Физика металлов и металловедение

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭКСТРА-РЕФЛЕКСОВ НА ЭЛЕКТРОНОГРАММАХ СПЛАВА CUAU, УПОРЯДОЧЕННОГО ПРИ Т < 350°C

КАБАНОВА И.Г.

, проходящих через структурные и сверхструктурные рефлексы. Тяжи параллельны плоскости (101) и пластинам фазы. 01]*, проходящих через структурные и сверхструктурные рефлексы. Тяжи параллельны плоскости (101) и пластинам фазы.

ОРИЕНТАЦИОННАЯ ЗАВИСИМОСТЬ СВЕРХУПРУГОСТИ В ФЕРРОМАГНИТНЫХ МОНОКРИСТАЛЛАХ CO49NI21GA30

КИРЕЕВА И.В., ЧУМЛЯКОВ Ю.И., ПОБЕДЕННАЯ З.В., КРЕТИНИНА И.В., ЦЕЗАРИ Э., КУСТОВ С.Б., ПИКОРНЕЛЛ К., ПОНС ДЖ., КАРАМАН И.

В2-фазы. В2-фазы. 24]. При нагреве двойники (110)L10 стабилизированного L10-мартенсита переходят в двойники ( 12)В2 В2-фазы.

МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА СПЛАВОВ NI3ALXMN1-X

КОУРОВ Н.И., НАЗАРОВА С.З., КОРОЛЕВ А.В., ДОРОФЕЕВ Ю.А., ВОЛКОВА Н.В., БЕЛОЗЕРОВ Е.В.

Исследована парамагнитная восприимчивость сплавов Ni3AlxMn1-x в области перехода между ферромагнетиками, описываемыми в зонной (Ni3Al) и в спин-локализованной (Ni3Mn) моделях магнитных моментов. Определены концентрационные зависимости парамагнитной температуры Кюри, эффективного магнитного момента и температурно-независящей составляющей магнитной восприимчивости.

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ДЕФОРМАЦИИ В УЛЬТРАМЕЛКОЗЕРНИСТОЙ И КРУПНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ МЕДИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ МЕТОДАМИ КИНЕТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

АЛЕКСАНДРОВ И.В., ЧЕМБАРИСОВА Р.Г.

Методом кинетического моделирования исследовались механизмы деформации ультрамелкозернистой Cu, полученной методом равноканального углового прессования. Для исследований использовалась модернизированная дислокационная модель Эстрина–Тота, в которой помимо скольжения дислокаций учтена возможность их неконсервативного движения, связанная с наличием большого количества вакансий в материалах, подвергнутых интенсивной пластической деформации. Кроме того, дополнительно к анализу эволюции общей плотности дислокаций была рассмотрена эволюция дислокаций леса в стенках ячеек-зерен, что дало возможность рассчитать изменение углов разориентировки между соседними ячейками-зернами в ходе пластической деформации. В качестве экспериментальных данных были использованы истинные кривые растяжения ультрамелкозернистой Сu, полученные для температур 77 и 298 К. Для исследования влияния размера зерна на кинетику пластической деформации при указанных температурах аналогичные расчеты были проведены для случая крупнокристаллической Сu.

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛА “ТВЕРДОЕ–ГАЗ” “IN SITU”

ГЕРШМАН Е.И., ЖЕВНЕНКО С.Н.

Описан теоретически и реализован экспериментально метод измерения поверхностного натяжения границы раздела “твердое–газ” “in situ”. Предлагаемый метод основан на методе Удина, в котором находят нагрузку нулевой ползучести, т.е. нагрузку на образец, при которой не происходит деформации образца при высокой температуре. При этом предполагается, что нагрузка нулевой ползучести уравновешивает силу поверхностного натяжения. Эту нагрузку находят методом линейной интерполяции зависимости скорости деформации от нагрузки на нулевую деформацию. Описан метод, позволяющий находить непосредственно нагрузку нулевой ползучести в процессе эксперимента, т.е. “in situ”. Сконструирована установка и проведены предварительные эксперименты, показывающие правильность теоретических расчетов и корректность метода. Эксперименты проводились в атмосфере водорода при 960°С. Кроме того, показана принципиальная возможность нахождения нагрузки нулевой ползучести методом спрямления экспериментальной зависимости скорости деформации от напряжения, получаемой в процессе экспериментов, проведенных в работе.

СТРУКТУРНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ, УПРОЧНЕНИЕ И ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ НИКЕЛИДА ТИТАНА ПРИ АДГЕЗИОННОМ И АБРАЗИВНОМ ИЗНАШИВАНИИ

КОРШУНОВ Л.Г., ПУШИН В.Г., ЧЕРНЕНКО Н.Л., МАКАРОВ В.В.

Исследованы износостойкость и структурные превращения при абразивном и адгезионном изнашивании никелида титана Ti49.4Ni50.6, находящегося в микрокристаллическом (МК) и субмикрокристаллическом (СМК) состояниях. Показано, что по абразивной износостойкости исследуемый сплав превосходит сталь 12Х18Н9 примерно в 2 раза, сталь 110Г13 (Гадфильда) – в 1.3 раза и близок к стали 95Х18. При адгезионном изнашивании в интервале температур испытания от –50 до 300°С сплав Ti49.4Ni50.6 характеризуется в десятки раз меньшей интенсивностью изнашивания и пониженным в 1.5–2.0 раза коэффициентом трения, чем сталь 12Х18Н9. Повышенная износостойкость сплава Ti49.4Ni50.6 обусловлена наличием у него интенсивного деформационного упрочнения и большой вязкости разрушения, являющейся следствием эффективной релаксации возникающих в поверхностном слое сплава высоких контактных напряжений. Создание в сплаве СМК-состояния с помощью равноканального углового прессования (РКУП) не влияет на абразивную износостойкость сплава. Положительный эффект РКУП на износостойкость сплава Ti49.4Ni50.6 имеет место в условиях его адгезионного изнашивания при температурах –25... +70°С. Электронно-микроскопическое исследование показало, что в условиях изнашивания никелида титана при отрицательных и комнатной температурах в его поверхностном слое толщиной 1–5 мкм формируется смешанная структура, состоящая из аморфной фазы и нанокристаллов предположительно аустенита и мартенсита. В условиях трения при 200–300°С вблизи поверхности сплава формируется нанокристаллическая структура В2-фазы, которая, как и аморфно-нанокристаллическая структура, характеризуется значительной эффективной прочностью и износостойкостью.

СТРУКТУРА И МИКРОТВЕРДОСТЬ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ КОМПОЗИТНЫХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ AL И TI

НОСКОВА Н.И., ЧУРБАЕВ Р.В., ВИЛЬДАНОВА Н.Ф., ЕЛКИНА О.А., ЗЕМНУХОВА Л.А.

Предложена нанотехнология получения слоистых композитных нанокристаллических сплавов Al–Si, Al(1Hf + 0.2Nb + 0.2Sn, вес. %)–Si, Al(0.5Ce + 0.5Re + 0.1Zr, вес. %)–Si и Ti–Si. Изучена структура полученных нанокристаллических композитов методами световой, сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии. Приведены экпериментальные данные о величине микротвердости слоистых композитных нанокристаллических сплавов на алюминиевой и титановой основах. Микротвердость в нанокристаллическом двухслойном композите Al–Si по сравнению с субмикрокристаллическим алюминием увеличилась до трех раз. В нанокристаллическом двухслойном композите Ti–Si (компакт из “порошка”) величина микротвердости также увеличилась почти в шесть раз по сравнению с нанокристаллическим титаном. В нанокристаллических двухслойных композитных сплавах алюминия увеличение уровня микротвердости оказалось различным между собой (в Al(Hf, Nb, Sn)–Si-сплаве – на 45% (основа композита металлическая фольга), а в композите-компакте из порошка – в два раза). В Al(Ce, Re, Zr)–Si – в 1.6 и в 2.7 раза соответственно. Увеличение количества слоев в композитах существенно не изменило уровня микротвердости.

АНАЛИЗ РАСТВОРИМОСТИ КАРБИДОВ, НИТРИДОВ И КАРБОНИТРИДОВ В СТАЛЯХ МЕТОДАМИ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ. IV. РАСТВОРИМОСТЬ КАРБИДОВ, НИТРИДОВ И КАРБОНИТРИДОВ В СИСТЕМАХ FE–NB–C, FE–NB–N И FE–NB–C–N

ГОРБАЧЕВ И.И., ПОПОВ В.В.

Проведен критический анализ имеющихся термодинамических данных для систем Fe–Nb–C, Fe–Nb–N и Fe–Nb–C–N, на основе которого с помощью CALPHAD1-метода выбраны и уточнены взаимно согласованные термодинамические описания системы Fe–Nb–C–N и входящих в нее подсистем. С использованием построенных термодинамических описаний выполнены расчеты фазовых равновесий в этих системах. На основе проведенных расчетов проанализирована растворимость карбидов, нитридов и карбонитридов в системах Fe–Nb–C, Fe–Nb–N и Fe–Nb–C–N и рассмотрены некоторые закономерности влияния состава и температуры на фазовый состав сталей, легированных ниобием.

ВЛИЯНИЕ СТЕКЛЯННОЙ ОБОЛОЧКИ НА КРИСТАЛЛИЗАЦИЮ АМОРФНЫХ МИКРОПРОВОДОВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА И КОБАЛЬТА

АБРОСИМОВА Г.Е., АРОНИН А.С., ХОЛСТИНИНА Н.Н.

Методом рентгенографии исследована кристаллизация аморфных микропроводов Fe73.9B13.2Si10.9C2 и Co73.6B11.2Si13C2 в стеклянной оболочке при нагреве. Кристаллизация сердцевины аморфного микропровода начинается при температурах выше 400°С. Заметного влияния стеклянной изоляции на процесс кристаллизации микропровода на основе железа не обнаружено. Микропровода на основе кобальта в оболочке начинают кристаллизоваться при более низкой температуре, чем без оболочки. Обсуждено различие во влиянии стеклянной оболочки на кристаллизацию микропровода разного химического состава.

ФАЗОВЫЙ СОСТАВ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ SMFE11 - XGAXC1.25 (2 X 5)

ПОПОВ А.Г., ГОРБУНОВ Д.И., ГАВИКО В.С., СТАШКОВА Л.А., ЩЕГОЛЕВА Н.Н., МАКАРОВА Г.М., ВОЛЕГОВ А.С.

Исследованы литые и быстрозакаленные сплавы (БЗС) SmFe11 - xGaxC1.25 (2 x 5), приготовленные разливкой на вращающееся стальное колесо со скоростями V = 10–40 м/с. Фрагменты БЗС отожжены в вакууме при температурах Ta = 500–850°C. В литом состоянии сплавы являются многофазными, причем наибольшую объемную долю в них занимает соединение Sm2(Fe, Ga)17C c ромбоэдрической структурой. Быстрая закалка приводит к формированию тетрагонального соединения Sm(Fe, Ga)11C со структурой типа BaCd11 (1 : 11), объемная доля которого достигает максимума в сплаве с x = 3, закаленном при V = 30 м/с. Закалка со скоростью 40 м/с сопровождается значительной аморфизацией сплавов с x = 2–4. В процессе отжига аморфная фаза кристаллизуется преимущественно в фазу 1 : 11. Построена неравновесная фазовая диаграмма для сплавов, закаленных при V = 40 м/с и отожженных при Ta = 500–850°С. Вблизи x = 3 фаза 1 : 11 образует однофазную область при Ta 600°С. Значения коэрцитивной силы Hc в нанокристаллических БЗС растут с увеличением объемной доли фазы 1 : 11. Наибольшие значения Hc обнаружены в сплаве SmFe8Ga3C1.25, закаленном при V = 40 м/с и отожженном при 700°С, которые составляют 0.8 и 12 кЭ при 293 и 50 К соответственно. Полученные высокие значения Hc свидетельствуют о том, что фаза Sm(Fe, Ga)11C является магнитоодноосной с высокой энергией магнитокристаллической анизотропии. Оцененное значение константы магнитокристаллической анизотропии К1 для соединения SmFe8Ga3C1.25 составляет 3.1 ? 107 эрг/см3 при Т = 50 К.

ТЕПЛОВОЙ ОТКЛИК МАГНИТНЫХ НАНОЧАСТИЦ В ПЕРЕМЕННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ

ШАРАПОВА В.А., УЙМИН М.А., МЫСИК А.А., ЕРМАКОВ А.Е.

Методом газофазного синтеза получены нанокристаллические порошки на основе оксидов железа (дефектный магнетит Fe3O4) со средним размером (16, 21, 30 и 44 нм) и нанокомпозиты на основе железа и кобальта, капсулированные в углерод со средним размером менее 10 нм. Наночастицы, помещенные в буферный раствор, были подвергнуты воздействию переменным магнитным полем (вращающимся и аксиальным). Вращающееся поле обеспечивает более высокие значения тепловыделения, чем аксиальное в средах со сравнительно невысокой вязкостью. Наибольшие значения тепловыделения в аксиальном поле на частотах до 100 кГц наблюдаются для частиц оксидов железа со средним размером порядка 16 нм и составляют 20 Вт/г. Для нанокомпозитов на основе Fe@C и Co@C удельные тепловые потери во вращающихся полях больше, чем для аксиального поля и составляют соответственно 10 и 26 Вт/г.

СТРУКТУРА И КРИТИЧЕСКИЕ ТОКИ МНОГОЖИЛЬНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ СВЕРХПРОВОДНИКОВ BI, PB–2223/AG

КРИНИЦИНА Т.П., КУЗНЕЦОВА Е.И., СУРНИН Д.В., БЛИНОВА Ю.В., СУДАРЕВА С.В., РОМАНОВ Е.П., РАКОВ Д.Н., БЕЛОТЕЛОВА Ю.Н.

Рентгенографически, методом просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии с микроанализом исследованы ленточные сверхпроводящие композиты Bi, Pb–2223/Ag с разными значениями критического тока (54 и 89 А), но приготовленные по одной технологии. Показано, что пониженные значения критического тока связаны с уменьшением диффузионного потока атомов Ag из оболочки в керамику и уменьшением содержания кислорода в сверхпроводящей фазе 2223. Это, в свою очередь, обусловлено ослаблением диффузионного контакта между Ag-оболочкой и керамикой. При этом у границ Ag-керамика обнаружены небольшие скопления атомов углерода и иногда кислорода. Для выяснения происхождения этих скоплений методом оже-спектроскопии исследованы исходные композиты (без термообработки). Обнаружено, что в тех композитах, которые при последующем отжиге испытывают пузырение (нарушение контакта Ag-оболочка–керамика) присутствует в заметном количестве связанный кислород (водяные пары) с примесью углекислого газа.