Физика металлов и металловедение

КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА СВЕРХТОНКИХ ПЛАСТИНЧАТЫХ ВЫДЕЛЕНИЙ

АЛЕКСЕЕВ А.А., ЛУКИНА Е.А., КЛОЧКОВА Ю.Ю.

Изучена кристаллическая структура пластинчатых выделений, образующихся в сплавах 1213 (Al–Cu–Ag), В-1461 (Al–Cu–Li) и В-1469 (Al–Cu–Li–Ag) в ходе упрочняющего старения. Экспериментальные исследования проведены с использованием просвечивающей электронной микроскопии. Выделения имеют габитус {111} и толщину в несколько атомных плоскостей. На картинах дифракции подобные пластины формируют систему диффузных тяжей. Такие сверхтонкие пластины рассеивают электроны подобно двумерным кристаллическим решеткам. Показано, что тонкие пластины выделений в сплаве 1213, в сплаве В-1461 и в сплаве В-1469 формируют одинаковую систему диффузных тяжей. Двумерные кристаллические решетки, описывающие систему этих тяжей, имеют гексагональную симметрию с ориентационным соотношением [100]f| |[112] ; [010]f| |[11 ] и периодом аf = 0.495 нм (период Cf у двумерных решеток отсутствует). В работе предложена последовательность реконструкции объемного строения плоских выделений по их толщине, структуре двумерных решеток и типу выделений (внедрения, либо вычитания). Обсуждено влияние Ag на структуру пластинчатых выделений в сплаве В-1469.

ОСОБЕННОСТИ МИКРОСТРУКТУРЫ ЛИТЫХ ВЫСОКОЭНТРОПИЙНЫХ ЭКВИАТОМНЫХ СПЛАВОВ ALCRFECONICU

WANDERKA N.

Представлены результаты изучения структурных и фазовых превращений, происходящих в литом высокоэнтропийном эквиатомном сплаве AlCrFeCoNiCu после затвердевания, гомогенизирующей термообработки и охлаждения. Исследования проведены методами аналитической просвечивающей и растровой электронной микроскопии, рентгеновской энергодисперсионной спектроскопии, рентгеноструктурного и фазового анализа, измерений нано- и микротвердости и модулей упругости. Установлено, что в сплаве произошел распад с выделением не менее шести наноразмерных фаз с различной морфологией, типами структур (A2, B2, L12) и химическим составом. При этом все нанофазы являются многокомпонентными твердыми растворами и обогащены несколькими элементами, что определяет выраженную наномодуляцию элементного и фазового состава по объему сплава.

ВЛИЯНИЕ ВОДОРОДА НА СТРУКТУРУ ЗАКАЛЕННОГО СПЛАВА НА ОСНОВЕ ОРТОРОМБИЧЕСКОГО АЛЮМИНИДА ТИТАНА И ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ПРИ ПОСЛЕДУЮЩЕМ НАГРЕВЕ

ХАДЖИЕВА О.Г., ИЛЛАРИОНОВ А.Г., ПОПОВ А.А., ГРИБ С.В.

В работе исследовано влияние водорода на формирование структуры и изменение объемных долей фаз при закалке сплава на основе орторомбического алюминида титана (О-фазы). С помощью РСФА рассчитаны параметры решеток фаз, показано, что водород растворяется преимущественно в о-фазе. Методом термического анализа установлены стадийность и температурные интервалы фазовых превращений при нагреве, обнаружено, что введение водорода в сплав смещает о О- и обратное О о-превращение в область более низких температур, произведен расчет энтальпии превращений.

ВЛИЯНИЕ ТОЛЩИНЫ МОНОКРИСТАЛЛОВ FE–3% SI НА ОТНОШЕНИЕ МАГНИТНЫХ ПОТЕРЬ ВО ВРАЩАЮЩИХСЯ И ЛИНЕЙНО-ПОЛЯРИЗОВАННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ

ТИУНОВ В.Ф.

Исследовано влияние толщины монокристаллов Fe–3% Si на величину отношения магнитных потерь во вращающихся магнитных полях к значению потерь, измеренному в линейно-поляризованных магнитных полях. Обнаружен немонотонный характер поведения этого отношения от толщины образцов в интервале ее изменения 0.09–0.40 мм. Установлено. что значение толщины образцов, соответствующее минимуму потерь на вращательное перемагничивание, почти в два раза превышает их толщину, измеренную на образцах в линейно-поляризованных полях. Выявленные особенности поведения магнитных потерь исследованных образцов обсуждаются на основе динамики их доменной структуры.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЭНТАЛЬПИЙ СМЕШЕНИЯ ДЛЯ ДВАДЦАТИ ОДНОЙ СИСТЕМЫ БИНАРНЫХ СПЛАВОВ ЭЛЕМЕНТОВ III(B), IV(B) И V(B) ПОДГРУПП

ЧЖАН БАН-ВЕЙ , ЮАНЬ СЯО-ЦЗЯНЬ

Вычисление энтальпий образования/смешения бинарных сплавов является важной задачей. До сих пор, однако, ни в рамках широко известной теории Миедемы, ни с привлечением методов первопринципных подходов не проводились системные теоретические расчеты энтальпий смешения бинарных сплавов элементов b-подгрупп Периодической Системы. Такие расчеты в рамках субрегулярной модели впервые осуществлены на систематической основе в настоящем исследовании. Объектом этого исследования явились все бинарные металлические сплавы каждой из конкретных изученных систем шести типов III(b)–III(b), III(b)–IV(b), III(b)–V(b), IV(b)–IV(b), IV(b)–V(b) и V(b)–V(b) общим числом 21. Расчетные значения демонстрируют довольно хорошее согласие с экспериментом. Это позволяет надеяться, что найденные энтальпии смешения действительно окажутся приемлемыми как с теоретической, так и экспериментальной точек зрения. На основании результатов, полученных авторами в этой и двух других, предыдущих статьях, можно сделать вывод о допустимости использования субрегулярной модели для расчета энтальпий смешения в случае всех 36 двойных систем сплавов 9 (8 металлических (м) и 1 пм) элементов Zn, Cd, Ga, In, TI, Sn, Pb, Bi и Sb из II(b), III(b), IV(b) и V(b) правых подгрупп Периодической Системы.

СТРУКТУРА, ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЗОТИСТЫХ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫХ ПОКРЫТИЙ, ДИСПЕРСНО-УПРОЧНЕННЫХ ЧАСТИЦАМИ V(C, N)

НАРКЕВИЧ Н.А., ТАГИЛЬЦЕВА Д.Н., ДУРАКОВ В.Г., ШУЛЕПОВ А.И., СМИРНОВ А.И.

Исследованы структура, износостойкость и механические свойства при изгибе азотистых дисперсноупрочненных аустенитных покрытий, полученных электронно-лучевой наплавкой. Проведен параметрический анализ зависимости износостойкости азотистых покрытий и коэффициента трения от массовой доли наполнителя (азотированного феррованадия). Анализ экспериментальных данных свидетельствует о том, что износостойкость покрытий, дисперсно-упрочненных мультиразмерными частицами V(C, N), выше, чем азотистых покрытий, наплавленных порошком стали 60Х24АГ16 без наполнителя, и существенно выше, стали 110Г13. Разница в сопротивлении изнашиванию увеличивается с повышением нагрузки при испытаниях. Азотистые покрытия характеризуются низким коэффициентом трения, высокими прочностными характеристиками и адгезией, удовлетворительной пластичностью.

ВЛИЯНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА КИНЕТИКУ РАСПАДА АУСТЕНИТА НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ ТРУБНОЙ СТАЛИ В МЕЖКРИТИЧЕСКОМ ИНТЕРВАЛЕ ТЕМПЕРАТУР

МАКОВЕЦКИЙ А.Н., ТАБАТЧИКОВА Т.И., ЯКОВЛЕВА И.Л., ТЕРЕЩЕНКО Н.А., МИРЗАЕВ Д.А.

Методом скоростной дилатометрии исследована кинетика распада аустенита низколегированной трубной стали 13ХФА, возникшего при нагреве образцов в межкритический интервал температур (МКИ) и выдержке различной продолжительности 5 или 30 мин. Результаты дилатометрии дополнены исследованием микроструктуры. Представлены термокинетические диаграммы распада -фазы. Сделан вывод, что увеличение длительности выдержки в межкритическом интервале приводит к заметному увеличению устойчивости -фазы.

ОСОБЕННОСТИ МИКРОСТРУКТУРЫ ЛИТЫХ ВЫСОКОЭНТРОПИЙНЫХ СПЛАВОВ ALCRFECONICU, ПОЛУЧЕННЫХ СВЕРХБЫСТРОЙ ЗАКАЛКОЙ ИЗ РАСПЛАВА

WANDERKA N.

Впервые представлены результаты изучения структурных и фазовых превращений, происходящих в литом высокоэнтропийном эквиатомном сплаве AlCrFeCoNiCu после сверхбыстрой закалки расплава и ряда изотермических обработок. Исследования проведены методами аналитической просвечивающей и растровой электронной микроскопии, рентгеновской энергодисперсионной спектроскопии, рентгеноструктурного и фазового анализа, измерений нано- и микротвердости и модулей упругости. Установлено, что в сплаве при БЗР формируется ультрамелкозернистая структура. Уже при закалке и, особенно, при последующем отжиге в сплаве происходит распад с выделением в В2-ОЦК-матрице ряда наноразмерных фаз преимущественно равноосной морфологии, атомноупорядоченных (В2) и неупорядоченных (А2), с различным химическим составом. При этом все нанофазы являются многокомпонентными твердыми растворами и обогащены несколькими элементами, что определяет выраженную наномодуляцию элементного и фазового состава по объему сплава, идентифицируемую, в том числе, по сателлитам вблизи ряда рефлексов на микроэлектронограммах.

ВЛИЯНИЕ ТЕРМООБРАБОТКИ НА СТРУКТУРНЫЕ И ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ СПЛАВА TI49.5NI50.5, АМОРФИЗИРОВАННОГО ПРИ КРУЧЕНИИ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

ПУШИН В.Г., КУРАНОВА Н.Н., КОУРОВ Н.И., ВАЛИЕВ Р.З., КОРОЛЕВ А.В., МАКАРОВ В.В., ПУШИН А.В., УКСУСНИКОВ А.Н.

Представлены результаты изучения структурных и фазовых превращений, происходящих в сплаве с эффектом памяти формы на основе никелида титана Ti49.5Ni50.5, подвергнутом термообработке после деформационно-индуцированной аморфизации при мегапластической деформации кручением под высоким давлением (на 5 или 10 оборотов). Исследования проведены методами просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии, рентгеновской дифрактометрии, измерений температурной зависимости электросопротивления и магнитной восприимчивости. Установлено, что расстекловывание сплава происходит уже при низкотемпературной обработке, начиная от 500 К. Определена эволюция структуры и стадийность развития процессов кристаллизации и рекристаллизации в зависимости от температуры. Показано, что отжиг аморфизированного сплава позволяет сформировать высокооднородные нано-, субмикрокристаллические или их бимодальные структуры в В2-аустените. Построена полная диаграмма термоупругих мартенситных превращений В2-аустенита в области состояний от наноструктурных до обычного поликристаллического (с размером зерна 20–50 мкм). Обнаружены размерный эффект стабилизации аустенита и его особенности для мартенситных превращений B2 R и В2(R) B19 в зависимости от структурного состояния сплава.

ЛОКАЛЬНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ В МАГНИТОМЯГКИХ СПЛАВАХ FE–X (X = SI, AL, GA, GE)

ПЕТРИК М.В., ГОРНОСТЫРЕВ Ю.Н.

Методами теории функционала плотности исследованы разбавленные сплавы на основе ферромагнитного ОЦК-железа, легированные 3p (Al, Si) и 4p (Ga, Ge) элементами. Показано, что локальные деформации и энергии растворения зависят от положения легирующего элемента в Периодической системе. Химическая связь Fe–X меняется от слабой металлической в Fe–Ga до сильной квазиковалентной в Fe–Si, что определяет величину локальных деформаций в этих сплавах. Образование пар атомов примеси в положении вторых соседей вызывает тетрагональные деформации решетки, величина которых оказывается наибольшей в случае Si и Ge. Обсуждается роль локальных деформаций в формировании необычных магнитных свойств сплавов Fe–X.