Физика металлов и металловедение

20 ЛЕТ СПУСТЯ

ПОСЛОЙНОЕ ПЕРЕМАГНИЧИВАНИЕ НАНОФАЗНЫХ КРИСТАЛЛОВ СПЛАВА КОБАЛЬТ-ПЛАТИНА ПОСЛЕ ОТЖИГА ПРИ РАСТЯГИВАЮЩЕЙ НАГРУЗКЕ

ВЛАСОВА Н.И., ЩЕГОЛЕВА Н.Н., КАНДАУРОВА Г.С.

Исследовано поведение магнитной доменной структуры при перемагничивании кристаллов CoPt с оптимальными гистерезисными свойствами после отжига при растягивающей нагрузке. Обнаружено существование магнитных неоднородностей, периодически распределенных в плоскостях {100} и {110}. Проведено электронно-микроскопическое изучение структуры указанных кристаллов CoPt. Показано, что эти кристаллы находятся в нанофазном напряженно-деформированном состоянии. Обсуждается связь механизма перемагничивания с особенностями нанофазного состояния кристаллов. Подчеркивается важная роль магнитоупругой энергии в сложном квазипериодическом распределении намагниченности исследованных кристаллов CoPt.

О ПРИРОДЕ ПЛАСТИЧНОСТИ ПРИ ПОЛИМОРФНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЯХ

ЭСТРИН Э.И.

Дилатометрическим методом изучена деформация, возникающая в железе и сплавах железо-никель с содержанием никеля до 20% при проведении циклов α → γ → α-превращения при малой сжимающей нагрузке. При постоянной нагрузке уменьшение скорости нагрева приводит к увеличению дилатометрического эффекта α → γ -превращения втрое: от одной трети величины объемного эффекта превращения при быстром нагреве до полной его величины - при медленном нагреве. К обратному эффекту - уменьшению деформации при превращении - приводит легирование железа никелем. Аномальная пластичность при полиморфном превращении связана с тем, что внешние напряжения снимают пространственное вырождение, создают выделенное направление, вдоль которого и происходит изменение размеров, обусловленное объемным эффектом превращения.

ФОРМИРОВАНИЕ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ПРИ ИНТЕНСИВНОЙ ДЕФОРМАЦИОННО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА СВЕРХПЛАСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НИКЕЛЕВОГО СПЛАВА С НЕИЗОМОРФНЫМИ ВЫДЕЛЕНИЯМИ ВТОРОЙ ФАЗЫ

ВАЛИТОВ В.А., МУХТАРОВ Ш.X., РАСКУЛОВА Ю.А.

Показано, что нанокристаллическая структура со средним размером зерен 0.08 мкм формируется в сплаве Inconel 718 в процессе интенсивной деформационно-термической обработки, заключающейся в проведении дробной деформационно-термической обработки с использованием схемы всесторонней изотермической ковки с низкими скоростями деформации и постадийным снижением температуры обработки до 0.6Тпл. Исследована термическая стабильность НК-структуры при нагреве и сверхпластической деформации. Установлено, что измельчение структуры до НК-состояния способствует снижению температурного порога низкотемпературной СП до 0.57Тпл (550°С).

ТЕКСТУРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПРИ ОТЖИГЕ АЛЮМИНИЕВЫХ ФОЛЫ. 1. СИЛЬНЫЕ ТЕКСТУРНЫЕ КОМПОНЕНТЫ

ТИТОРОВ Д.Б., ВОЛКОВ В.А., ЛЕБЕДЕВ В.П., МИНЕЕВ Ф.В., ТИТОРОВА Д.В.

Построены полюсные фигуры и сопоставлены текстуры алюминиевых фольг различных производителей в состоянии поставки и после дополнительных отжигов. Установлено различие ориентации главных текстурных компонент в отожженных фольгах. Основной тип преобразования текстуры при отжиге - развитие компоненты текстуры {001} <100>, ориентировка которой радикально отличается от главных текстурных компонент в фольге до отжига. При другом типе текстурных преобразований вместе с ориентацией {001} <100> в результате отжига развиваются новые компоненты текстуры, близкие к основным ориентировкам текстуры деформации. В результате третьего типа текстурных преобразований после отжига вместе с ориентацией {001 }<100>, которая формируется при рекристаллизации, сохраняется значительная часть основных текстурных компонент деформации. Ориентировки главных текстурных компонент, которые формируются при отжиге, принадлежат областям разрешенных ориентации главных текстурных компонент, которые были в фольге до отжига. Кроме областей с высокой полюсной плотностью на полюсных фигурах отожженных фольг зафиксированы области с невысокой полюсной плотностью.

К ВОПРОСУ О СТРУКТУРЕ ЦЕМЕНТИТА

ЕЛСУКОВ Е.П., ДОРОФЕЕВ Г.А., УЛЬЯНОВ А.Л., ВЫТОВТОВ Д.А.

Методами рентгеновской дифракции и мёссбауэровской спектроскопии проанализирована эволюция кристаллической структуры цементита, формирующегося в контакте с a-Fe при термообработках механически сплавленного нанокомпозита железоаморфная фаза Fe-C.

СТРУКТУРА СПЛАВОВ FЕ100-XА1X (25 < Х < 35 АТ. %), ОТОЖЖЕННЫХ В ИНТЕРВАЛЕ ТЕМПЕРАТУР 400-800°С, И ВЛИЯНИЕ ТИПА УПОРЯДОЧЕНИЯ НА МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА

ЕЛСУКОВ Е.П., ВОРОНИНА Е.В., ШУРАВИН А.С., ЗАГАЙНОВ А.В., КОРОЛЕВ А.В., ГОДОВИКОВ С.К., ПЕЧИНА Е.А., ЕЛСУКОВА А.Е.

Методом рентгеновской дифракции установлены интервалы температур отжига сплавов Fe-Al, обеспечивающих при заданной скорости охлаждения стабилизацию DO3- и В2-сверхструктур при комнатной температуре. На примере сплава Fе70А130 показано значительное влияние типа дальнего порядка на магнитные свойства: температуру магнитного упорядочения, средний магнитный момент на атом Fе, среднее сверхтонкое магнитное поле на ядре 57Fе, коэрцитивную силу.

ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ И КИНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СПЛАВОВ НИКЕЛЬ-ХРОМ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

ГЛАГОЛЕВА Ю.В., ПУШКАРЕВА Н.Б., ЛАПШОВА Ю.Е., САДЫРЕВА О.В., ПОЛЕВ В.Ф., ГОРБАТОВ В.И., ТАЛУЦ С.Г., КОРШУНОВ И.Г.

Выполнено исследование теплофизических и кинетических свойств сплавов системы никель-хром в интервале температур от 300 до 1700 К на десяти образцах разного состава. Обсуждаются измеренные температурные и концентрационные зависимости удельного электросопротивления и температуропроводности исследованных сплавов и рассчитанные на их основе с привлечением литературных данных о теплоемкости и тепловом расширении температурные зависимости их теплопроводности λ и добавочного удельного электросопротивления. Выполненные исследования показали, что механизмы электро- и теплопереноса в сплавах Ni-Cr при высоких температурах имеют общую природу, причем рассеяние электронов проводимости в этих сплавах происходит во многом подобно тому, как и в других двойных сплавах на основе металлов подгруппы железа (Ni-Co, Fe-Cr, Fe-Ni).

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ ДИСЛОКАЦИОННЫХ БАРЬЕРОВ В ИНТЕРМЕТАЛЛИДАХ. П. НАБЛЮДЕНИЕ ЗАБЛОКИРОВАННЫХ СВЕРХДИСЛОКАЦИЙ ПРИ НАГРЕВЕ БЕЗ НАГРУЗКИ

ГРИНБЕРГ Б.А., АНТОНОВА О.В., ИВАНОВ М.А., ПАЦЕЛОВ А.М., ПЛОТНИКОВ А.В.

Проведены эксперименты, в результате которых обнаружено, что нагрев без нагрузки после предварительной деформации интерметаллидов, как низкотемпературной, так и высокотемпературной, приводит к радикальному изменению их дислокационной структуры. Использованы [251 ] монокристаллы Ni3(Al, Nb). Низкотемпературная деформация проводилась при -196°С, а высокотемпературная - при 800°С. Обнаружено, что исходная дислокационная структура, состоящая из криволинейных дислокаций, сменилась при нагреве без нагрузки на набор длинных прямолинейных заблокированных сверхдислокаций. Показано, что при нагреве после низкотемпературной деформации барьеры принадлежат кубической плоскости поперечного скольжения, тогда как при нагреве после высокотемпературной деформации - первичным кубическим плоскостям скольжения. Выяснено, что определяющее влияние на блокировку сверхдислокации при нагреве без нагрузки оказывает одна их входящих в ее состав дислокаций: либо сверхчастичная дислокация в случае низкотемпературной деформации, либо частичная дислокация в случае высокотемпературной деформации. Подтверждена выдвинутая ранее концепция [1] о возможности термоактивированной блокировки сверхдислокаций в отсутствие внешних напряжений.

ДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭВОЛЮЦИИ ДЕФЕКТНОЙ СРЕДЫ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО СПЛАВА В УСЛОВИЯХ СВЕРХБЫСТРОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

ВАРАВКА В.Н.

Работа посвящена исследованию поведения наиболее мобильных элементов дефектной среды металла - вакансий и дислокаций - в существенно неравновесных условиях, создающихся в поверхностном слое металла в процессе сверхбыстрого охлаждения при обработке концентрированными потоками энергии. С помощью методик динамического анализа изучена стадия, предваряющая на этапе охлаждения фазовое превращение в металлическом сплаве. Показана теоретическая возможность образования специфической дислокационной конфигурации, облегчающей фазовый переход.

О РАССЛОЕНИИ НАНОСТРУКТУРНЫХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПОТОКА НЕРАВНОВЕСНЫХ ВАКАНСИЙ

КЕСАРЕВ A.Г., КОНДРАТЬЕВ В.В.

Теоретически рассмотрено действие направленного потока неравновесных вакансий в нанозерне бинарного твердого раствора замещения при малой взаимной растворимости компонент. В предположении, что исходное состояние является термодинамически равновесным и однофазным, дано аналитическое решение двухфазной задачи в режиме квазистационарной диффузии. Анализ проведен для растворов на основе более и менее подвижной компоненты и для случаев когерентной и некогерентной межфазной границы. Установлены особенности расслоения, даны оценки доли новой фазы и найдены распределения компонент и вакансий в фазах. Показана возможность уменьшения размеров нанозерен при расслоении со специфическим распределением по ним фаз выделения.

ТЕОРИЯ АНОМАЛЬНОГО РОСТА ЗЕРЕН В СУБМИКРОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛАХ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

ПЕРЕВЕЗЕНЦЕВ B.Н., ПУПЫНИН А.С.

Предложен новый подход к описанию аномального роста зерен, основанный на представления о переходе мигрирующих границ зерен в сильно неравновесное состояние. Рассмотрено влияние разброса зерен по размерам и исходной плотности дислокаций на развитие данного процесса. Проанализированы условия, необходимые для осуществления аномально быстрого роста зерен.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИФФУЗИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КАРБОНИТРИДНЫХ ВЫДЕЛЕНИЙ С АУСТЕНИТНОЙ МАТРИЦЕЙ С УЧЕТОМ ВОЗМОЖНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ИХ СОСТАВА

ГОРБАЧЕВ И.И., ПОПОВ В.В., АКИМОВА Е.Н.

Создан алгоритм моделирования эволюции монодисперсного ансамбля выделений переменного состава при термической обработке. В этом алгоритме впервые удалось одновременно учесть влияние диффузионных процессов внутри частиц на кинетику их эволюции, многокомпонентность сплава и диффузионное взаимодействие компонентов. Разработанный метод основан на решении системы диффузионных уравнений совместно с балансовыми и термодинамическими уравнениями. Проведено качественное сравнение расчетов изменения состава карбонитридных выделений по глубине при термической обработке с имеющимися экспериментальными данными.

НОВЫЕ ПОДХОДЫ К РАЗРАБОТКЕ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ФАЗ γ-TIAL + A2-TI3AL

ИМАЕВ Р.М., ИМАЕВ В.М., ХИСМАТУЛЛИН Т.Г., ОЕРИНГ М., АППЕЛЬ Ф.

На основе исследования микроструктуры слитков в зависимости от содержания алюминия, легирующих добавок и скорости охлаждения разработана новая концепция легирования γ-TiAl + a2-Ti3Al сплавов, направленная на получение химически однородного литого материала с мелкозернистой микроструктурой. Полученные результаты открывают новые возможности в разработке (γ + a2)-сплавов, обладающих улучшенной технологической пластичностью.

ВЛИЯНИЕ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА СВОЙСТВА ИНВАРНОГО СПЛАВА FE-36%NI

БИТКУЛОВ И.X., БУРХАНОВ А.М., КАЗАНЦЕВ В.А., МУЛЮКОВ Р.Р., МУЛЮКОВ X.Я., САФАРОВ И.М.

Исследована температурная зависимость намагниченности насыщения и коэффициента термического расширения сплава Fe-36%Ni в различных структурных состояниях, полученных интенсивной пластической деформацией кручением под квазигидростатическим давлением и последующим отжигом при различных температурах. Обнаружены понижение коэффициента термического расширения инварного сплава в интервале температур 20-100°С и образование сверхструктурных выделений в результате интенсивной пластической деформации.

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ ДИСЛОКАЦИОННЫХ БАРЬЕРОВ В ИНТЕРМЕТАЛЛИДАХ. I. ТЕОРИЯ

ГРИНБЕРГ Б.А., ИВАНОВ М.А.

Предложена новая концепция о возможности термоактивированной блокировки сверхдислокаций в отсутствие внешних напряжений. Выявлен фактор, который связан с внутренней структурой сверхдислокации и инициирует ее блокировку, благодаря созданию некоторой эффективной силы. Независимо от пути, которым происходит перестройка сверхдислокации, а также от деталей строения барьера, роль указанного фактора является определяющей. Сформулированы условия, при которых становится возможным образование барьеров при нагреве без нагрузки после предварительной деформации и невозможным их разрушение. В результате анализа кубического скольжения выяснена причина, почему при попытках восстановить энергию антифазной границы по равновесной ширине сверхдислокаций оценки в некоторых случаях являются неоднозначными. Проведено сопоставление механизмов блокировки дислокаций в интерметаллидах и полупроводниках.