Физика металлов и металловедение

Investigation of Microcrystalline NiAl-Based Alloys with High-Temperature Thermoelastic Martensitic Transformation: II. Construction of Isothermal Diagrams of Decomposition of a Supersaturated (i Solid Solution of Ni

Kositsynf S.V., Valiullin A.I., Kataeva N.V., Kositsyna I.I.

На основе изотермической резистометрии при разных отжигах построены диаграммы начала распада сверхбыстрозакаленных из расплава функциональных микрокристаллических сплавов с термоупругим обратимым мартенситным превращением Ni65Al35 и Ni56Al34Co10. Обнаружена многоступенчатость диффузионного распада пересыщенного никелем (J-твердого раствора и выявлен температурный интервал его максимальной термической устойчивости. Определено тормозящее действие кобальта на распад высоконикелевых мартенситных сплавов Ni-Al.

Investigation of Microcrystalline NiAl-Based Alloys with High-Temperature Thermoelastic Martensitic Transformation: I. Resistometry of the Ni-Al and Ni-Al-X

Kositsyn S.V., Valiullin A.I., Kataeva N.V., Kositsyna I.I.

Методом политермической и изотермической резистометрии с последующим микроструктурным анализом исследовано 6 сверхбыстрозакаленных из расплава (БЗР) микрокристаллических сплавов (ат. %): Ni64Al36, Ni65Al35, Ni66Al34, Ni56Al34Co10, Ni64Al32Si2, Ni64Al32Cr4. Показано отсутствие обратимости термоупругого мартенситного превращения у всех исследованных БЗР-сплавов (исключая Ni64А136 и, частично, Ni56Al34Co10), причиной которой является сильная склонность к диффузионному распаду "свежего" (после БЗР) мартенсита этих сплавов. Предложены режимы стабилизирующего отжига, позволяющие использовать высоконикелевые сплавы на основе никельалюминиевого мартенсита в качестве функциональных сплавов с высокотемпературным эффектом памяти формы.

КИНЕТИКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ВОДОРОДОМ МЕХАНОАКТИВИРОВАННЫХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ МАГНИЯ

МУШНИКОВ Н.В., ЕРМАКОВ А.Е., УЙМИН М.А., ГАВИКО В.С., ТЕРЕНТЬЕВ П.Б., СКРИПОВ А.В., ТАНКЕЕВ А.П., СОЛОНИНИН А.В., БУЗЛУКОВ А.Л.

Изучены параметры взаимодействия с водородом и структура порошков магния, а также сплавов магния с различными металлическими и оксидными добавками (Fe, Ni, А1, Сu, Ti, Pd, NiPd, V205, VH2), приготовленных механоактивацией в среде аргона и водорода с использованием вибромельницы. Механоактивированные сплавы поглощают до 7 вес. % водорода в течение 20 мин при 300°С. Установлено, что влияние размера зерна и типа добавки на скорость поглощения водорода проявляется лишь на этапе образования фазы MgH2 при механоактивации в водороде и практически отсутствует при последующем гидрировании для большинства использованных добавок. Температура выхода водорода также слабо зависит от типа добавки. Показано, что увеличение скорости гидрирования в результате механоактивации магниевых сплавов обусловлено формированием особого структурного состояния поверхности частиц, отличающегося высокой каталитической активностью по отношению к сорбции водорода. При исследовании ядерного магнитного резонанса на протонах обнаружено значительное увеличение скорости протонной спин-решеточной релаксации в механоактивированных сплавах по сравнению с MgH2, полученным прямым гидрированием, что может быть обусловлено взаимодействием протонов с парамагнитными центрами, возникающими на дефектной поверхности частиц механоактивированного магния.

ОБЛАСТИ СОПРЯЖЕНИЯ КРИСТАЛЛИТОВ И ПРИЛЕЖАЩИЕ К НИМ ОБЛАСТИ РЕШЕТКИ В ПОЛИКРИСТАЛЛИТАХ ИРИДИЯ. II. СОСТАВ И СТРУКТУРА ЯДЕР ОБЛАСТЕЙ СОПРЯЖЕНИЯ КРИСТАЛЛИТОВ В ПОЛИКРИСТАЛЛИТАХ ИРИДИЯ, ОТОЖЖЕННЫХ В СВЕРХВЫСОКОМ ВАКУУМЕ

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

Состав и свойства ядер областей сопряжения кристаллитов, формирующиеся при отжигах поликристаллического иридия (поликр-Ir) в сверхвысоком вакууме (СВВ), исследованы методом [1-5]. ГТо-ликр-Ir при отжигах в СВВ легируются кислородом, поступающим из атмосферы вакуумного объема. Комплексы, содержащие по две вакансии на каждый атом кислорода, образуются в ядрах ОСК поликр-Ir из-за перестройки атомной структуры ядер ОСК при их легировании кислородом. Впервые методом [1-5] обнаружено "компенсированное" состояние ядер ОСК в поликр-Ir, отжигавшихся в СВВ, и ядер ОСК в поликр-Cr, отжигавшихся в техническом вакууме (ТехнВ). Взаимная компенсация противоположных по знаку релаксационных объемов, характеризующих различные точечные дефекты - причина возникновения "компенсированных" состояний в ядрах ОСК. Релаксационный объем атома кислорода в ядре ОСК поликр-Ir на порядок величины превышает релаксационный объем атома кислорода в ядре ОСК поликр-Ск.

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ НА СВОЙСТВА АНИЗОТРОПНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ

ПУЖЕВИЧ Р.Б., ЦЫРЛИН М.Б., КОРЗУНИН Г.С.

Указывается на необходимость нанесения электроизоляционных покрытий (ЭП) на электротехническую сталь. Рассматривается состав этих покрытий, некоторые вопросы технологии их нанесения, а также влияние условий производства на адгезию, разнотолщинность, диэлектрические свойства, т.е. в целом на качество покрытий. Приводятся данные по влиянию ЭП на магнитные свойства стали, обусловленному возникновением направленных механических напряжений в металле за счет различия коэффициентов линейного термического расширения (КЛТР) стали и ЭП, Рассмотрено влияние упругих растягивающих остаточных напряжений на магнитные свойства анизотропной электротехнической стали (АЭС). Сопоставлено действие двух типов ЭП. Приводимые результаты получены в условиях цеха холодной прокатки (ЦХП) ООО "ВИЗ-Сталь".

О МОДИФИЦИРОВАНИИ ГРАФИТИЗИРОВАННОГО ЧУГУНА

БАРАНОВ А.А., БАРАНОВ Д.А.

Приведены результаты экспериментального и теоретического исследования формирования шаровидного графита при затвердевании сплавов, термической и химико-термической обработках и поверхностном оплавлении деформированного чугуна. Анализируется механизм влияния обработки магнием на форму графита. Показана большая роль газовых пузырьков в зарождении и росте шаровидного и вермикулярного графита. Сфероидизирующий эффект магния на форму графита рассматривается как результат устранения влияния серы и кислорода. Анализируется механизм смены продольного роста графита поперечным под влиянием магния. Разработаны способы создания в деформированном высокопрочном чугуне ультрадисперсных состояний шаровидного графита.

ВЛИЯНИЕ НАНОСТРУКТУРИРОВАНИЯ И СКОРОСТИ НАВЕДЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ НА СТРУКТУРНЫЕ И ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СПЛАВА НА ОСНОВЕ НИКЕЛИДА ТИТАНА

ПОПОВ Н.Н., КОРШУНОВ А.И., АУШЕВ А.А., СИДОРКИН М.Ю., СЫСОЕВА Т.И., КОСТЫЛЕВ И.В., ГУСАРОВ А.Е., СТОЛЯРОВ В.В.

Методами электронно-зондового и рентгеноструктурного анализа исследованы структурные изменения в сплаве никелида титана (Ti50.5Ni49.5, ат. %), произошедшие в результате применения равнока-нального углового прессования (РКУП) и наводимой деформации растяжения. Установлено, что применение РКУП приводит к изменению ориентации включений относительно оси прутка и формированию ультрамелкозернистой структуры с размерами блоков порядка 40 нм. Обнаружено, что увеличение скорости наведения деформации приводит к изменению параметров внутризеренной субструктуры в исходном крупнозернистом материале и не вызывает изменения размера блоков в сплаве после РКУП. Проведено определение термомеханических характеристик образцов после равнока-нального углового прессования и задания им деформации. Показано, что применение РКУП вызывает понижение характеристических температур формовосстановления Ms, Mf и приводит к увеличению реактивных напряжений в 1.3 раза. Выявлена зависимость термомеханических характеристик исследуемого сплава от температуры и скорости наводимой деформации растяжения.

РОЛЬ ДЕФОРМАЦИОННЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ В ФОРМИРОВАНИИ ТЕКСТУРЫ ПРИ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКЕ И ОТЖИГЕ МОНОКРИСТАЛЛОВ НИКЕЛЯ

СОКОЛОВ Б.К., ГЕРВАСЬЕВА И.В., РОДИОНОВ Д.П., ШВАРЦЕР Р.А., ПОДКИН Я.В.

Изучена структура и текстура в прокатанных монокристаллах никеля различных исходных ориентировок. Особое внимание обращено на особенности деформационной мезоструктуры и возможность образования в ней зародышей первичной рекристаллизации кубической ориентировки.

ФМР-ИССЛЕДОВАНИЕ ТОНКИХ ПЛЕНОК СПЛАВОВ ГЕЙСЛЕРА CO2CR0.6FE0.4А1 И CO2MNSI

РАМЕЕВ Б.З., ЙЫЛДЫЗ Ф., КАЗАН С., АКТАШ Б., РАТА Д., БЮРГЛЕР Д., ГРЮНБЕРГ П., ШНЕЙДЕР К.М., КЕММЕРЕР С., РЕЙС Г., ХЮТТЕН А.

Методом ферромагнитного резонанса (ФМР) исследованы магнитные свойства тонких пленок полуметаллических ферромагнетиков - сплавов Гейслера Co2Cr0.6Fe0.4А1 и Co2MnSi в зависимости от их толщины и наличия/отсутствия буферного слоя ванадия. Показано, что ФМР является высокоэффективным методом для изучения наноразмерных магнитных свойств тонких пленок, в особенности в исследовании их магнитных неоднородностей и анизотропии. Образцы Co2Cr0.6Fe0.4А1 и Co2MnSi были приготовлены методом магнетронного осаждения на подложках монокристаллического диоксида кремния (Si02) с ориентацией (100). Показано, что магнитные свойства тонких пленок Co2Cr0.6Fe0.4А1 сильно зависят как от толщины пленок (25 или 100 нм), так и наличия промежуточного слоя (50 нм) ванадия. Хорошо разрешенные спин-волновые моды наблюдались в образце с толщиной 100 нм без буферного слоя V, что позволило определить параметр спиновой жесткости D для данного ферромагнетика. Исследовались также две серии тонких пленок Co2MnSi, приготовленных на буферном слое V (42 нм) : 1) с различной толщиной (4-100 нм) и фиксированной температурой отжига (450°С), 2) с фиксированной толщиной (80 нм) и отожженных при различных температурах (425-550°С). Показано, что в серии пленок Co2MnSi с переменной толщиной (4-100 нм) наибольшее значение намагниченности достигается для пленки толщиной 61 нм. Исследования же другой серии пленок, отожженных при различных температурах, показывают, что для достижения как большей намагниченности, так и лучшей структурной однородности необходим отжиг при температурах Т ≥ 450°С. Кроме того, спин-волновые моды слабой интенсивности наблюдались в некоторых из образцов с толщинами 80 и 61 нм, что позволило оценить параметр спиновой жесткости D также и для сплава Гейслера Co2MnSi.

ВЛИЯНИЕ ОБМЕННЫХ СВОЙСТВ ИНТЕРФЕЙСА НА ОТРАЖЕНИЕ ОБЪЕМНЫХ СПИНОВЫХ ВОЛН ОТ ДВУХОСНОГО МУЛЬТИСЛОЙНОГО ФЕРРОМАГНЕТИКА

РЕШЕТНЯК С.А.

Рассчитан коэффициент отражения объемных спиновых волн от мультислойной двухосной ферромагнитной структуры с периодически модулированными параметрами обменного взаимодействия, одноосной и ромбической магнитной анизотропии, а также намагниченности насыщения при неидеальном обмене между слоями. Исследовано влияние частоты волны, внешнего постоянного однородного магнитного поля, а также параметра поверхностного обмена в интерфейсе на коэффициент отражения объемных спиновых волн от мультислойного ферромагнетика.

МЕЖАТОМНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ В ТВЕРДЫХ РАСТВОРАХ ЗОЛОТА В МЕДИ

БОЛЬШОВ Л.А.

Предположено, что между атомами металлов в бинарных твердых растворах имеет место не только парное, но и многочастичное взаимодействие. Поэтому энергии смешения в твердом растворе Vi определяемые из данных по параметрам ближнего порядка в рамках модели парного взаимодействия, не имеют непосредственного физического смысла и оказываются зависящими от концентрации растворенного компонента с: Vi = Vi(c). Физический смысл имеет парный потенциал сближения атомов примеси в решетке растворителя hi = Vi(0), находимый экстраполяцией зависимости Vi(c) на нулевую концентрацию. Потенциал hi, может быть использован для расчета вагнеровского параметра взаимодействия и энтальпийного параметра первого порядка. Эти соображения применены к твердым растворам золота в меди. Для вагнеровского параметра взаимодействия и энтальпийного параметра сплавах на основе меди при температуре 800 К получено удовлетворительное согласие теории с экспериментом. PACS61.43.Bn81.05.Bx