Физика металлов и металловедение

ФОРМИРОВАНИЕ НА ПОВЕРХНОСТИ ТИТАНА ИЗНОСОСТОЙКОГО НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СЛОЯ, УПРОЧНЕННОГО ЧАСТИЦАМИ TIO2 (РУТИЛА)

КОРШУНОВ Л.Г., ЧЕРНЕНКО Н.Л.

Исследовано влияние механико-термической обработки, включающей интенсивную пластическую деформацию в условиях сухого трения скольжения и последующий нагрев в воздушной среде до температур 350–650°С (выдержка 1 ч) на структуру и износостойкость технически чистого титана ВТ1-0. Показано, что деформация в условиях трения приводит к образованию в поверхностном слое толщиной до 10 мкм титана нанокристаллической структуры, характеризующейся размером -кристаллов 20–100 нм. Нагрев и часовая выдержка при температурах 450–650°С в воздушной среде деформированного трением титана вызывает формирование в слое толщиной около 10 мкм данного материала нанокристаллических частиц окисла TiO2 (рутила), объемная доля которых составляет десятки процентов, а размер – 10–40 нм. Наличие в поверхностном слое титана нанокристаллической двухфазной -титан + рутил структуры обеспечивает значительное увеличение сопротивления изнашиванию титана ВТ1-0 в паре со сталью 40Х13. Это объясняется повышенной прочностью рассматриваемого нанокристаллического слоя и его положительным влиянием в качестве переходного слоя на снижение уровня внутренних напряжений, существующих на границе окисла TiO2 с металлом.

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ПСЕВДОМОНОКРИСТАЛЛА ТИТАНА ПРИ (ОЦК ГПУ)-ПОЛИМОРФНОМ ПРЕВРАЩЕНИИ

ХЛЕБНИКОВА Ю.В., РОДИОНОВ Д.П., САЗОНОВА В.А., ЕГОРОВА Л.Ю., КАЛЕТИНА Ю.В.

Проведено металлографическое, рентгеноструктурное и электронно-микроскопическое исследование структуры монокристалла иодидного титана, полученного методом зонной плавки. Показано, что исходный ОЦК-монокристалл титана при охлаждении ниже температуры полиморфного перехода превращается в псевдомонокристалл, состоящий из макроскопических пакетов кристаллов реечной морфологии, имеющих величину в различных сечениях кристалла от 0.1 до 0.5 см2. Каждый пакет состоит из реек -фазы одной ориентации, разделенных дислокационными границами. Всего в объеме псевдомонокристалла реализуется шесть различающихся вариантов пакета в соответствии с ориентационными соотношениями Бюргерса. Подтвержден факт структурной наследственности в псевдомонокристалле титана после цикла -превращений.

СТРУКТУРНОЕ СОСТОЯНИЕ МЕТАСТАБИЛЬНЫХ КУБИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ NI1 - XZNXO (0.6 X 0.99)

МАКСИМОВ В.И., ДУБИНИН С.Ф., БАРАНОВ А.Н., СОКОЛОВ В.И., СОКОЛОВ П.С., ПАРХОМЕНКО В.Д.

Методом рентгеновской дифракции исследовалась тонкая кристаллическая структура метастабильных кубических оксидных соединений Ni(1х)ZnхO (0.6 x 0.99), полученных из исходной гексагональной фазы посредством закалки образцов с высокой температуры и при наложении на них внешнего гидрастатического давления. Обнаружено, что дифракционные картины данных соединений включают в себя систему сверхструктурных диффузных максимумов, число и интенсивность которых существенно зависят от их состава. Обсуждается происхождение этой сверхструктуры.

СТРУКТУРА И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ СИСТЕМЫ NI–CU–TI–ZR, СОДЕРЖАЩИХ АМОРФНУЮ ФАЗУ

XIE G.Q., LI S.

Структура образцов сплавов системы Ni–Cu–Ti–Zr содержащих аморфную фазу были исследованы методами рентгеновской дифрактометрии, а также просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии. Механические свойства были исследованы на универсальных испытательных машинах. Обнаружено наличие пластичности, вызванной фазовым превращением. Образцы демонстрируют хорошее сочетание прочности и пластичности не только благодаря композитному эффекту гетерофазной структуры, но и из-за динамического мартенситного превращения в процессе деформации.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭВОЛЮЦИИ ВЫДЕЛЕНИЙ ДВУХ КАРБОНИТРИДНЫХ ФАЗ В СТАЛЯХ С NB И TI ПРИ ИЗОТЕРМИЧЕСКОМ ОТЖИГЕ

ГОРБАЧЁВ И.И., ПОПОВ В.В., ПАСЫНКОВ А.Ю.

Предложена модель для описания эволюции карбонитридных выделений нескольких составов в сталях на стадиях роста, растворения и коагуляции. На основе численной реализации представленной модели проведены расчеты кинетики роста и растворения карбонитридов в системе Fe–Nb–Ti–C–N.

МАГНИТНАЯ АНИЗОТРОПИЯ В ИНТЕРМЕТАЛЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЯХ, СОДЕРЖАЩИХ УРАН И 3D-МЕТАЛЛ

АНДРЕЕВ А.В., ТЕРЕШИНА Е.А., ГОРБУНОВ Д.И., ШАНТАВА Э., ШЕБЕК Й., ЖАЧЕК М., ХОММА Й., ШИОКАВА Й., САТО И., ЯМАМУРА Т., КОМАЦУБАРА Т., ВАТАНАБЕ К., КОЯМА К.

Рассмотрены и обобщены магнитные свойства интерметаллических соединений, содержащих уран и 3d-металл. Показано, что магнитный порядок урановой и 3d-подрешеток может существовать в одном и том же соединении (например, со стехиометриями 2-17 и 1-12) даже при комнатной и более высоких температурах.

КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ПСЕВДОБИНАРНЫХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ PR(IN1XPBX)3

ЕРМОЛЕНКО А.С., КОРОЛЕВ А.В., ГЕРАСИМОВ Е.Г., ГАВИКО В.С.

Исследованы структура и магнитные свойства сплавов Pr(In1xPbx)3. Показано, что в этой системе во всем интервале 0 х 1 существует непрерывный ряд неупорядоченных твердых растворов со структурой типа Cu3Au. Параметр кристаллической решетки при этом изменяется по линейному правилу Вегарда. Температурная зависимость магнитной восприимчивости была исследована в интервале 2–300 К. При повышенных температурах она хорошо описывается законом Кюри–Вейсса для всех сплавов. При низких температурах наблюдается аномальное отклонение температурной зависимости восприимчивости крайних сплавов от закона Кюри–Вейсса, особенно сильное в PrIn3. В псевдобинарных сплавах эта аномалия ослабевает, а сама магнитная восприимчивость возрастает. На зависимости восприимчивости от концентрации х, измеренной при 2 К, наблюдается максимум. Особенности зависимости магнитной восприимчивости псевдобинарных сплавов от температуры и концентрации х объяснены снижением локальной симметрии кристаллического поля на узлах ионов Pr3+ в результате частичного неупорядоченного замещения их ближайших соседей разновалентными атомами.

КУБИЧЕСКАЯ ТЕКСТУРА РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ В ТРЕХСЛОЙНЫХ ЛЕНТАХ-ПОДЛОЖКАХ ИЗ НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ NI–4.8 АТ. % W/NI–11 АТ. % CR/NI–4.8 АТ. % W

РОДИОНОВ Д.П., ГЕРВАСЬЕВА И.В., ХЛЕБНИКОВА Ю.В., КАЗАНЦЕВ В.А., ЕГОРОВА Л.Ю.

Изучены процессы формирования текстуры рекристаллизации в трехслойной композитной Ni–4.8 ат. % W/Ni–11 ат. % Cr/Ni–4.8 ат. % W ленте после холодной деформации прокаткой со степенями 98.4–99.3% и последующего высокотемпературного отжига. Установлено, что композитная лента может быть использована в качестве подложки при создании ленточных высокотемпературных сверхпроводников второго поколения. Проведенная оценка магнитных свойств показала, что отожженная композитная лента имеет меньшую удельную намагниченность при рабочих температурах высокотемпературного сверхпроводника, чем широко используемая в настоящее время в промышленности лента из сплава Ni–5 ат. % W.

СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ХОДЕ СВЕРХПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ ВЫСОКОПРОЧНОГО СПЛАВА 1933 СИСТЕМЫ АL–MG–ZN–CU–ZR

ПОЙДА В.П., ПЕДУН Д.Е., БРЮХОВЕЦКИЙ В.В., ПОЙДА А.В., СУХОВ Р.В., САМСОНИК А.Л., ЛИТВИНЕНКО В.В.

Установлены температурно-скоростные условия проявления образцами сплава 1933 эффекта высокотемпературной сверхпластичности. Изучены особенности структурного состояния, фазового состава и деформационного рельефа образцов исследованного сплава. Установлено, что зернограничное проскальзывание интенсивно осуществляется как по границам ультрамелких зерен, так и по границам крупных полигонизированных зерен, параллельных оси растяжения образца. В приповерхностных зернограничных порах и в трещинах, которые образовывались и развивались на поверхности рабочей части образцов сплава 1933 в ходе сверхпластической деформации, обнаружены волокнистые структуры. Исследован химический состав волокон. Изучена кинетика осуществления фазовых превращений в сплаве 1933 в ходе нагревания его образцов до температуры испытаний и проанализированы вероятные причины частичного плавления сплава 1933. Установлены механизмы разрушения образцов 1933, сверхпластично продеформированных в оптимальных условиях.

О ПЕРЕСТРОЙКЕ СПЕКТРА ЭПИТАКСИАЛЬНОГО ГРАФЕНА, СФОРМИРОВАННОГО НА ТОНКОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПЛЕНКЕ

АЛИСУЛТАНОВ З.З.

В рамках простой модели исследованы электронные состояния эпитаксиального графена, сформированного на поверхности размерно-квантованной пленки. Показано, что квантовые размерные эффекты в подложке влияют на электронный спектр графена: происходит перенормировка скорости Ферми, а также в плотности состояний появляется запрещенная щель. Сделаны оценки щели и скорости Ферми для различных значений константы связи и параметров подложки.