Физика металлов и металловедение

ТВЕРДОФАЗНЫЕ РЕАКЦИИ В СИСТЕМЕ FE(68)GE(32) ПРИ МЕХАНИЧЕСКОМ СПЛАВЛЕНИИ

ЕЛСУКОВ Е.П., ДОРОФЕЕВ Г.А., УЛЬЯНОВ А.Л., НЕМЦОВА О.М., ПОРСЕВ В.Е.

Методами рентгеновской дифракции и мёссбауэровской спектроскопии изучены твердофазные реакции при механическом сплавлении порошков железа и германия в атомном соотношении 68 : 32. Установлено, что механическое сплавление протекает в два этапа и осуществляется при условии достижения в α-Fe наноструктурного состояния.

НИЖНЯЯ ГРАНИЦА ТЕМПЕРАТУРЫ НАЧАЛА ФОРМИРОВАНИЯ α-МАРТЕНСИТА ОХЛАЖДЕНИЯ В СПЛАВАХ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА

КАЩЕНКО М.П., СЕМЕНОВЫХ А.Г., ЧАЩИНА В.Г.

На основе представлений о ведущей роли подсистемы Зd-электронов в изменении стабильности γ (ГЦК)- и α (ОЦК)-фаз делается вывод об увеличении стабильности α-фазы (в ходе понижения температуры), обладающей меньшим коэффициентом теплового расширения β. Наименьшее возможное значение температуры начала спонтанного γ-α-мартенситного превращения Ms(min) в сплавах на основе железа предлагается находить из условия равенства объема элементарной ячейки γ-фазы значению, задаваемому эффективными радиусами атомов компонентов сплава, приведенными в обобщенной периодической системе элементов. Показано, что расчет Ms(min) согласуется с экспериментальными данными для чистого железа и сплавов FeNi, FeC.

ТЕКСТУРНОЕ СОСТОЯНИЕ И КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОЦК- И ГЦК-ФАЗ FE-17% NI МЕТЕОРИТА ЧИНГЕ

ГУНДЫРЕВ В.М., ТЕПЛОВ В.А., КАБАНОВА И.Г., КАРЬКИНА Л.Е., ХЛЕБНИКОВА Ю.В., ТАБАТЧИКОВА Т.И., ЩЕГОЛЕВА Н.Н.

Рентгеновскими методами изучено текстурное состояние (преимущественная кристаллографическая ориентация) и рассмотрены некоторые особенности кристаллогеометрии объемноцентрированной кубической и гранецентрированной кубической фаз и микроструктуры дисперсных кристаллитов Fe-17вec.% Ni метеорита Чинге. Показано, что в наблюдающихся на полированной поверхности метеорита Чинге полосах селективного отражения имеется по шесть преимущественных ориентировок кристаллитов ОЦК-фазы, между которыми установлена закономерная связь. Для исследования тонкой микроструктуры метеорита Чинге привлечены методы просвечивающей и дифракционной электронной микроскопии. Результаты анализа сопоставлены с имеющейся информацией относительно известных ориентационных соотношений ОЦК- и ГЦК-фаз.

К 70-ЛЕТИЮ ИМФМ ИМ. Г.В. КУРДЮМОВА

УПРОЧНЯЮЩИЕ АЛМАЗОПОДОБНЫЕ ПОКРЫТИЯ НА АЛЮМИНИИ

ТРАХТЕНБЕРГ И.Ш., ВЛАДИМИРОВ А.Б., РУБШТЕЙН А.П., ПЛОТНИКОВ С.А., КУЗЬМИНА Е.В., КОРШУНОВ Л.Г.

На образцах Аl с алмазоподобными покрытиями (АПП), нанесенными методом импульсного дугового распыления графита, измерены коэффициенты трения, микротвердость Н, параметры абразивного износа. По зависимости эффективной микротвердости от нагрузки получено для АПП значение микротвердости Н = 75 ГПА, совпадающее с измерениями наноиндентором на образцах АПП -сталь. Рассмотрены механизмы отслоения АПП от Аl при ударах твердых частиц. Показано, что АПП на Аl имеют хорошую практическую перспективу, а повышение эффективности упрочнения Al с помощью АПП может быть достигнуто только за счет увеличения толщины покрытия.

НОВЫЙ МЕХАНИЗМ ЛОКАЛИЗАЦИИ ДЕФОРМАЦИИ В АУСТЕНИТНЫХ СТАЛЯХ. I. МОДЕЛЬ НЕРАВНОВЕСНЫХ ФАЗОВЫХ (МАРТЕНСИТНЫХ) ПРЕВРАЩЕНИЙ В ПОЛЯХ ВЫСОКИХ ЛОКАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

ТЮМЕНЦЕВ А.Н., ЛИТОВЧЕНКО И.Ю., ПИНЖИН Ю.П., КОРОТАЕВ А.Д., СУРИКОВА Н.С., ГИРСОВА С.Л., НЕСТЕРЕНКОВ В.А.

Представлены результаты электронно-микроскопического исследования полос локализации деформации (ПЛД), формирующихся в хромоникелевых и высокоазотистых хромомарганцевых аустенитных сталях в процессе прокатки при комнатной температуре. Показано, что их характерной особенностью является высокоугловой характер разориентировок с преимущественными векторами разориентации, близкими к θ ≈ 60°(110). Для объяснения закономерностей формирования этих полос предложен новый механизм деформации путем прямых и обратных (по альтернативным системам) мартенситных γ → α → γ-превращений в полях высоких локальных напряжений. С использованием теории мартенситных превращений, основанной на концепции кооперативных тепловых колебаний протяженных когерентных объектов (плоскостей) в кристаллах, проведен анализ механизмов атомных перестроек в зонах реализации указанного механизма деформации. Обсуждаются носители, природа и основные физические факторы реализации указанной выше моды деформации.

ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНОГО СОСТОЯНИЯ ТИТАНА ПРИ ПЕРЕХОДЕ ОТ КРУПНОЗЕРНИСТОГО К МЕЛКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОМУ МАТЕРИАЛУ В ПРОЦЕССЕ СДВИГА ПОД ДАВЛЕНИЕМ

ЕЩЕНКО Р.Н., ЕЛКИНА О.А., СКОРИКОВА Н.А., ПИЛЮГИН В.П.

В титане на основании рентгеновских и электронно-микроскопических исследований установлены количественные характеристики фазового α-ω-превращения, определены параметры субструктуры α- и ω-фаз, изучены особенности микроструктуры фазовых составляющих после сдвиговой деформации в условиях квазигидростатического давления 8 ГПа. Обнаружена сильная зависимость изученных характеристик от малых степеней деформации.

ВЛИЯНИЕ ИОННОГО ОБЛУЧЕНИЯ НА ПРОЦЕССЫ СТАРЕНИЯ СПЛАВА TI-48%AL-2%NB

МЕЛИХОВ В.Д., РОМАНЬКОВ С.Е., ВОЛКОВА Т.В.

Методами рентгеноструктурного анализа исследовано влияние ионного облучения (Ti+, 60 кэВ) на процессы старения закаленного Ti-48%Al-2Nb сплава при 650°С. Обнаружено, что предварительное ионное облучение закаленного Ti-48%Al-2Nb сплава оказывает существенное влияние на динамику процессов фазово-структурной перестройки сплава при искусственном старении. Установлено, что скорость превращения в предварительно облученных и необлученных образцах различна. Структурные изменения приповерхностных слоев, происходящие при ионном облучении закаленного сплава, замедляют процессы фазово-структурной перестройки и стабилизируют структуру сплава на начальных этапах старения при 650°С.

ОБЛАСТИ ВЫСОКОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ТОЧЕЧНЫХ ДЕФЕКТОВ, ЛОКАЛИЗОВАННЫЕ ВБЛИЗИ ВНУТРЕННИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ РАЗДЕЛА В КОНДЕНСИРОВАННЫХ СРЕДАХ. IV. СВЕРХВЫСОКИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ВАКАНСИЙ И ЭНТАЛЬПИИ ИХ ОБРАЗОВАНИЯ В ОБЛАСТИ ВЫСОКОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ТОЧЕЧНЫХ ДЕФЕКТОВ ПОЛИКРИСТАЛЛОВ PD, ТА, W И PT

КЛОЦМАН С.М., КАЙГОРОДОВ В.Н., ЕРМАКОВ А.В., РУДЕНКО В.К.

Поставка вакансий из ядра областей сопряжения кристаллитов в примыкающую к ядру ОСК область объема кристаллитов с высокой концентрации точечных дефектов ограничивает образование комплексов кислород - вакансии в ОВКТД Pd, Та, W и Pt. Получены оценки числа партнеров в комплексах минимального размера, зависящего от температуры их формирования. При температуре полной компенсации объемных изменений, вносимых в решетку ОВКТД точечными дефектами, комплекс состоит из одного атома кислорода и трех вакансий. А при пороговой температуре обнаружения комплекс состоит из одной вакансии и двух атомов кислорода. Энтальпии активации образования комплексов кислород - вакансии составляет 15-30% от энтальпий активации образования равновесных вакансий в объеме и линейно зависят от универсальных гомологических температур V2 = 0.2Тm + 0.8θD матриц, θD - температура Дебая. Концентрации вакансий, входящих в состав комплексов при температурах около 0.4 Тm (Тm - точка плавления матрицы), достигают 0.5 ат. %.

ТЕКСТУРНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ ПРИ РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ ТОНКОЛИСТОВОЙ МАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ

САТДАРОВА Ф.Ф.

Методом количественного текстурного анализа установлено, что в тонколистовой малоуглеродистой стали 08Ю при рекристаллизации в условиях быстрого нагрева воспроизводится текстура прокатки по типу достоверно выявляемых текстурных составляющих: {111} (110) и {112} (110). Первая из этих составляющих вдвое увеличивается в весе и расширяется из-за рассеяния векторов (110), вторая восстанавливается в первоначальном виде. По данным имитационных испытаний на растяжение характерный вид анизотропии пластических свойств и деформационного упрочнения листа после рекристаллизационного текстурного превращения сохраняется, несмотря на ее закономерное ослабление.

ДЕФОРМАЦИОННОЕ ПОВЕДЕНИЕ PT И СПЛАВА PT-25% IR ПРИ НАГРУЖЕНИИ СФЕРИЧЕСКИМИ УДАРНЫМИ ВОЛНАМИ

КОЗЛОВ Е.А., ДОБРОМЫСЛОВ А.В., ЛИТВИНОВ Б.В., ТАЛУЦ Н.И., КОВАЛЕНКО Г.В., БОНДАРЧУК Г.Г., ДОЛГИХ Г.В.

Представлены данные о постановке сферических взрывных экспериментов по обжатию загерметизированных шаров из Pt и сплава Pt-25% Ir с их последующим сохранением. Приводятся расчетные оценки параметров, реализованных в шарах импульсов нагрузки. Излагаются результаты сравнительного изучения механизмов высокоскоростной пластической деформации нелегированной платины и сплава на ее основе, проведенного методами рентгеноструктурного анализа, оптической металлографии, сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии, измерением по радиусу микротвердости. Установлено, что высокоскоростная пластическая деформация этих материалов осуществляется главным образом внутризеренным скольжением, которое происходит одновременно по нескольким системам скольжения, частичным зернограничным проскальзыванием, наиболее интенсивно протекающим в платине в слоях, расположенных на глубоких радиусах, а также образованием деформационных вихрей и полос локализованной деформации. Отмечено, что наблюдаемое при нормальных условиях и квазистатическом растяжении значительное отличие механических характеристик нелегированной платины и сплава Pt-25% Ir сохраняется и при их высокоскоростном деформировании в волнах мегабарного диапазона и микросекундной длительности.

РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ В НИКЕЛЕВЫХ СУПЕРСПЛАВАХ. I. РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ В ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛАХ

БАХТЕЕВА Н.Д., ВИНОГРАДОВА Н.И., ПЕТРОВА С.Н.

В статье обобщены результаты исследований микроструктуры четырех никелевых жаропрочных сплавов в поликристаллическом состоянии с 15-60 об. % упрочняющей интерметаллидной γ'-фазы на основе Ni3Al после различных термомеханических воздействий. Основное внимание обращено на особенности развития рекристаллизации в однофазном (γ) и двухфазном (γ + γ')-состояниях сплавов и обусловленные ею дисперсность и морфологию частиц γ'-фазы.

МАГНИТНЫЕ ФАЗЫ И СТРУКТУРА ДОМЕННЫХ СТЕНОК В АНТИФЕРРОМАГНЕТИКАХ ТИПА СR2О3

ХАЛФИНА А.А., ПЛАВСКИЙ В.В., ШАМСУТДИНОВ М.А.

Исследуется влияние магнитного поля на фазовые состояния и структуру доменных границ в ромбоэдрических антиферромагнетиках типа Сг2O3 с учетом инвариантов высокого порядка. Получено, что антиферромагнетик испытывает ряд переходов первого рода, построены фазовые диаграммы и рассчитаны линии фазовых переходов. Анализируются известные экспериментальные данные по определению ориентации вектора антиферромагнетизма в базисной плоскости. Показано существование доменных границ с некруговым годографом вектора антиферромагнетизма и их энергетическая выгодность при отрицательных значениях константы анизотропии шестого порядка.

ВЛИЯНИЕ ЛЕГИРОВАНИЯ ЦЕРИЕМ НА СВОЙСТВА МОНОКРИСТАЛЛОВ LAMNO3

ЛОШКАРЕВА Н.Н., МИХАЛЕВ К.Н., ФОГЕЛЬ И.А., МОСТОВЩИКОВА Е.В., КОРОЛЕВ А.В., СОЛИН Н.И., СУХОРУКОВ Ю.П., НАУМОВ С.В., КОСТРОМИТИНА Н.В., БАЛБАШОВ А.М., ЛУКИН Н.В.

Исследованы спектры ЯМР 55Мn, магнитные, электрические и оптические свойства монокристаллов La1-xСеxMnО3 (х = 0.07, 0.10,0.14). Определен предел растворимости Се в LaMnО3 (менее 10%). Отсутствие в ЯМР спектрах кристалла Lag0.93Се0.07МПО3 линии, обусловленной ионами Мn4+, наряду с данными других свойств показывает, что церий является донорной примесью, а кристалл - сильно компенсированным полупроводником. Неоднородное магнитное состояние, обусловленное включениями ферромагнитной фазы в антиферромагнитной матрице, обнаружено для всех составов. Обсуждаются особенности микроскопического фазового расслоения в изучаемых манганитах.

ВЛИЯНИЕ ЗАМЕЩЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ НА МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ФАЗЫ ZR2CO11 И БЫСТРОЗАКАЛЕННЫХ СПЛАВОВ НА ЕЕ ОСНОВЕ

ГАБАЙ А.М., ЩЕГОЛЕВА Н.Н., ГАВИКО В.С., ИВАНОВА Г.В.

Исследовали магнитные свойства гомогенизированных слитков и быстрозакаленных лент (Zr1 _хМх)16.4Со83.6 для М = Ti, Nb, Y, Gd и Zr16.4(Co1 yM* y)83.6 для M* = Mn, Fe, Ni, Сu, А1, Ga, Si. Фазовый состав сплавов определяли с помощью термомагнитного анализа, привлекая в отдельных случаях рентгеноструктурные и электронно-микроскопические данные. Установлено, что часть циркония в фазе Zr2Co11 может быть замещена титаном и ниобием, растворимость редкоземельных элементов не обнаружена. А1, Сu, Ga, Si, Ni и Fe частично замещают кобальт в фазе 2 : 11, а Мn стабилизирует в сплавах структуру фазы Лавеса с неожиданно сильными ферромагнитными свойствами. Для магнитотвердых свойств быстрозакаленных сплавов наиболее благоприятным оказалось введение Ti. Практически не изменяя магнитные свойства фазы 2 : 11, но подавляя образование дендритов при ее кристаллизации, этот элемент заметно улучшает коэрцитивную силу сплавов и прямоугольность петли гистерезиса. Небольшое увеличение коэрцитивной силы наблюдали также при введении Сu и А1.

ВЛИЯНИЕ ВОДОРОДА, СОДЕРЖАЩЕГОСЯ В ПРИПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ ОБРАЗЦОВ МАРТЕНСИТНО-СТАРЕЮЩЕЙ СТАЛИ, НА ИХ МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ВАРФОЛОМЕЕВ А.Е., ГЛУХОВ Н.П., ЛАЗАРЕВ С.Д., ФИЛИППОВ В.И., ЯКИМОВ С.С.

Исследовано влияние содержания водорода в приповерхностном слое образцов мартенситно-стареющей стали на их прочностные свойства. Водород вводился в образцы при комнатной температуре с помощью электролитического наводороживания или при обработке в растворе серной кислоты. Измерение количества водорода в поверхностном слое проводилось с помощью методики, основанной на применении полупроводниковых газовых сенсоров при лазерном пробоотборе вещества. Показано, что увеличение концентрации водорода до 35 х 10-4 % (массовых) в тонком приповерхностном слое толщиной ~4 мкм (при толщине образца 100 мкм и объемной концентрации водорода в исходном образце 4 х 10-4 %) приводит к существенному уменьшению как предела прочности образца на разрыв, так и его относительного остаточного удлинения.