания механизма скольжения через границы зерен (T.C. Lee, I.M. Robertson and H.K Birnbaum). Реакции перестройки дислокаций на межфазной границе Fe/Fe3C изучены с учетом ориентационных соотношений Питча между ферритом и цементитом, которые реализуются для крупнопластинчатого перлита. Плоскости скольжения и векторы Бюргерса частичных и полных дислокаций в цементите предложены на основе результатов атомистического моделирования дефектов упаковки в плотноупакованных плоскостях цементита. Установлено, что передача деформации через Fe/Fe3C межфазную границу возможна только для двух систем скольжения 1/2〈111〉 {110}F и одной системы 1/2〈111〉 {112}F феррита. Остальные системы скольжения феррита не пересекают межфазную границу и участвуют в упрочнении ферритной фазы перлита.

ВЛИЯНИЕ МАГНОН-МАГНОННОГО УВЛЕЧЕНИЯ НА СПИН-ВОЛНОВОЙ ТОК В СТРУКТУРАХ МЕТАЛЛ/МАГНИТНЫЙ ДИЭЛЕКТРИК

ЛЯПИЛИН И.И., ОКОРОКОВ М.С.

В структурах металл/магнитный диэлектрик в условиях реализации спинового эффекта Зеебека изучено формирование и взаимодействие двух магнонных потоков (инжектированных и термически возбужденных, энергетически различимых магнонов), и фононного на спин-волновой ток и эффект увлечения. В приближении эффективных параметров, когда потоки магнонов и фононов характеризуются своими дрейфовыми скоростями и эффективными температурами, построены макроскопические уравнения баланса импульсов каждой из рассматриваемых подсистем. Анализ макроскопических уравнений выполнен при различных соотношениях между дрейфовыми скоростями потоков. Показано, что возможна реализация случая, при котором основным каналом рассеяния инжектированных магнонов является взаимодействие с термическими магнонами, которое и определяет температурно-полевые зависимости спин-волнового тока в условиях спинового эффекта Зеебека.

ВНУТРЕННЕЕ ОКИСЛЕНИЕ ТЕКСТУРОВАННЫХ ТОНКИХ ЛЕНТ ИЗ БИНАРНЫХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ МЕДИ

ХЛЕБНИКОВА Ю.В., СУАРИДЗЕ Т.Р., ЕГОРОВА Л.Ю., РОДИОНОВ Д.П.

С использованием метода просвечивающей электронной микроскопии проведен анализ структуры ряда бинарных сплавов меди с 3d-переходными элементами после кратковременного отжига в окислительной атмосфере (5 и 30 мин) при температуре 700°С. Установлено, что в текстурованных лентах из сплавов Cu–Cr и Cu–Fe в процессе дополнительного отжига происходит не только окисление поверхности, но и внутреннее окисление. Электронно-дифракционный анализ показал, что на частицах легирующего элемента при отжиге образуется слой комплексного оксида типа шпинели CuМе2O4 (Ме = Cr, Fe), в медной матрице при этом происходит выделение дисперсных оксидов меди, преимущественно Cu2O с незначительной долей CuO. Анализ микротвердости показал, что внутреннее окисление лент из исследованных бинарных сплавов не приводит к снижению их механических свойств.

This content is a part of the Metallurgy collection from eLIBRARY.
If you are interested to know more about access and subscription options, you are welcome to leave your request below or contact us by eresources@mippbooks.com

Request