Физика металлов и металловедение

СТАРЕНИЕ БЕРИЛЛИЕВОЙ БРОНЗЫ В ИМПУЛЬСНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ

ОСИНСКАЯ Ю.В., ПОКОЕВ А.В.

Методами микротвердости и рентгенографии исследована кинетика изменений микроструктуры сплава бериллиевой бронзы БрБ-2 в процессе распада пересыщенного твердого раствора в импульсном магнитном поле частотой от 0 до 7 Гц c амплитудой напряженности импульса 318.4 кА/м, постоянной составляющей магнитного поля 238.8 кА/м, при температуре 350°C и длительности отжига 1 ч. Измерены частотные зависимости микротвердости, параметра решетки, концентрации бериллия в остаточной матрице, размера блоков когерентного рассеяния, плотности дислокаций и величины относительной микродеформации блоков матрицы при старении в импульсном магнитном поле и без него. Результаты эксперимента показывают, что импульсное магнитное поле существенным образом влияет на параметры тонкой структуры, а также на физико-механические свойства бронзы.

ВЫСОКОСКОРОСТНАЯ ДЕФОРМАЦИЯ ТИТАНА ПРИ ДИНАМИЧЕСКОМ КАНАЛЬНО-УГЛОВОМ ПРЕССОВАНИИ

ЗЕЛЬДОВИЧ В.И., ШОРОХОВ Е.В., ФРОЛОВА Н.Ю., ЖГИЛЕВ И.Н., ХЕЙФЕЦ А.Э., ХОМСКАЯ И.В., ГУНДЫРЕВ В.М.

Выполнено динамическое канально-угловое прессование титанового образца. Рассмотрены структурные изменения при равномерной и локализованной высокоскоростной деформации, а также особенности возникновения и распространения трещин. Предложен геометрический метод определения величины равномерной сдвиговой деформации при равноканальном угловом прессовании. Метод основан на металлографическом исследовании пространственной ориентированности структурных составляющих. Локализованная деформация привела к возникновению полос адиабатического сдвига. Сформировались две системы полос: продольные и поперечные, расположенные под углом к продольным. Рекристаллизация внутри полос свидетельствовала о нагреве материала до 770–870 К. Особенностями структуры полос адиабатического сдвига при данном методе воздействия является их большая ширина (до 100 мкм) и многослойное строение.

АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЙ СТРУКТУРНОГО СОСТОЯНИЯ СПЛАВА ВД1 (AL–CU–MG–MN) ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ИОННОГО ОБЛУЧЕНИЯ (AR+, E = 40 КЭВ) МЕТОДОМ ПРОСВЕЧИВАЮЩЕЙ ЭЛЕКТРОННОЙ МИКРОСКОПИИ

ОВЧИННИКОВ В.В., ГУЩИНА Н.В., МАХИНЬКО Ф.Ф., ЧЕМЕРИНСКАЯ Л.С., ШКОЛЬНИКОВ А.Р., МОЖАРОВСКИЙ С.М., ФИЛИППОВ А.В., КАЙГОРОДОВА Л.И.

Методом электронной микроскопии установлено, что облучение ионами Ar+ с энергией 40 кэВ холоднодеформированного алюминиевого сплава ВД1 системы (Al–Cu–Mg–Mn) приводит к формированию в нем развитой субзеренной структуры с равноосными, свободными от дислокаций субзернами. Исследование структурного состояния сплава в параллельном и перпендикулярном облучаемой поверхности сечениях указывает на то, что структурные изменения под действием облучения реализуются во всем объеме образца толщиной 3 мм, в то время как величина проективного пробега ионов Ar+ при энергии 40 кэВ в алюминиевом сплаве ВД1 составляет всего лишь 40 нм. Зарегистрированные структурные изменения протекают с высокой скоростью (в течение нескольких секунд облучения) и на глубине, в десятки тысяч раз превышающей проективные пробеги ионов, при температуре, не превышающей 140°C. Субзеренная структура, наблюдаемая в исходно нагартованном сплаве ВД1 после ионного облучения, близка к структуре, формирующейся в результате отжига нагартованных листов этого сплава в течение 2 ч при температуре 250°C.

ПРЕВРАЩЕНИЕ АУСТЕНИТА В СПЛАВЕ FE–CU. II. КИНЕТИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДВУХСТАДИЙНОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ АУСТЕНИТА В СПЛАВЕ FE–5.5%CU

УРЦЕВ В.Н., МИРЗАЕВ Д.А., ЯКОВЛЕВА И.Л.

Распад аустенита в заэвтектоидном сплаве Fe–5.5%Cu рассмотрен как сложный процесс, состоящий из выделения частиц -фазы и эвтектоидного превращения, в ходе которого возникают частицы зернистого перлита. Рассмотрена теория роста частиц и введены кинетические уравнения для каждой стадии превращения аустенита.

ИЗУЧЕНИЕ ЗАРОЖДЕНИЯ И ЭВОЛЮЦИИ МАГНИТНЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ТИПА СОЛИТОНОВ И БРИЗЕРОВ В МАГНЕТИКАХ С ЛОКАЛЬНЫМИ НЕОДНОРОДНОСТЯМИ АНИЗОТРОПИИ

ЕКОМАСОВ Е.Г., АЗАМАТОВ Ш.А., МУРТАЗИН Р.Р.

С помощью численных методов исследована динамика 180-градусной ДГ в магнетике с неоднородными параметрами магнитной анизотропии, условия возбуждения и эволюция сильно нелинейных волн (солитонов и бризеров). Обнаружены три типа магнитных неоднородностей, появляющихся в области неоднородности анизотропии – затухающий покоящийся бризер; покоящийся бризер, переходящий в солитон; солитон. Найдены области значений параметров, определяющих возможность существования каждой из них.

СТРУКТУРНЫЙ ФАКТОР АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ ПРИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ДЕФОРМАЦИИ АЛЮМИНИЯ

ПЛОТНИКОВ В.А., МАКАРОВ С.В.

Проведено исследование накопления деформации и акустической эмиссии при высокотемпературном нагружении алюминия. Установлено, что в ходе термомеханического цикла в алюминии накопление деформации сопровождается формированием полос деформации, плотность которых имеет выраженный квазипериодический характер в зависимости от температуры. Минимум плотности деформационных полос соответствует температуре скачкообразного развития деформации, а максимум – монотонному характеру накопления деформации. Монотонному накоплению деформации соответствует монотонный рост среднеквадратичного напряжения акустической эмиссии, а скачкообразному – высокоамплитудные единичные акустические сигналы. Амплитуда единичных акустических сигналов коррелирует со скоростью деформации.

СТРУКТУРНО-ФАЗОВОЕ СОСТОЯНИЕ И СВОЙСТВА ПЛЕНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ РАЗНЫМИ МЕТОДАМИ ФИЗИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ

ИГНАТЕНКО П.И.

Методами физического осаждения синтезированы пленки химических соединений с разным фазовым составом, структурным совершенством и свойствами. На основе разработанной макроскопической теории эпитаксии получен температурный критерий, позволяющий прогнозировать условия нарастания продуктов твердофазных реакций с заданным структурным совершенством. Утверждается, что основным фактором, определяющим структурно-фазовое состояние наращиваемых пленок на основе переходных металлов, является энергия конденсирующих атомов на подложке.

ИССЛЕДОВАНИЕ НАНОКЛАСТЕРОВ ИЗ АТОМОВ ЗОЛОТА В РАМКАХ МОДЕЛИ ХАББАРДА

МИРОНОВ Г.И.

В приближении статических флуктуаций в модели Хаббарда вычисляются антикоммутаторные функции Грина, термодинамические средние, характеризующие возможности перескоков электронов от узла к узлу, корреляционные функции, свидетельствующие о вероятности нахождения двух электронов на одном узле наносистемы, энергии основного состояния для замкнутых атомных структур, состоящих из трех, четырех и шестнадцати атомов золота.

ЭВОЛЮЦИЯ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ FE–MN И FE–MN–CR СТАЛЕЙ С РАЗЛИЧНОЙ СТАБИЛЬНОСТЬЮ АУСТЕНИТА ПРИ УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

ГОРКУНОВ Э.С., ГЛАДКОВСКИЙ С.В., ЗАДВОРКИН С.М., МИТРОПОЛЬСКАЯ С.Ю., ВИЧУЖАНИН Д.И.

Изучен комплекс магнитных характеристик двухфазных ( + ) и аустенитных Fe–Mn и Fe–Mn–Cr сталей, подвергнутых упругопластической деформации при комнатной температуре по схемам одноосного растяжения и кручения. Выявлены особенности изменения магнитных свойств сталей различного состава и деформационной стабильности аустенита от накопленной степени деформации.

МАГНИТНОЕ ВИДЕОИМПУЛЬСНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЯДЕРНОЕ СПИНОВОЕ ЭХО В МНОГОДОМЕННЫХ МАГНЕТИКАХ

АХАЛКАЦИ А.М.

Экспериментально исследованы зависимости интенсивностей двухимпульсных и одноимпульсных эхо от времени приложения импульсов постоянного магнитного поля (видеоимпульсов) и от частоты возбуждающих импульсов. Измерения проводились на поликристаллах металлического кобальта, полуметаллов Co2MnSi и NiMnSb, а также литиевом феррите. Показано, что в литиевом феррите одноимпульсное эхо формируется за счет стимулированного механизма возбуждения, а в остальных исследованных веществах – за счет искажения фронтов возбуждающего импульса. Обоснована перспективность использования видеоимпульсов для контроля качества магнитных материалов.

СТРУКТУРА, ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛЕНОК СИСТЕМЫ ТА–В–N

ГОНЧАРОВ А.А., ПЕТУХОВ В.В., ДУБ С.Н., КОНОВАЛОВ В.А.

Покрытия Та–В–N были получены методом ВЧ-магнетронного реактивного распыления мишени ТаВ2 в газовой смеси азота и аргона. Исследовано влияние процентного содержания азота в газовой смеси на кинетику роста, структуру, электрофизические и механические свойства пленок. Показано, что уменьшение скорости роста пленок при увеличении содержания азота в рабочей смеси вызвано нитридизацией мишени. Установлено, что при данных условиях осаждения формируются аморфно-кристаллические тонкие пленки, состоящие из нанокристаллической фазы TaB2, находящейся в матрице аморфной фазы BN. Образовавшаяся структура приводит к снижению величины нанотвердости, модуля упругости, уровня внутренних макронапряжений и повышению пластичности пленок Ta–В–N по сравнению с пленками TaB2. Работа выполнена в рамках госбюджетных научно-исследовательских тем в соответствии с координационными планами МОиН Украины (номера госрегистрации проектов: № 0100U001544 и № 0103U003509).

ЭВОЛЮЦИЯ СТРУКТУРЫ И ТВЕРДОСТИ НИКЕЛЯ ПРИ ХОЛОДНОЙ И НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ДЕФОРМАЦИИ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

ПИЛЮГИН В.П., ГАПОНЦЕВА Т.М., ЧАЩУХИНА Т.И., ВОРОНОВА Л.М., ЩИНОВА Л.И., ДЕГТЯРЕВ М.В.

Исследовано влияние температуры деформации, обеспечивающей различную подвижность дислокаций, на смену стадий структурного состояния монокристаллического никеля. Показано, что температура деформации влияет на тип образующихся границ и на степень деформации, соответствующую переходу материала в новое структурное состояние. Образование в структуре микродвойников и деформационных полос при температуре жидкого азота не только замедляет формирование однородной субмикрокристаллической структуры, но и приводит к меньшему деформационному упрочнению.

ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРЫ КРИСТАЛЛОВ ИОДИДНОГО ТИТАНА, ПОЛУЧЕННЫХ В ТВЕРДОЙ ФАЗЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ -ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА

КУРМАЕВА Л.Д., САЗОНОВА В.А., ЕЛКИНА О.А., АКШЕНЦЕВ Ю.Н.

Представлены результаты металлографического и электронно-микроскопического исследования структуры, наблюдаемой на поверхности кристаллов иодидного -титана, полученных в текстурованной матрице методом термоциклирования. Показано, что структура в виде следов скольжения и двойникования, формирующаяся под влиянием фазового превращения и термических напряжений, ориентирована относительно направления прокатки текстурованной матрицы. В результате электронно-микроскопического исследования установлено, что характер дислокационной структуры слабодеформированных кристаллов -титана не зависит от кристаллографической ориентации.

ЗАВИСИМОСТЬ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЭНЕРГИИ ГРАНЕЙ КРИСТАЛЛОВ ПОЛИМОРФНЫХ ФАЗ АКТИНИДОВ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ

ШЕБЗУХОВА И.Г., АРЕФЬЕВА Л.П., ХОКОНОВ Х.Б.

В рамках электронно-статистической теории Томаса–Ферми–Дирака, рассчитаны поверхностная энергия и ее температурный коэффициент граней кристаллов полиморфных фаз актинидов. Полученные результаты показывают, что поверхностная энергия граней кристаллов при переходе к фазе предплавления существенно увеличивается, и с повышением температуры анизотропия поверхностной энергии каждой полиморфной фазы для большинства металлов сглаживается.

УРАВНЕНИЯ ДИФФУЗИИ В НЕРАВНОВЕСНЫХ ГРАНИЦАХ ЗЕРЕН

ПЕРЕВЕЗЕНЦЕВ В.Н., ПУПЫНИН А.С.

Получены уравнения, описывающие само- и гетеродиффузию в неравновесных границах зерен. Рассмотрено влияние степени неравновесности границ на развитие процесса зернограничной диффузии. Проанализирована кинетика изменения неравновесного избыточного объема за счет диффузионного массопереноса по границам зерен.