Физика металлов и металловедение

ИССЛЕДОВАНИЕ ДОМЕННОЙ СТРУКТУРЫ СУБМИКРОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ФЕРРОМАГНЕТИКОВ МЕТОДОМ ЛОРЕНЦЕВОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ МИКРОСКОПИИ

КОРЗНИКОВА Г.Ф., ДЕРЯГИН А.И., КОРЗНИКОВ А.В.

Представлены результаты экспериментального изучения доменной структуры методом Лоренцевой микроскопии ферромагнетиков с различной величиной константы магнитокристаллической анизотропии в субмикрокристаллическом и крупнозернистом структурном состояниях. Показано, что в низкоанизотропных чистых ферромагнетиках Ni и Fe, доменная структура практически не коррелирует с кристаллической структурой, а определяется магнитостатическими эффектами. В Со, имеющем более высокую магнитокристаллическую анизотропию полосовой характер доменной структуры при уменьшении размера кристаллитов изменяется. В высокоанизотропном сплаве Mn55.5А145.5C0.5 уменьшение размера зерен приводит не только к изменениям ДС, но и влияет на основной механизм перемагничивания. В сплаве Fe83Nd13B4, имеющем максимальное среди исследуемых материалов значение константы магнитокристаллической анизотропии параметры ДС в основном определяются средним размером зерен в сплаве. В нанокристаллической структуре формируются домены обменного взаимодействия, в субмикрокристаллическом реализуется однодоменное состояние, а в микрокристаллической структуре каждое зерно становится многодоменным. Сравнение доменной структуры всех исследуемых материалов позволяет сделать вывод об определяющем значении энергии магнитокристаллической анизотропии при формировании доменной структуры. Параметры доменной структуры, в свою очередь, определяют механизмы перемагничивания исследуемых ферромагнетиков. PACS 75.60.Ch,81.40.-z

ТОНКАЯ СТРУКТУРА МАРТЕНСИТНЫХ ФАЗ В СПЛАВЕ CU–24% GA

МИРЗАЕВ Д.А., СЧАСТЛИВЦЕВ В.М., ЯКОВЛЕВА И.Л., РУЩИЦ С.В., ХЛЕБНИКОВА Ю.В.

Исследована кинетика превращения и морфология образующихся структур в сплаве Cu–24 ат. % Ga при скоростях охлаждения от 1 до 4 ? 105 К/с. При малых скоростях охлаждения в сплаве Cu–24 ат. % Ga протекает массивное превращение, которое при резкой закалке может сменять мартенситная реакция. PACS 64.70.K, 81.40.z

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ДИСПЕРСИОННО-ТВЕРДЕЮЩИХ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ В СИСТЕМАХ TI–ZR–C И TI–TA–C

ЛЕВАШОВ Е.А., КУРБАТКИНА В.В., ЗАЙЦЕВ А.А., РУПАСОВ С.И., ПАЦЕРА Е.И., ЧЕРНЫШЕВ А.А., ЗУБАВИЧУС Я.В., ВЕЛИГЖАНИН А.А.

Исследованы дисперсионно твердеющие сплавы систем Ti–Ta–C и Ti–Zr–C, получаемые методом СВС. Определены оптимальные составы сплавов и режимы термической обработки, при которых происходит распад пересыщенного твердого раствора с выделением дисперсных частиц как внутри карбидных зерен, так и по границам зерен. Дисперсионно-твердеющие керамические материалы обладают высокой твердостью (на уровне 15–23 ГПа), жаростойкостью (прирост массы сплава Ti–9.4%Tа–10.5%C составил менее 8 г/м2 за 50 ч при 800°C на воздухе) и могут быть рекомендованы к применению в качестве материалов для нанесения многофункциональных покрытий, высокотемпературных контактов, испарительных тиглей и абразивно-стойкого инструмента. PACS 81.40.Ef,81.40.-z

НОВЫЕ ТИПЫ АСИММЕТРИЧНЫХ ДОМЕННЫХ СТЕНОК В МАГНИТНО-ТРЕХОСНЫХ ПЛЕНКАХ С ПОВЕРХНОСТЬЮ ТИПА (100)

КОРЗУНИН Л.Г., ФИЛИППОВ Б.Н., КАССАН-ОГЛЫ Ф.А.

На основе численной минимизации функционала энергии, точно учитывающего обменное, магнитно-анизотропное и магнитостатическое взаимодействия, исследованы структура и энергия асимметричных доменных стенок в магнитно-трехосных пленках с поверхностью типа (100) в широкой области толщин 0.1–2 мкм. Установлено, что структура асимметричных стенок существенно изменяется при увеличении толщины пленки, в случае, если энергия анизотропии пленки достаточно велика, как, например, в железе. PACS 75.60.Ch, 75-70.-i

О МЕХАНИЗМАХ ФОРМИРОВАНИЯ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ CR–N- И V–N-ПОКРЫТИЙ В УСЛОВИЯХ ИОННО-СТИМУЛИРОВАННОГО ОСАЖДЕНИЯ

ГУГЛЯ А.Г.

Обобщены результаты исследований, выполненных в ННЦ ХФТИ, и ориентированных на создание и изучение нанокристаллических Cr–N- и V–N-покрытий, полученных с использованием ионно-стимулированной технологии (IBAD-method). Исследовано влияние температуры процесса и величины отношения ионной и атомарной компонент процесса – N+/Cr,V на величину электросопротивления покрытий. Установлено, что ионно-стимулирующее облучение приводит к формированию нанокристаллических нитридных структур, фазовый состав которых зависит не только от количества азота, имплантированного ионным пучком, но и от величины физической адсорбции его, в том числе из остаточной атмосферы. Показано, что ионно-стимулированная технология может быть использована как для получения плотных нанокристаллических композитов, так и для создания нанопористых структур. Установлено, что размер зерен, величина внутренней пористости, а также электрофизические характеристики покрытий тесно связаны с величиной энергии Гиббса нитридных фаз. Механизмы образования такого рода покрытий обсуждаются с позиций термодинамики процесса нитридообразования. PACS 68.00.00,68.55.J

ОБРАЗОВАНИЕ -ФАЗЫ В ТИТАНЕ ПРИ ДЕФОРМАЦИИ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

ЗЕЛЬДОВИЧ В.И., ФРОЛОВА Н.Ю., ПАЦЕЛОВ А.М., ГУНДЫРЕВ В.М., ХЕЙФЕЦ А.Э., ПИЛЮГИН В.П.

Методами рентгеноструктурного анализа и дифракционной электронной микроскопии исследовано образование -фазы в титане марки ВТ1-00 при деформации под давлением. Деформация осуществлялась двумя методами: сдвигом под давлением 6 ГПа в наковальнях Бриджмена и высокоскоростным канально-угловым прессованием с давлением около 2 ГПа. При деформации под давлением 6 ГПа -фаза образуется в виде зерен, отдельных или объединенных в группы. При деформации с давлением 2 ГПа она возникает в виде наноразмерных частиц, ориентационно связанных с -фазой. После деформации титана сдвигом под давлением на один оборот обнаружены новые зерна -фазы размером до 2–3 мкм. Зерна практически свободны от дислокаций и имеют извилистые границы. Происхождение новых зерен объясняется обратным -превращением, которое происходит при снятии давления. Превращение осуществляется “нормальным”, не мартенситным механизмом, за счет миграции межфазной границы. При нагреве обратное -превращение при 100°С еще не начинается, но при 220°С происходит практически полностью. Выполнен расчет распределения температур в титановом образце при сдвиге под давлением со скоростью 0.3 об/мин, который показал, что наибольшее повышение температуры составляет 12°С. PACS 81.40.–z, 81.40. Ef

АВТОРЕЗОНАНСНОЕ УПРАВЛЕНИЕ СОЛИТОНОМ НАМАГНИЧЕННОСТИ

БАТАЛОВ С.В., ШАГАЛОВ А.Г.

Предложен метод управления амплитудой солитона намагниченности в легкоосном магнетике, основанный на явлении авторезонанса. Получены уравнения, описывающие эволюцию во времени параметров солитона под действием внешних переменных полей. Найдены необходимые для управления конфигурации полей накачки и условия захвата фазы солитона. PACS 75.40.Gb, 43.25.Rq

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ПСЕВДОМОНОКРИСТАЛЛОВ НЕКОТОРЫХ 3D-МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ НА ИХ ОСНОВЕ

ХЛЕБНИКОВА Ю.В.

Методами металлографии, рентгеноструктурного анализа, просвечивающей электронной микроскопии и дилатометрии исследованы закономерности формирования структуры в псевдомонокристаллах азотсодержащей стали Х18АГ20 при (ОЦК ГЦК)-превращении, в псевдомонокристаллах чистого кобальта и двойного сплава Co–29.7%Ni при (ГЦК ГПУ)-превращении, а также в псевдомонокристаллах циркония при (ОЦК ГПУ)-превращении. Установлено, что выделение аустенита из феррита при -превращении в монокристалле стали Х18АГ20 происходит кристаллографически упорядоченным механизмом с соблюдением ориентационных соотношений, близких к ориентационным соотношениям Курдюмова–Закса. В объеме псевдомонокристалла реализовалось шесть ориентировок аустенита с сохранением при комнатной температуре значительной доли остаточного ( )-феррита. Показано, что в процессе охлаждения -монокристаллов кобальта, сплава Co–29.7%Ni и циркония ниже температуры -перехода происходит образование нескольких кристаллографических ориентировок -фазы, сгруппированных в пакеты. В каждом пакете содержатся кристаллы -фазы одной ориентировки. В соответствии с ориентационными соотношениями Вассермана в псевдомонокристаллах кобальта и сплава Co–29.7%Ni реализуется четыре варианта пакетов. В псевдомонокристалле циркония реализуется шесть вариантов пакетов исходя из ориентационных соотношений Бюргерса. PACS 64.70.K,61.50.Ks

ВЛИЯНИЕ ЛЕГИРОВАНИЯ MN И CO НА ТЕМПЕРАТУРНУЮ ЗАВИСИМОСТЬ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ В ИНВАРНЫХ FE–NI–C СПЛАВАХ

НАДУТОВ В.М., ГОЛУБ Т.В., ХИМЕНЮК О.В.

Исследованы температурные зависимости внутреннего трения (ТЗВТ) методом резонансных изгибных колебаний в килогерцовом диапазоне частот и интервале температур 100–900 К в ГЦК Fe–Ni–X- и Fe–Ni–X–C (X = Mn, Co)-сплавах с содержанием никеля около 30 мас. %. Для получения однофазной аустенитной структуры сплавы гомогенизировали при температуре 1373 К в вакууме и резко охлаждали в масле. При температурах 550–587 К выше температуры Кюри сплавов на кривых ТЗВТ обнаружен углеродный релаксационный пик внутреннего трения. Показано, что на частотах колебаний 1.5–2 кГц в исследованных сплавах температура пика Тmax выше более чем на сотню градусов по отношению к точке Кюри ТС, а легирующие элементы Mn и Co увеличивают разницу между Тmax и ТС. Рассчитанная по модели Верта–Маркса энергия активации процесса составила около 1.1 эВ. Установлено, что легирование Mn приводит к некоторому уменьшению температуры и интенсивности углеродного пика в сплаве Fe–Ni–С и, наоборот, наблюдается увеличение температуры максимума и интенсивности затухания упругих колебаний при легировании аустенита Fe–Ni–C кобальтом. Рассматриваются причины такого влияния. PACS 62.40.+i, 75.50.Bb.

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕКСТУРЫ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ПОСЛЕ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ, ОТЖИГА И ОБЛУЧЕНИЯ ИОНАМИ AR+

ОВЧИННИКОВ В.В., ГУЩИНА Н.В., ТИТОРОВ Д.Б., ТИТОРОВА Д.В., МОЖАРОВСКИЙ С.М., ФИЛИППОВ А.В.

Проведено исследование кристаллографической текстуры холоднокатаных, отожженных после прокатки, а также облученных ускоренными ионами Ar+ (Е = 20–40 кэВ) образцов алюминиевых сплавов АМг6, ВД1 и 1441 (толщиной 1–3 мм). Общей особенностью полюсных фигур {200} и {111} для прокатанных со средними степенями обжатия (35–72%) образцов является отсутствие полюсной плотности в центральной части этих фигур. В результате последующего технологического печного отжига при повышенных температурах в исследованных сплавах формируется текстура с рассеянной главной компонентой типа {001} 100 , в некоторых случаях содержащая также ориентации из областей рассеяния компонент текстуры прокатки. Обработка холоднодеформированных образцов пучком ускоренных ионов Ar+ приводит в целом к аналогичным текстурным изменениям (во всем объеме облученных с одной стороны образцов) за существенно более короткое время, и, как правило, при более низких (на 100–200°С) температурах, чем при печном отжиге. Отмечено формирование при облучении необычной двухкомпонентной кубической {001} 210 текстуры в сплаве 1441. PACS 81.40.-z,61.80.Lj