Физика металлов и металловедение

МИКРОСТРУКТУРА МАГНИТОТВЕРДОГО СОЕДИНЕНИЯ ZR2CO11

ИВАНОВА Г.В., ЩЕГОЛЕВА Н.Н.

В результате электронно-микроскопического и электронно-графического исследования установлено, что микроструктура соединения Zr2Co11 является сложноорганизованной. Все зерна состоят из тонких пластин высокотемпературной ромбоэдрической фазы, параллельных кристаллографической плоскости (0001); кристаллические решетки в соседних областях имеют двойниковую ориентацию друг относительно друга. Превращение ромбоэдрической фазы в низкотемпературную орторомбическую сопровождается дополнительным разбиением этих пластин на области, в которых оси [001]орт | | [0001]ромб, а оси [010]орт развернуты на угол, близкий к 120°. Эти двойникованные области, чередующиеся в образцах, способствуют минимизации упругих напряжений. На электронограммах также наблюдаются сателлиты, свидетельствующие о существовании структурной несоразмерной модуляции в направлении [010] орторомбической решетки с периодом модуляции (18–19) A.

МИКРОВОЛНОВОЕ ВОЗБУЖДЕНИЕ ДОМЕННОЙ СТЕНКИ В ДВУХСЛОЙНОЙ МАГНИТНОЙ ПЛЕНКЕ С БОЛЬШОЙ КОНСТАНТОЙ ОДНООСНОЙ АНИЗОТРОПИИ

РАНДОШКИН В.В., СЫСОЕВ Н.Н., МАСТИН А.А.

Теоретически исследован спектр возбуждения спиновых волн, локализованных на доменной стенке в двухслойной одноосной ферромагнитной пленке с учетом поля размагничивания пленки. Обнаружено резонансное поведение возбуждаемых стоячих спиновых волн.

СТРУКТУРА, СОСТАВ, ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛЕНОК ДИБОРИДА ТАНТАЛА

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

Исследовано влияние потенциала смещения, приложенного к подложке, на формирование структуры, субструктурные характеристики и физико-механические свойства нанокристаллических пленок диборида тантала, полученных методом нереактивного ВЧ-магнетронного напыления. Показано, что знак и величина потенциала смещения оказывают существенное влияние на структуру, состав и физико-механические свойства формирующихся покрытий. При подаче на подложку положительного потенциале смещения получены текстурированные пленки со столбчатой структурой с наибольшей твердостью 45 ГПа и достаточно невысоким модулем упругости 350 ГПа. При подаче на подложку отрицательного потенциала смещения конденсировались аморфно-кластерные пленки с твердостью 11.5 ГПа при величине модуля упругости 144 ГПа.

ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ И КИНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СПЛАВОВ СИСТЕМЫ КОБАЛЬТ–ХРОМ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

ГЛАГОЛЕВА Ю.В., ПОЛЕВ В.Ф., ГОРБАТОВ В.И., ИВЛИЕВ А.Д., КУРИЧЕНКО А.А., ТАЛУЦ С.Г., КОРШУНОВ И.Г.

Выполнено исследование термодинамических свойств сплавов системы кобальт–хром в диапазоне температур от 300 до 1700 К на одиннадцати образцах разного состава. Приведены результаты измерений удельного электросопротивления и температуропроводности в зависимости от температуры и концентрации. Обсуждены закономерности и особенности поведения температурных и концентрационных зависимостей данных характеристик.

ПОВЕДЕНИЕ СУБМИКРОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА 1570 В УСЛОВИЯХ ЦИКЛИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ

АВТОКРАТОВА Е.В., СИТДИКОВ О.Ш., КАЙБЫШЕВ Р.О., ВАТАНАБЕ Й.

Проводится исследование сопротивления росту усталостной трещины в субмикрокристаллическом (СМК) сплаве Al–6%Mg–0.3%Sc–0.4%Mn совместно с прецизионным анализом поверхности разрушения образцов. Сравнение трещиностойкости крупнозернистого (КЗ) и СМК-материалов показало, что скорость распространения усталостной трещины в сплаве с СМК-структурой оказывается выше, чем в КЗ-состоянии только на стадии припорогового роста трещины. На стадии линейного роста распространение усталостной трещины становится нечувствительным к размеру зерен. При переходе к стадии ускоренного роста трещины скорость ее распространения в сплаве с СМК-структурой замедляется. Фрактографический анализ поверхности разрушения образцов свидетельствует о том, что замедление роста усталостной трещины в сплаве с СМК-структурой связано с постепенным переходом от интеркристаллитной к транскристаллитной моде усталостного разрушения материала.

МИКРОСТРУКТУРА И СВОЙСТВА СЛОИСТОГО КОМПОЗИТА ТИТАНОВЫЙ СПЛАВ–ОРТОРОМБИЧЕСКИЙ АЛЮМИНИД ТИТАНА

ГАЛЕЕВ Р.М., ВАЛИАХМЕТОВ О.Р., САФИУЛЛИН Р.В., ИМАЕВ В.М., ИМАЕВ Р.М.

Исследованы микроструктура и механические свойства на растяжение при комнатной и повышенных температурах слоистого композиционного материала, полученного путем твердофазного соединения его компонентов методом сварки давлением. В качестве компонентов использовали жаропрочный титановый сплав ВТ25У и интерметаллидный сплав на основе орторомбического алюминида титана состава Ti–23Al–22.7Nb–1.1V–0.6Zr–0.2Si–0.3C (ат. %). Изучение микроструктуры и химического состава с использованием сканирующей электронной микроскопии и энергодисперсионного микрорентгеноспектрального анализа показало, что предложенный метод получения слоистого композита обеспечивает качественное беспористое соединение разнородных материалов. В зоне твердофазного соединения отмечается промежуточный химический состав. Механические испытания показали, что при комнатной температуре прочность композита сопоставима с прочностью О-сплава и, соответственно, выше в сравнении с титановым сплавом, причем она возрастает с уменьшением в композите объемной доли титанового материала. Величина относительного удлинения слоистого композита оказалась несколько выше, чем О-сплава, и ниже в сравнении с титановым сплавом. В интервале температур 500–700°С прочность композиционного материала в среднем на 25% превосходит прочность титанового сплава, однако его пластичность оказалась несколько ниже по сравнению с ним. Проведенное исследование свидетельствует о перспективности разработанного метода получения слоистых композиционных материалов с улучшенными механическими свойствами в широком интервале температур.

О ПРИРОДЕ АНОМАЛЬНО ВЫСОКОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ ВЫСОКОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ НИКЕЛИДА ТИТАНА С ЭФФЕКТАМИ ПАМЯТИ ФОРМЫ. II. ОСОБЕННОСТИ МЕХАНИЗМОВ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ ИЗОТЕРМИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ

ДУДАРЕВ Е.Ф., ВАЛИЕВ Р.З., КОЛОБОВ Ю.Р., ЛОТКОВ А.И., ПУШИН В.Г., БАКАЧ Г.П., ГУНДЕРОВ Д.В., ДЮПИН А.П., КУРАНОВА Н.Н.

Детально исследованы механизмы пластической деформации в процессе изотермического нагружения при комнатной температуре в сплаве повышенной чистоты с эффектами памяти формы Ti49.4Ni50.6. Данный сплав был изучен в двух исходных состояниях: обычном крупнозернистом (средний размер зерен 20–30 мкм) и субмикрокристаллическом (средний размер зерен 0.2–0.3 мкм). Показано, что в сплаве при механических испытаниях на растяжение происходит механически-индуцированное мартенситное превращение при напряжениях, соответствующих I, II и III стадиям деформации, а затем осуществляется упругая и пластическая деформации В19-мартенсита, соответственно на IV, V, VI стадиях. Методами in situ оптической металлографии и просвечивающей электронной микроскопии исследовали микроструктурные особенности и механизмы пластической деформации сплава вплоть до его разрушения.

УПОРЯДОЧЕНИЕ МЕХАНОСИНТЕЗИРОВАННЫХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ NI(GA) И NI(GA, C) ПРИ НАГРЕВЕ

ПОРТНОЙ В.К., ЛЕОНОВ А.В., ФЕДОТОВ С.А.

Методом механохимического синтеза получены неравновесные твердые растворы Ni(Ga) и Ni(Ga, C). Изучено упорядочение твердых растворов с образованием интерметаллида Ni3Ga и карбида Ni3GaCx, используя экспериментальные результаты рентгенографического и ДСК-анализов, а также расчеты модельных дифрактограмм. Предложен метод определения количества углерода в двойном карбиде Ni3GaCx со структурой перовскита (тип E21) по соотношению интенсивностей сверхструктурных линий. Показано, что равновесное содержание углерода в карбиде, полученном методом механохимического синтеза, составляет 0.25 атомов на элементарную ячейку.

ВЛИЯНИЕ РАСПАДА ПЕРЕСЫЩЕННОГО -ТВЕРДОГО РАСТВОРА В БЫСТРОЗАКРИСТАЛЛИЗОВАННЫХ СПЛАВАХ NI65AL35 И NI56AL34CO10 НА ОБРАТИМОСТЬ МАРТЕНСИТНОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ

КАТАЕВА Н.В., ВАЛИУЛЛИН А.И., КОСИЦЫН С.В.

Приведены результаты резистометрического и электронно-микроскопического исследования быстрозакаленных из расплава (БЗР) сплавов: Ni65Al35 и Ni56Co10Al34 (ат. %). Изучено влияние продолжительности изотермической выдержки в области устойчивости пересыщенного ?-твердого раствора и скорости нагрева для проведения термоциклирования на восстановление обратимости мартенситного превращения. Показано, что БЗР-сплавы Ni65Al35 и Ni56Co10Al34 после кратковременного старения в B2-аустенитной области с последующим длительным старением в области L10-мартенсита сохраняют высокую термическую стабильность обратимости мартенситного превращения.

ВЛИЯНИЕ КРИСТАЛЛИЗАЦИОННОГО ОТЖИГА НА ДИНАМИЧЕСКИЕ МАГНИТОУПРУГИЕ СВОЙСТВА АМОРФНОГО СПЛАВА FE73.7CU1.0NB3.2SI12.7B9.4

БОРОВКОВА М.А., ИЛЬЯСОВ Р.С., ФЕДОРОВА Н.В., ЕЛСУКОВ Е.П., ЗАГАЙНОВ А.В., КОНЫГИН Г.Н., НЕМЦОВА О.М.

Методом двойного электромагнитно-акустического преобразования исследованы динамические магнитоупругие свойства аморфного сплава Fe73.7Cu1.0Nb3.2Si12.7B9.4 в зависимости от температуры кристаллизационного отжига. Обнаружены аномальные изменения дифференциальной магнитострикции, затухания и скорости ультразвука, связанные (по данным мессбауэровской спектроскопии) с возникновением нормальной к поверхности ленты составляющей магнитных моментов.

УЕДИНЕННЫЕ ВОЛНЫ И НЕЛИНЕЙНЫЕ ДИНАМИЧЕСКИЕ КОГЕРЕНТНЫЕ СТРУКТУРЫ В МАГНИТНЫХ МЕТАМАТЕРИАЛАХ

ТАНКЕЕВ А.П., СМАГИН В.В., БОРИЧ М.А., ЖУРАВЛЕВ А.С.

В рамках обобщенного нелинейного уравнения Шредингера (ОНУШ) получены и исследованы два типа нелинейных состояний намагниченности в метамагнитной системе ферромагнетик–диэлектрик–металл, имеющих внутреннюю структуру, такие, как составные солитоны, образованные как парой кинк-антикинк, так и периодической последовательностью кинков (ударных волн), и когерентные периодические бризерные структуры, образованные “светлыми” квазисолитонами. Найдены условия, при которых огибающая этих состояний описывается модифицированным уравнением Кортевега-де Вриза (МКдВ). Показано, что составные солитоны описываются МКдВ с отталкиванием, бризерные структуры – МКдВ с притяжением. Показано также, что характерные особенности изученных явлений определяются знаком не групповой скорости, а знаком ее дисперсии. Полученные результаты могут быть использованы для поиска новых нелинейных динамических когерентных структур – составных солитонов и бризеров в высокодисперсионных магнитных метаматериалах.

ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА МАГНИТНЫХ СТРУКТУР ПЛЕНОК FE/CR/FE С НАНОМАСШТАБНЫМИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИМИ НЕОДНОРОДНОСТЯМИ ИНТЕРФЕЙСОВ

ГУДИН С.А., ГАПОНЦЕВ А.В., БАКУЛИНА Н.Б., КУРКИН М.И., УСТИНОВ В.В.

Излагаются результаты анализа магнитных структур (взаимных ориентаций намагниченностей слоев железа) трехслойных пленок Fe/Cr/Fe, формируемых за счет обменных взаимодействий внутри слоев железа, хрома и на границах раздела Fe/Cr. Анализ проводился при следующих предположениях: 1) слои железа ферромагнитны, а магнитная структура хрома имеет вид поперечной линейно поляризованной волны спиновой плотности; 2) обменное взаимодействие железо-хром считается слабым возмущением по сравнению с обменными взаимодействиями внутри слоев железа и хрома, поэтому учитывались поправки первого и второго порядка теории возмущений; 3) относительная величина этих поправок зависит от степени шероховатости границ раздела Fe/Cr, считалось, что размер шероховатостей имеет нанометровый масштаб. При таких приближениях взаимная ориентация намагниченностей слоев железа может быть параллельной, антипараллельной и неколлинеарной. Определены границы устойчивости этих структур в зависимости от толщины прослойки хрома и величины отношения поправок первого и второго порядка. Основное внимание уделялось условиям потери устойчивости относительно изменения фазы волны спиновой плотности, с которыми могут быть связаны скачки на кривых намагничивания и перемагничивания пленок Fe/Cr.

МАГНИТНАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ МАГНИТНЫХ ДИПОЛЬНЫХ СТЕКОЛ

БУЗИЕЛЛО Г., ГАЗЕЕВА Е.В., САБУРОВА Р.В., ХАЙБУТДИНОВА И.Р., ЧУГУНОВА Г.П.

Рассчитана диссипативная часть линейной магнитной динамической восприимчивости системы примесных магнитных диполей в кристалле взаимодействующих между собой (преимущественно посредством магнитного диполь-дипольного взаимодействия) и с колебаниями решетки. Показано, что линейный отклик такой системы состоит из резонансной и релаксационной частей. Найдена аномальная температурная зависимость диссипативной части магнитной восприимчивости, обусловленная переходом системы при достаточно больших концентрациях магнитных диполей из парамагнитной фазы в фазу магнитного дипольного стекла.