Физика металлов и металловедение

Investigation of the Mutual Diffusion and Kirkendall Effect in the Co-Ni-Fe System: I. Redistribution of Component Concentrations in a Diffusion Zone and Shift of Inert Markers

Ugaste Yu. E., Kodentsov A.A., van Loo F.

Экспериментально изучены взаимная диффузия и эффект Киркендалла в системе Co-Ni-Fe при температуре 1100°С для 7 различных диффузионных пар. Показано, что в исследованных диффузионных парах распределение концентрации компонентов системы может иметь немонотонный характер. Для каждой диффузионной пары определены сдвиг Киркендалла, концентрации плоскостей Матано и Киркендалла, а также концентрация “нейтральной точки”. В приложении приведены экспериментальные данные для концентрационных профилей всех компонентов изученных диффузионных пар.

Magnetic and Acoustic Spectroscopy of Sintered Composite Materials

Akopov F. Kh., Arabadzhyan N.L., Kvataya N.D., Oniashvili G. Sh., Chkhartishvili I.V.

В работе представлены результаты измерений температурной зависимости магнитной восприимчивости на переменном токе, а также температурной зависимости внутреннего трения и модуля упругости спеченных композиционных материалов Fе-Ni-Аl и Fе-Ni-А1-Сu. Совпадение аномалий магнитной восприимчивости χ' и внутреннего трения Q -1 при 125 К свидетельствует о едином механизме, ответственном за наблюдаемое явление. Характер зависимости Q -1(T) и модуля упругости f 2(Т) при температуре выше 150 К свидетельствует о суперпозиции ряда релаксационных процессов.

Supercooling upon Crystallization in Layered Al/Bi/Al Film System

Bogatyrenko S.I., Voznyi A.V., Gladkikh N.T., Kryshtal A.P.

Анализируются возможности определения переохлаждения при кристаллизации бинарных сплавов, компоненты которых практически нерастворимы друг в друге в твердом состоянии при широкой области расслоения в жидком состоянии, с использованием слоистых пленочных систем, создаваемых путем последовательной конденсации компонент при испарении их из независимых источников. Приводятся результаты исследования температурного гистерезиса плавление - кристаллизация и величины переохлаждения при кристаллизации фазы на основе висмута, находящейся в контакте с твердым алюминием, для слоистой пленочной системы Аl/Bi/Аl. Обсуждаются происходящие при этом процессы.

АКУСТИЧЕСКАЯ ЭМИССИЯ ПРИ МАРТЕНСИТНОЙ ДЕФОРМАЦИИ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛИДА ТИТАНА

ПЛОТНИКОВ В.А., КОХАНЕНКО Д.В.

Приведены исследования закономерностей акустической эмиссии в циклах мартенситных превращений при механическом нагружении сплавов на основе интерметаллического соединения никелида титана. Показано, что нагружение в цикле превращения сопровождается накоплением и возвратом деформации и существенно асимметричной акустической эмиссией. Обнаружен “аномальный” характер зависимости энергии акустического излучения от номера цикла превращения и характера нагружения. Установленные закономерности формирования акустического излучения в цикле мартен-ситного превращения подтверждают динамический механизм акустической эмиссии, связанный с процессом зарождения мартенситных границ при прямом превращении и коллапсом их при обратном.

МАГНИТНОЕ СОСТОЯНИЕ СОЕДИНЕНИЙ Y(МN 1_ ХV Х) 2SI 2 И LА(МN 1_ ХV Х) 2SI 2(0 ≤ Х ≤ 0.4)

ГЕРАСИМОВ Е.Г., ДОРОФЕЕВ Ю.А., ПАК ДЖ.-Г., ПИРОГОВ А.Н., ГАВИКО В.С., КАЗАНЦЕВ В.А., ТЕПЛЫХ А.Е.

С использованием магнитной нейтронографии, магнитных измерений и измерений коэффициента теплового расширения исследованы магнитные свойства и магнитная структура квазитройных слоистых интерметаллических соединений Y(Мn 1_ хV х) 2Si 2 и Lа(Мn 1 _ хV х) 2Si 2(0 ≤ х ≤ 0.4). С ростом концентрации ванадия, параметр решетки а практически не изменяется, а параметр с и объем элементарной ячейки соединений монотонно возрастают. В соединениях Lа(Мn 1 _ хV х) 2Si 2 с увеличением концентрации ванадия происходит ослабление внутрислойных ферромагнитных Мn-Мn обменных взаимодействий, приводящее к увеличению угла раствора угловой ферромагнитной структуры. В соединениях Y(Мn 1_ хV х) 2Si 2 с увеличением концентрации ванадия молекулярное поле межслой-ных Мn-Мn обменных взаимодействий не изменяется, несмотря на увеличение межслойного расстояния и уменьшение внутрислойных Мn-Мn обменных взаимодействий, что может рассматриваться как новый аргумент в пользу того, что межслойные Мn-Мn обменные взаимодействия в соединениях типа RМn 2Х 2 определяются расстоянием между атомами марганца внутри слоя.

СИНТЕЗ И СВОЙСТВА ПЛЕНОК ПЛЮМБИДА ТАНТАЛА ТА 3РB

ТУЛЕУШЕВ А.Ж., ВОЛОДИН В.Н., ТУЛЕУШЕВ Ю.Ж., ЖАКАНБАЕВ Е.А.

Впервые непосредственным магнетронным распылением и соосаждением тантала и свинца на подложки из молибдена и вольфрама получены покрытия, представляющие собой раствор свинца в кубическом α-Та (до 2.5 ат. % Рb), раствор свинца в тетрагональном β-Та (до 30 ат. % Рb). В интервале концентраций от 30 до 60 ат. % свинец выделяется в отдельную фазу, сосуществующую с его твердым раствором в β-Та. При концентрации свинца более 60 ат. % покрытия состоят из смеси свинца и аморфной фазы Та-Рb переменного состава. Определены параметры решетки каждой из фаз. Нагревом покрытий с концентрацией свинца 18-35 ат. % при 1700°С впервые синтезирован интерметаллид Та 3РЬ со структурой А15 и определены межплоскостные расстояния для идентификации соединения. Криогенными испытаниями установлено отсутствие сверхпроводимости пленки Та 3Рb до 4.2 К.

ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ЗАТУХАНИЕ УЛЬТРАЗВУКА В МАГНИТОМЯГКОМ СПЛАВЕ FЕ-SI-АL

АШМАРИН Г.М., НАИМИ Е.К., КАПУТКИН Д.Е.

Разработана методика измерения затухания ультразвука в ферромагнитных материалах при одновременном наложении как постоянного, так и переменного магнитных полей. Исследовано влияние частоты и амплитуды переменного и напряженности постоянного магнитных полей на затухание ультразвука в магнитно-мягком сплаве 10СЮ-ВИ (типа сендаст) в исходном литом и отожженном состояниях при амплитудах механических колебаний до 10 -4. Амплитудно-зависимая составляющая затухания ультразвука в исходном состоянии больше, чем в отожженом, и амплитудно-независимая, напротив, больше в отожженном состоянии. Постоянное магнитное поле с напряженностью до 1050 А/м не оказывает существенного влияния на величину затухания ультразвука, а переменное магнитное поле частотой до 1350 Гц уменьшает амплитудно-независимую составляющую затухания. Полученные результаты обсуждаются в рамках существующих теорий взаимодействия механических колебаний с элементами магнитоупорядоченной структуры.

ЭВОЛЮЦИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ СПЛАВОВ СU-АU-РD ПРИ УПОРЯДОЧЕНИИ ПОСЛЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ДЕФОРМАЦИИ

ВОЛКОВ А.Ю.

Исследованы структура и свойства сплавов Сu-Аu-Рd упорядоченных по типу L1 0 после предварительной пластической деформации. Установлено быстрое формирование зерен-монодоменов; не зафиксировано образования ламельной структуры в сплавах с содержанием палладия выше 14 ат. %. Показано, что размер образующихся зерен существенным образом зависит от температурного интервала обработки. Приведены результаты механических испытаний сплавов в различных структурных состояниях.

СИЛЬНЫЕ МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ РАССЕЯНИЯ В СИСТЕМАХ ИЗ ВЫСОКОАНИЗОТРОПНЫХ МАГНЕТИКОВ

САМОФАЛОВ В.Н., РАВЛИК А.Г., БЕЛОЗОРОВ Д.П., АВРАМЕНКО Б.А.

Рассчитаны и измерены магнитные поля рассеяния различных систем из постоянных магнитов с большой магнитной анизотропией. Показано, что напряженность этих полей превышает значение индукции материала магнитов в несколько раз. Такие системы являются источниками сильных высокоградиентных магнитных полей, у которых величина ИЧИ может достигать значений 10 10-10 11 Э 2/см. Сделаны оценки предельно достижимых полей и их градиентов.

ПОЛОЖЕНИЕ О ПРОГРАММЕ ГРАНТОВОЙ ПОДДЕРЖКИ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

МЕССБАУЭРОВСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ ОХ16Н15МЗТ1 ПОСЛЕ НЕЙТРОННОГО ОБЛУЧЕНИЯ

КОЛОСКОВ В.М., КОЗЛОВ А.В., СЕМЕНКИН В.А., МИЛЬДЕР О.Б., ПОРТНЫХ И.А.

Проведено абсорбционное ЯГР-исследование облученных образцов перспективной оболочечной стали ОХ16Н15М3Т1 в потоке нейтронов исследовательского реактора ИВВ-2 после криогенного облучения при 80 К и температуре теплоносителя 350 К. Обнаружена субструктура парамагнитной резонансной линии и исследованы закономерности изменения изомерного сдвига и соотношения площадей линий спектра в зависимости от условий облучения. Для исследования были выбраны образцы с флюенсами по быстрым нейтронам 1.7 х 10 18, 1.5 х 10 нейтр/см 2 для криогенного облучения и 1 х 10 19 нейтр/см 2 при температуре теплоносителя. Обсуждение результатов проведено в модели двух фаз.

ЭВОЛЮЦИЯ СТРУКТУРЫ В НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ FЕ И СПЛАВЕ FЕ 75SI 25 ПРИ ТЕРМООБРАБОТКЕ

ФОМИН В.М., ЕЛСУКОВ Е.П., ВЫТОВТОВ Д.А., ДОРОФЕЕВ Г.А.

Методами дифференциального термического анализа, рентгеновской дифракции и мессбауэровской спектроскопии изучены структурно-фазовые превращения, происходящие в нанокристаллическом Fе и сплаве Fе 75Si 25 в результате перехода из сильнодеформированного состояния к равновесному при термообработке. Переход к равновесному состоянию нанокристаллического α-Fе можно условно поделить на два этапа. Для сплава Fе 75Si 25 была установлена многостадийность структурной эволюции.

МОДЕЛЬ ХАББАРДА В ПРЕДСТАВЛЕНИИ ПРОИЗВОДЯЩЕГО ФУНКЦИОНАЛА

ИЗЮМОВ И.А., ЧАЩИН Н.И.

Метод производящего функционала, ранее предложенный авторами для описания спиновых и сильно коррелированных систем, применяется к модели Хаббарда в условиях сильной корреляции. Для электронной функции Грина, выраженной в терминах Х-операторов, выведено уравнение в вариационных производных по флуктуирующим полям. Уравнение имеет матричную структуру и содержит матричные элементы, учитывающие куперовское спаривание. Для нормальной фазы основное уравнение расщеплено на два: для собственно-энергетической и концевой частей. Итерации этих уравнений порождают теорию возмущений по параметру W/U, где W - ширина затравочной зоны, а U - величина кулоновского отталкивания на узле. В хартри-фоковском приближении по параметру W/U получены самосогласованные уравнения для среднего поля. Хартриевская поправка соответствует приближению “Хаббард-1” и приводит к двухзонному квазичастичному спектру. Учет фоковской поправки при U

ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СТРУКТУРНЫЕ СОСТОЯНИЯ СПЛАВА NI 3(ALСR) ПОСЛЕ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ И ЙОННОЙ ИМПЛАНТАЦИИ

КОРОТАЕВ А.Д., ОВЧИННИКОВ С.В., ТЮМЕНЦЕВ А.Н., ПИНЖИН Ю.П., ШЕВЧЕНКО Н.В., НИКОЛАЕВ А.Г., ЮШКОВ Г.Ю., САВКИН К.П.

Исследована эволюция дефектной субструктуры рекристаллизованного и глубоко деформированного сплава на основе Ni 3Аl при ионной имплантации в условиях Т ≤ 350 К. Показано, что при имплантации металлических ионов в деформированном сплаве происходит релаксация субструктуры, имеющей высокую зарядовую плотность дислокаций, с формированием нанокристаллического состояния при размере кристаллов менее 30 нм. Релаксация происходит коллективной модой перераспределения дислокационно-дисклинационных ансамблей при минимальной роли диффузионного перераспределения атомов в потоках деформационных и радиационных точечных дефектов. Вследствие наличия примесей кислорода в ионном пучке аргона в рекристаллизованном сплаве формируются дисперсные оксиды алюминия с фрагментацией решетки матрицы и аморфизацией ионно-легированного слоя при высоких дозах имплантации. Обсуждены механизмы изменения фазовоструктурного состояния ионно-модифицированного слоя.

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ТI-SI-N-ПОКРЫТИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ МАГНЕТРОННЫМ РАСПЫЛЕНИЕМ СВС-МИШЕНЕЙ

КИРЮХАНЦЕВ-КОРНЕЕВ Ф.В., ШТАНСКИЙ Д.В., ШЕВЕЙКО А.Н., ЛЕВАШОВ Е.А., ЛЯСОЦКИЙ И.В., ДЬЯКОНОВА Н.Б.

Выполнено сравнительное исследование структуры и свойств трехкомпонентных тонких пленок в системе Ti-Si-N, полученных магнетронным распылением композиционных мишеней составов Тi 5Si 3 + ТiN и Тi 5Si 3 + Тi в среде аргона или газовой смеси аргона с азотом. Методами оже-электрон-ной спектроскопии, рентгеноструктурного анализа, просвечивающей электронной микроскопии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии исследовано влияние состава мишени, параметров магнетронного распыления (парциального давления азота, температуры подложки и напряжения смещения) на структуру, химический и фазовый состав покрытий. Определены твердость, модуль упругости, упругое восстановление, износостойкость и коэффициент трения. Показано, что по своим физико-механическим и трибологическим свойствам покрытия Ti-Si-N превосходят традиционные покрытия на основе нитрида титана. Пленки Ti-Si-N, осажденные при оптимальных режимах, имели твердость 30-35 ГПа, модуль упругости 220-250 ГПа, коэффициент трения 0.5-0.6 и скорость сухого износа (1.3-1.4) х 10 -6 мм 3 Н -1 м -1.