Физика металлов и металловедение

ДИФФУЗИЯ АТОМОВ КАЛИЯ В РЕНИЙ, ПОКРЫТЫЙ ДВУМЕРНОЙ ГРАФИТОВОЙ ПЛЕНКОЙ

ОРУДЖОВ А.К.

Обнаружена эффективная диффузия атомов К в Re(1010) стимулированная монослоем графита на его поверхности. Определялись энергии активации диффузии калия в рений и из рения, а так же эффективность диффузии атомов калия и были получены значение соответственно Еп1 = 5.4 ± 0.05 эВ и Е1 = 5.75 ± 0.05 эВ, диф(K) 0.25. Разница в энергиях диффузии калия в рений меньше, чем в случае диффузии атомов калия в иридий. Показано, что, в процессе диффузии адатомов калия в рений диффузионная длина больше чем в иридий. Заметная диффузия атомов калия наблюдалась при приложенном к образцу напряжений U +200 В и увеличивалась приблизительно по линейному закону с ростом U до 4000 В. Образование на поверхности рения монослоя графита из-за огромного увеличения времени жизни адатомов К под графитовым островком, по сравнению с таковым на рении с открытой поверхностью, сильно увеличивает эффективность диффузии калия, которая растет в 108 раз, приближаясь к единице. На практике это явление можно использовать как способ активного легирования атомами приповерхностных слоев твердых тел.

СТРУКТУРА, СОСТАВ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛЕНОК HFB2 И HF–B–N

ГОНЧАРОВ А.А., ДУБ С.Н., АГУЛОВ А.В.

Исследовано влияние условий осаждения (потенциала смещения и температуры подложки) на структуру, состав и физико-механические характеристики нанокристаллических пленок диборида и боридонитрида гафния, полученных методом нереактивного (Ar) и реактивного (Ar + N2) ВЧ-магнетронного распыления, соответственно. Определены оптимальные условия для получения покрытий диборидов гафния с текстурой роста плоскостью (00.1), обладающие наилучшими физико-механическими характеристиками. Показано, что при потенциале смещения ±50 В и температуре подложки 500° формируется сверхстехиометрические сильнотекстурированные пленки с нанотвердостью 44 ГПа и модулем упругости 396 ± 11 ГПа. Установлена зависимость между составом, структурой и его физико-механическими характеристиками. При реактивном распылении (Ar + N2) формируются аморфно-кристаллические пленки композита (HfB2 + BN), состоящего из зерен нанокристаллической фазы HfB2, пространство между которыми заполнено аморфной фазой графитоподобного BN.

ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ МАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ ПОСЛЕ ТОЧЕНИЯ И УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ

КОВАЛЕВСКАЯ Ж.Г., ИВАНОВ Ю.Ф., ПЕРЕВАЛОВА О.Б., КЛИМЕНОВ В.А., УВАРКИН П.В.

С помощью профилометрии, оптической и просвечивающей электронной микроскопии исследована микроструктура поверхностных слоев малоуглеродистой феррито-перлитной стали после точения и ультразвуковой финишной обработки. Показано, что выступы и впадины точения имеют разную микроструктуру, что обусловливает наличие на поверхности детали технологической наследственности. При ультразвуковой финишной обработке происходит интенсивная пластическая деформация поверхностного слоя, в результате чего устраняется технологическая наследственность, сформировавшаяся в процессе точения.

ВЛИЯНИЕ ГОРЯЧЕЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА ИЗМЕНЕНИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ ЧУГУНА С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ

ЧАУС А.С., СОЙКА Я., ПОКРОВCКИЙ А.И.

Изучено влияние горячей пластической деформации на трансформацию первичной (литой) микроструктуры высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Обсуждены результаты металлографического, с использованием светового и растрового электронного микроскопов, и микрорентгено-спектрального анализов экспериментальных образцов чугуна в литом и деформированном состоянии. Показано, что увеличение степени пластической деформации от 20 до 80% вызывает существенные изменения микроструктуры как в перлитно-ферритной матрице, так и в графитных включениях чугуна.

РАСЧЕТЫ ЭНЕРГИЙ СМЕШЕНИЯ АТОМОВ В АЛЬФА- И ГАММА-ФАЗАХ СПЛАВОВ FE–NI МЕТОДОМ ПЕРВОПРИНЦИПНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

МИРЗОЕВ А.А., ЯЛАЛОВ М.М., МИРЗАЕВ Д.А., ОКИШЕВ К.Ю.

Проведены первопринципные расчеты полной энергии, энергии смешения и магнитных моментов атомов в бинарных сплавах Fe–Ni с ОЦК- и ГЦК-решетками во всем диапазоне концентраций. При возрастании атомной доли никеля x энергия смешения E проходит через максимум, пересекает нулевое значение и достигает минимума в области отрицательных значений. Энергия смешения ОЦК-сплавов в интервале концентраций Ni x = 0–0.32, положительна, что означает склонность таких сплавов к расслоению. Рассчитана разность свободных энергий ГЦК- и ОЦК-фаз; результат расчета близок к термодинамическим данным Кауфмана и Коэна для 0 К.

ЭМИССИОННАЯ МЕССБАУЭРОВСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ЗОЛОТА, ПОЛУЧЕННОГО МЕТОДОМ ГАЗОВОЙ КОНДЕНСАЦИИ

ПОПОВ В.В., СТОЛБОВСКИЙ А.В., УЙМИН М.А., ЕРМАКОВ А.Е.

Методом эмиссионной мессбауэровской спектроскопии на ядрах 57Co(57Fe) исследованы границы зерен в нанокристаллическом золоте, полученном методом газовой конденсации и последующего компактирования. Обнаружено, что в структуре присутствует два типа границ, свойства которых значительно отличаются: границы нанозерен и границы агломератов.

КОНЦЕНТРАЦИОННАЯ ЗАВИСИМОСТЬ КОЭФФИЦИЕНТОВ ВЗАИМНОЙ ДИФФУЗИИ В СИСТЕМЕ CU–FE–NI

УГАСТЕ Ю.Э.

Определены конвенциональные и эффективные коэффициенты взаимной диффузии в системе Cu–Fe–Ni для температуры 1000°C на основе полученных авторами [13] экспериментальных данных по распределению концентрации компонентов в шести диффузионных парах этой системы. Анализируются возможности использования этих коэффициентов для интерпретации особенностей процесса взаимной диффузии в трехкомпонентной системе. Показано, что эффективные коэффициенты взаимной диффузии находятся в определенной корреляции с термодинамическими характеристиками системы.

НЕЛИНЕЙНЫЕ НИЗКОЧАСТОТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ НАМАГНИЧЕННОСТИ В ФЕРРОМАГНЕТИКЕ В ОКРЕСТНОСТИ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА

БЕБЕНИН Н.Г.

Рассмотрены нелинейные колебания намагниченности, происходящие при низких частотах в ферромагнетике в окрестности спин-ориентационного перехода. Показано, что такие эффекты имеет место при наличии анизотропии типа “легкая” ось, как в случае магнитного импеданса в проволоках с магнитным покрытием, а также в том случае, когда анизотропия целиком обусловлена формой образца.

ФОРМИРОВАНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ РАЗОРИЕНТАЦИЙ, СВЯЗАННЫХ С ПЕРЕХОДНЫМИ ПОЛОСАМИ, В СТРУКТУРЕ ДЕФОРМИРОВАННОГО И ОТОЖЖЕННОГО МОНОКРИСТАЛЛА (110)[001] СПЛАВА FE–3% SI

ЛОБАНОВ М.Л., РУСАКОВ Г.М., РЕДИКУЛЬЦЕВ А.А., ЛОБАНОВА Л.В.

Переходная полоса между двумя полосами деформации преимущественно сохраняет ориентацию (110)[001] и с увеличением степени деформации уменьшается в размерах до тонкой прослойки или границы. На определенном этапе деформации локальные объемы материала вдоль границы сопряжения полос подстраиваются в специальные разориентации. При первичной рекристаллизации ребровые зерна, растущие из переходной полосы, имеют с деформированной матрицей участки специальных границ ранее зафиксированных между деформационными полосами. Этот факт свидетельствует о том, что локальные области со специальными разориентациями, сформированные на стадии холодной деформации при отжиге трансформируются в соответствующие зародыши первичной рекристаллизации.

ВТОРИЧНАЯ РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ В СПЛАВЕ FE–3% SI С ОДНОКОМПОНЕНТНОЙ ТЕКСТУРОЙ (110)[001]

РЕДИКУЛЬЦЕВ А.А., ЛОБАНОВ М.Л., РУСАКОВ Г.М., ЛОБАНОВА Л.В.

на близкие углы). на близкие углы). ] на углы 30°. Кристаллографическая связь между исходной и конечными ориентировками зерен может быть объяснена их близостью к специальным разориентациям: , 19, 27, и 33 (поворот вокруг осей 110 на близкие углы).

СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ ДОМЕННЫХ ГРАНИЦ С ВИХРЕПОДОБНОЙ СТРУКТУРОЙ В МНОГОСЛОЙНЫХ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ПЛЕНКАХ

ДУБОВИК М.Н., ФИЛИППОВ Б.Н.

В рамках двухмерной модели распределения намагниченности исследовано влияние слоистой структуры ферромагнитной пленки со слоями, отличающимися значениями намагниченности насыщения MS, на скорость движения доменных стенок с вихреподобным распределением намагниченности. Рассматривались пленки с одноосной плоскостной магнитной анизотропией. Установлено, что в трехслойных пленках с MS приповерхностных слоев, большей, чем у внутреннего слоя, в широком диапазоне значений внешнего поля скорость движения доменной стенки выше, чем в случае однородной пленки с той же средней намагниченностью насыщения.

МЕХАНОКОМПОЗИТЫ НА ОСНОВЕ ВОЛЬФРАМА С ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИМИ МЕТАЛЛАМИ

ГРИГОРЬЕВА Т.Ф., ДЬЯЧКОВА Л.Н., БАРИНОВА А.П., ВОСМЕРИКОВ С.В., КОВАЛЕВА С.А., ЛЯХОВ Н.З.

Исследовались механокомпозиты, состоящие из вольфрама и взаимодействующих с ним металлов – никеля и железа, рассмотрены состав, структура, плотность и прочность образцов, получаемых на стадиях механоактивации, прессования и спекания.

К ВОПРОСУ ОБ УСТОЙЧИВОСТИ НАМАГНИЧЕННОСТИ ФЕРРИМАГНИТНОГО НАНОЦИЛИНДРА В ФЕРРОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАТРИЦЕ

ОРЛОВ В.А., ОРЛОВА И.Н.

Теоретически рассматривается модель композитного материала, представляющего собой диэлектрическую матрицу с внедренными в нее ферримагнитными столбцами. Изучается вопрос о роли механических напряжений, возникающих в композите при приложении электрического поля, на магнитные параметры включений. Определены условия, при которых возможны спин-переориентационные переходы.

ДЕГРАДАЦИЯ СТРУКТУРЫ И ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЛЕГИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ В АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТОКОВЫХ КОЛЛЕКТОРОВ ТВЕРДООКСИДНЫХ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

ДЕГТЯРЕВ М.В., ЧУХАРЕВ В.Ф., ЧАЩУХИНА Т.И., ВОРОНОВА Л.М., ВЫХОДЕЦ В.Б., КУРЕННЫХ Т.Е.

Исследована деградация структуры стали 10Х23Н18 с заранее нанесенным на поверхность защитным покрытием из Mn–Co-шпинели и без покрытия после работы при 950°С в течение 8800 ч в качестве материала коммутационной аппаратуры твердооксидного топливного элемента. Структурные исследования не выявили существенных различий в перераспределении легирующих элементов, составе и структуре окисных слоев в стали с покрытием и без него. Нанесение защитного покрытия не препятствует образованию в процессе длительной работы в поверхностных слоях стали 10Х23Н18 оксидов кремния и алюминия, ухудшающих электрическую проводимость коммутационного элемента и охрупчивающих материал.