Физика металлов и металловедение

ОСОБЕННОСТИ ОБЪЕМНОГО СООТНОШЕНИЯ - И ?-ФАЗ В СВЕРХПЛАСТИЧНОМ ЭВТЕКТИЧЕСКОМ СПЛАВЕ BI–43 ВЕС. % SN

КОРШАК В.Ф., МАТЕЙЧЕНКО П.В., ШАПОВАЛОВ Ю.А.

Выполнены исследования объемного соотношения (Sn)- и (Bi)-фаз в литом, литом с последующим сжатием на гидравлическом прессе на 70 и состаренном в течение различных промежутков времени эвтектическом сплаве Bi–43 вес. % Sn, проявляющем сверхпластические свойства уже при комнатной температуре. Эксперименты проведены с использованием методов растровой электронной микроскопии и электронно-зондового микроанализа с помощью растрового электронного микроскопа JSM-6390LV с приставкой для EDS-анализа INCA-350. На основании полученных кривых охлаждения установлено, что при выбранных условиях эксперимента кристаллизация сплава является неравновесной. Исходное фазовое состояние сплава характеризуется избыточным по сравнению с равновесным даже для эвтектической температуры относительным количеством (Sn)-фазы, что обнаруживает закалку жидкого расплава. Сформировавшееся в процессе кристаллизации фазовое состояние сплава является метастабильным. Об этом свидетельствует объемное соотношение фаз в образцах после достаточно продолжительного старения. Представлены данные, касающиеся ранее обнаруженного эффекта обогащения оловом наружных открытых поверхностей образцов в процессе старения. В качестве одной из причин, обусловливающих метастабильность фазового состояния исследуемого сплава, рассматриваются внутренние напряжения сжатия, возникающие в процессе кристаллизации в связи с увеличением удельного объема висмута при переходе из жидкого в твердое состояние. Представленные результаты получены впервые и являются важными для понимания физической природы эффекта сверхпластичности.

ОБ ОСОБЕННОСТЯХ МИГРАЦИИ КИСЛОРОДА В СВЕРХПРОВОДНИКЕ YBA2CU3O7 - х ПРИ НАГРЕВАНИИ

ЕВСТЮХИНА И.А., БОЙКО Н.В., КРУГЛОВ В.С., МИЛОСЕРДИН В.Ю., МИЩЕНКО А.Ю., РУДАКОВ С.Г., САМОСАДНЫЙ В.Т., ШАВКИН С.В., ШАРАПОВ А.С., ШИКОВ А.К.

Исследованы процессы, связанные с диффузией кислорода в мишенях для лазерной абляции высокотемпературной сверхпроводящей керамики состава YBa2Cu3O7 - х, методами термического анализа. Обнаружен двухступенчатый механизм диффузии кислорода при изотермических отжигах на воздухе, что объясняется проникновением атмосферного кислорода в разные позиции, а именно междоузлия и непосредственно узлы кристаллической решетки.

СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В СПЛАВАХ АЛЮМИНИЯ С МЕДЬЮ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ЭЛЕКТРОПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

ШИРИНКИНА И.Г., БРОДОВА И.Г., АСТАФЬЕВ В.В., ЯБЛОНСКИХ Т.И., СТОЛЯРОВ В.В., ПОТАПОВА А.А., ФРОЛОВА А., МУХГАЛИН В.В., БЕЛЬТЮКОВ А.Л.

Проведено исследование деформационной структуры и фазового состава бинарного и промышленного алюминиевых сплавов с медью, полученных электропластической прокаткой (ЭПП). Показано, что на изменение структуры и твердости материалов в процессе ЭПП влияет исходное состояние, определяющее распределение дислокационного ансамбля и его термомеханическую стабильность. Установлено, что ЭПП инициирует динамическое деформационное старение пересыщенного твердого раствора на основе алюминия с выделением упрочняющей -фазы в Al–Cu-сплаве и S-фазы в сплаве Д16.

ОСОБЕННОСТИ МАГНИТНЫХ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВЕРХТОНКИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В ТИТАНАТАХ ПО ДАННЫМ AB INITIO РАСЧЕТОВ

АГЗАМОВА П.А., ЛЕСКОВА Ю.В., ПЕТРОВ В.П., ЧЕРНЫШЁВ В.А., ЗАКИРЬЯНОВ Д.О., НИКИФОРОВ А.Е.

Проведен ab initio расчет параметров магнитных и электрических сверхтонких взаимодействий на ядрах магнитных ионов 47,49Ti и немагнитных ионов 139La и 89Y в модели периодического кристалла и в кластерной модели для титанатов лантана и иттрия. Проведено сравнение с экспериментальными данными, а также с результатами расчетов в модели кристаллического поля и данными расчетов в приближениях LDA и LDA+U.

ВЛИЯНИЕ ЛЕГИРОВАНИЯ ТИТАНОМ НА МИКРОСТРУКТУРУ ДИСПЕРСНО-УПРОЧНЕННОЙ ОКСИДАМИ 13.5% ХРОМИСТОЙ СТАЛИ

РОГОЖКИН С.В., БОГАЧЕВ А.А., КИРИЛЛОВ Д.И., НИКИТИН А.А., ОРЛОВ Н.Н., АЛЕЕВ А.А., ЗАЛУЖНЫЙ А.Г., КОЗОДАЕВ М.А.

С помощью просвечивающей электронной микроскопии исследовано структурно-фазовое состояние высокохромистой дисперсно-упрочненной оксидами стали Fe–13.5% Cr–2% W–0.3% Y2O3, без добавления титана и легированной 0.2, 0.3 и 0.4 мас. % титана. Проведено сравнение наномасштабного состояния исследуемых материалов со сталью ODS Eurofer, легированной 0.2 мас. % ванадия. Во всех исследованных состояниях обнаружена высокая объемная плотность наноразмерных оксидных включений. Увеличение содержания титана в стали Fe–13.5% Cr–2% W–0.3% Y2O3 до 0.3 мас. % приводит к уменьшению среднего размера частиц и увеличению их объемной плотности. В этом материале, помимо крупных зерен размерами 6–8 мкм, обнаружено формирование отдельных наноразмерных зерен (0.1–0.7 мкм) либо их скоплений.

СТРУКТУРА И ВЯЗКОСТЬ ЗОНЫ ТЕРМИЧЕСКОГО ВЛИЯНИЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ВЫСОКОПРОЧНОЙ СТАЛИ

ТАБАТЧИКОВА Т.И., НОСОВ А.Д., ГОНЧАРОВ С.Н., ГУДНЕВ Н.З., ДЕЛЬГАДО РЕЙНА С.Ю., ЯКОВЛЕВА И.Л.

Методами металлографии, сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии исследована структура сварных соединений высокопрочной конструкционной стали с различным типом металла шва. Определена ударная вязкость зоны термического влияния (ЗТВ) при температурах +20°С, –40°С. На основе фрактографических исследований характера излома сварных соединений после испытаний на ударный изгиб определены участки ЗТВ, наиболее опасные для возникновения трещин. Указаны структурные факторы, влияющие на хрупкость околошовной зоны сварных соединений с аустенитным металлом шва – наличие аустенитно-бейнитной структуры, крупных выделений карбидов, распределение водорода.

КИНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТРОЙНЫХ СПЛАВОВ NI3MNхAL1 - X

ВОЛКОВА Н.В., КОУРОВ Н.И., МАРЧЕНКОВ В.В.

Исследованы кинетические свойства сплавов Ni3MnхAl1-x при температурах от 4.2 К до 800 К в магнитных полях до 12 МА/м. Определены отдельные вклады в электросопротивление: остаточное электросопротивление, фононная и магнитная составляющие. Наблюдается типичное для ферромагнетиков поведение кинетических свойств: положительный температурный коэффициент сопротивления, особенности в виде излома на кривых температурной зависимости электросопротивления при температуре Кюри. Показано, что параметры исследованных кинетических свойств существенно изменяются при изоморфном концентрационном переходе L12 L12 от обычной сверхструктуры Ni3Mn к интерметаллиду Ni3Al. Обнаружено, что концентрационная зависимость электросопротивления описывается в рамках теории протекания в модели эффективной среды.

ВЫБОР СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ МЕДИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ЛЕНТ-ПОДЛОЖЕК С ОСТРОЙ КУБИЧЕСКОЙ ТЕКСТУРОЙ

ХЛЕБНИКОВА Ю.В., РОДИОНОВ Д.П., ГЕРВАСЬЕВА И.В., СУАРИДЗЕ Т.Р., АКШЕНЦЕВ Ю.Н., КАЗАНЦЕВ В.А.

Показано, что в ряде медных сплавов после холодной деформации прокаткой на 98.6–99% и последующего рекристаллизационного отжига можно получить острую кубическую текстуру. Определены оптимальные режимы отжига, позволяющие получить в сплавах Cu–Ni, Cu–Fe и Cu–Cr острую биаксиальную текстуру с содержанием кубических зерен более 95%, что открывает возможность использования тонких лент из этих сплавов в качестве подложек для пленочных многослойных композиций, в том числе при создании высокотемпературных сверхпроводников второго поколения.

ОРИЕНТАЦИОННЫЕ ПЕРЕХОДЫ В ЧЕТЫРЕХРЯДНЫХ РЕШЕТКАХ МАГНИТНЫХ ДИПОЛЕЙ

ШУТЫЙ А.М.

Рассматриваются квадратные решетки с четырьмя рядами диполей; показано, что при наличии нескольких устойчивых равновесных конфигураций внешним полем возбуждаются ориентационные переходы, меняющие направление дипольных моментов одного из рядов решетки. Исследованы ориентационные переходы в структуре, состоящей из пересекающихся перпендикулярных решеток. При этом выявлено, что фронт ориентационного перехода, приводящего к конфигурации с чередующимися по направлению рядами, проходит через область перекрестья во вторую часть решетки. Фронт других ориентационных переходов в этом случае останавливается на области перекрестья. Воздействием внешнего поля на определенные диполи из области перекрестья достигается управление движением фронта ориентационного перехода: осуществляется проход фронта через перекрестье в исходном направление, его поворот, изменение конфигурации ориентационного перехода, а также остановка фронта в области перекрестья.

МАГНИТНЫЕ ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В СОЕДИНЕНИЯХ CE(FE1хSIх)2

ВЕРШИНИН А.В., СЕРИКОВ В.В., КЛЕЙНЕРМАН Н.М., МУШНИКОВ Н.В., ГЕРАСИМОВ Е.Г., ГАВИКО В.С., ПРОШКИН А.В.

Проведено исследование структуры, магнитной восприимчивости, теплоемкости и эффекта Мёссбауэра интерметаллических соединений Ce(Fe1xSix)2 (x 0.075). Для x 0.05 соединения антиферромагнитны при низкой температуре и с увеличением температуры переходят сначала в ферромагнитное, а затем парамагнитное состояние. По данным магнитной восприимчивости определены температуры фазовых переходов и построена магнитная фазовая диаграмма системы. Из измерений удельной теплоемкости рассчитано изменение энтропии при магнитных фазовых переходах, которое составило 7.9 Дж кг-1 К-1 для бинарного CeFe2 и 6.0 Дж кг-1 К-1 для Ce(Fe0.93Si0.07)2. Из анализа мёссбауэровских спектров в парамагнитном состоянии установлено, что атомы кремния статистически замещают железо в решетке.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТОВ СТАРЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ПОПЕРЕЧНОЙ ЖЕСТКОСТИ СИСТЕМЫ В ДВУМЕРНОЙ XY-МОДЕЛИ

ПРУДНИКОВ В.В., ПРУДНИКОВ П.В., АЛЕКСЕЕВ С.В., ПОПОВ И.С.

Проведено исследование явления старения в низкотемпературном неравновесном критическом поведении двумерной XY-модели методами Монте-Карло из различных начальных состояний. Выполнено исследование температурной зависимости поперечной жесткости в низкотемпературном критическом поведении двумерной XY-модели методами Монте-Карло.