Физика металлов и металловедение

  • Publisher Российская академия наук, Уральское отделение РАН, Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН
  • Country Россия
  • Web https://www.elibrary.ru/title_about_new.asp?id=8250

Content

ЗАКОНОМЕРНОСТИ И ДВИЖУЩИЕ СИЛЫ ФОРМИРОВАНИЯ КВАЗИКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ ФАЗЫ В AL–CU–FE ПОРОШКАХ ПОСЛЕ МЕХАНОАКТИВАЦИИ

ЧЕРДЫНЦЕВ В.В., КАЛОШКИН С.Д., ТОМИЛИН И.А., ПРИНСИПИ ДЖ.

Исследована эволюция фазово-структурного состояния при нагреве подвергнутой механоактивационной обработке порошковой смеси Al65Cu23Fe12. Для изучения твердофазных превращений использовали методы мессбауэровской спектроскопии, рентгеноструктурного анализа и дифференциальной сканируюшей калориметрии. Последовательность образования фаз при нагреве сопоставлялась с данными о теплотах образования двухкомпонентных растворов и соединений в исследуемой системе. Проведенный анализ показал, что характер превращений в процессе образования квазикристаллической фазы обусловлен термодинамическими параметрами системы.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ВЛИЯНИЕ ДАВЛЕНИЯ НА КОНЦЕНТРАЦИЮ И ДИФФУЗИОННУЮ ПОДВИЖНОСТЬ ВАКАНСИЙ В ОЦК-МЕТАЛЛАХ. НОВЫЙ ПОДХОД

ВАЛИКОВА И.В., НАЗАРОВ А.В.

Работа посвящена разработке новой модели, основанной на методе молекулярной статики, для изучения диффузионных свойств точечных дефектов в металлах. В модели реализуется новый алгоритм, позволяющий самосогласованным образом рассчитать атомарную структуру в окрестности дефекта и константы, определяющие смещения атомов в упругой среде, окружающей расчетную ячейку. Также мы учитывали тот факт, что энергия системы зависит от давления. Это зависимость разная в случае идеальной системы и системы с дефектом, что дает дополнительный вклад в объ-емы образования и миграции. Кроме того, мы принимали во внимание, что перескок атома в вакансию происходит за время нескольких колебаний атома в узле решетки. За это время на возникшие возмущения в системе успевают отреагировать только атомы, расположенные в непосредственной близости от центра дилатации, поэтому при расчете объема миграции вакансии мы проводили лишь частичную релаксацию системы. В рамках данной модели рассчитаны энергии и объемы образования и миграции для вакансий в различных ОЦК-металлах.

КРИСТАЛЛОДИНАМИКА ОЦК–ГПУ-МАРТЕНСИТНОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ. I. УПРАВЛЯЮЩИЙ ВОЛНОВОЙ ПРОЦЕСС

КАЩЕНКО М.П., ЧАЩИНА В.Г.

Анализ базируется на концепциях гетерогенного зарождения и связанного с ним управляющего волнового процесса. Считается, что волновой процесс инициирует наибыстрейшую перестройку атомных плоскостей кубической фазы {110}c в базисные плоскости {0001}h гексагональной фазы. Показано, что ожидаемый спектр ориентировок габитусных плоскостей типа {hhl}c соответствует наблюдаемым ориентировкам. Предложена методика расчета пороговых деформаций. Использована естественная для быстрого роста гипотеза о сохранении отношения деформаций, задаваемых управляющим волновым процессом, при деформациях выше пороговых. Количественные оценки даются для ОЦК-титана. Делается вывод о возможности описания всех морфологических признаков на основе данных об упругих свойствах исходной фазы.

ДИНАМИЧЕСКАЯ ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА ДЛЯ КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ Н1

ЦЗОУ ЦИН-ХУА , ВАН ЧУАНЬ-БИН , У ГАН , ВАН ЧЖЕНЬ-ГО

Для конструкционной стали 35Н1 по данным принудительного охлаждения на воздухе установлена динамическая фазовая диаграмма нового типа и введено в рассмотрение правило неравновесного рычага. Проанализирован химический состав структурных составляющих по содержанию углерода. Результаты предполагается использовать при контроле качества выпускаемой продукции.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕРМОУПРУГОГО МАРТЕНСИТНОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ В ФЕРРОМАГНИТНЫХ СПЛАВАХ FE–CO–NI–TI, ЛЕГИРОВАННЫХ СU

КОКОРИН В.В., КОЗЛОВА Л.Е., ТИТЕНКО А.Н., ПЕРЕКОС А.Е., ЛЕВЧУК Ю.С.

Изучено влияние легирования медью на структуру и некоторые магнитные характеристики сплавов Fe–Ni–Co–Ti. Проведенные исследования показали, что исследуемые сплавы имеют склонность к ячеистому распаду при T 550°C, при T 500°C наблюдается в основном непрерывное выделение интерметаллидной фазы. Были проведены измерения температурных и полевых зависимостей намагниченности мартенситной фазы сплавов Fe–Ni–Co–Ti–Cu, при этом были определены ширины температурного гистерезиса мартенситного превращения в состаренных сплавах.

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ В МЕДИ ПРИ ДИНАМИЧЕСКОМ КАНАЛЬНО-УГЛОВОМ ПРЕССОВАНИИ

ХОМСКАЯ И.В., ЗЕЛЬДОВИЧ В.И., ШОРОХОВ Е.В., ФРОЛОВА Н.Ю., ЖГИЛЕВ И.Н., ХЕЙФЕЦ А.Э.

Изучены структурные изменения в образцах меди (99.90% Cu), подвергнутых интенсивной пластической деформации, с использованием техники ударного нагружения. Деформация заключалось в продавливании заготовок через два-три канала, расположенных под углом 90°. Микроструктура меди изменялась под действием одновременного влияния высокоскоростной деформации и повышения температуры. Установлена взаимосвязь между параметрами динамического прессования и особенностями структуры, формирующейся в образцах. Показано, что при динамическом прессовании существенное измельчение структуры меди на три порядка может быть достигнуто уже при двукратном продавливании образца.

ВЛИЯНИЕ ХРОМА НА ЭЛЕКТРОННУЮ СТРУКТУРУ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ЦЕМЕНТИТА

МЕДВЕДЕВА Н.И., ШЕИН И.Р., КОНЯЕВА М.А., ИВАНОВСКИЙ А.Л.

Первопринципным методом исследовано влияние хрома на электронную структуру и магнитные свойства цементита Fe3C в зависимости концентрации хрома и рассмотрена возможность образования карбида Cr3C. Установлено, что основные позиции железа в решетке цементита являются наиболее энергетически выгодными для замещения хромом. Введение хрома приводит к усилению межатомных взаимодействий и смене знака энтальпии образования в системе Fe3-xCrxC для x = 1.9. Магнитные моменты на атомах хрома и железа ориентированы антиферромагнитно, и полная намагниченность легированной системы уменьшается с увеличением концентрации хрома.

ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ДЕФОРМАЦИИ ПРОКАТКОЙ НА ФОРМИРОВАНИЕ УЛЬТРАМЕЛКОЗЕРНИСТОЙ СТРУКТУРЫ В ДВУХФАЗНОМ ТИТАНОВОМ СПЛАВЕ, ПОДВЕРГНУТОМ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

ДЕМАКОВ С.Л., ЕЛКИНА О.А., ИЛЛАРИОНОВ А.Г., КАРАБАНАЛОВ М.С., ПОПОВ А.А., СЕМЕНОВА И.П., САИТОВА Л.Р., ЩЕТНИКОВ Н.В.

Изучено влияние прокатки в температурном интервале 450–650°С на процессы фрагментации первичной -фазы в горячекатаном прутке из сплава ВТ6, предварительно подвергнутом интенсивной пластической деформации с использованием равноканального углового прессования при температуре 700°С (схема Вс, угол между каналами 135°, 12 проходов). Показано, что прокатка при 450°С без предварительной РКУП не приводит к фрагментации -фазы, способствуя только интенсивному наклепу сплава в результате развития множественного скольжения. Проведение РКУП обеспечивает частичную фрагментацию исходной структуры -фазы и способствует изменению морфологии остаточной -фазы, которая из матричной переходит после РКУП в обособленные выделения, находящиеся между -частицами. Это обусловливает активизацию процессов фрагментации -фазы в ходе прокатки при 550°С за счет развития, наряду с множественным скольжением, процессов двойникования, а также полигонизации. Как понижение (до 450°С), так и повышение (до 625–650°С) температуры прокатки, по сравнению с 550°С, приводит к формированию менее однородной и фрагментированной структуры, в первом случае из-за малого развития процессов возврата и интенсивного наклепа, а во-втором, из-за начала протекания рекристаллизации и подавления двойникования. Установлена связь между формирующейся при ИПД и прокатке структурой и комплексом свойств. Предложена общая схема структурных превращений в ходе РКУП и прокатки при различных температурах.

ЭВОЛЮЦИЯ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ В ПРОЦЕССЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ПРЕССОВАНИЯ СПЛАВА АМЦ

БРОДОВА И.Г., ШОРОХОВА Е.В., ШИРИНКИНА И.Г., ЖГИЛЕВ И.Н., ЯБЛОНСКИХ Т.И., АСТАФЬЕВ В.В., АНТОНОВА О.В.

Представлены результаты исследования фазовых и структурных превращений в алюминиевом сплаве АМц (3003) в процессе деформации методом динамического прессования. Рассмотрены различные схемы нагружения материала и их влияние на структуру и свойства сплава. Установлено, что формирование субмикрокристаллической структуры с размером фрагментов 400–600 нм наблюдается уже при одном проходе образца через два пересекающиеся под углом 90° канала при увеличении скорости движения образца от 150 до 300 м/с. Обнаружено, что сплав в субмикрокристаллическом состоянии, полученном методом динамического прессования, имеет значение твердости, превышающее твердость горячепрессованного прутка после нагартовки в 1.5 раза.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТЕТРАГОНАЛЬНО-МОНОКЛИННОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ В СИСТЕМЕ Y2O3 ZRO2

НАВРУЗ Н.

Без детального понимания кристаллографии мартенситного превращения невозможно предсказать условий этого превращения, приводящих к увеличению ударной вязкости. В связи с этим кристаллографический анализ для четырех ориентационных вариантов соответствия решеток материнской и дочерней фаз и их сопряженных аналогов, реализующихся в системе оксид иттрия–диоксид циркония, был одновременно проведен в рамках приближения бесконечно малых деформаций и на основе кристаллографической теории Векслера–Либермана–Рида. Дано сравнение кристаллографических особенностей, устанавливаемых в результате применения этих двух теорий. Для выяснения пределов применимости указанных теорий при описании тетрагонально-моноклинного превращения в системе Y2O3 ZrO2 также проведено сравнение результатов расчетов с имеющимися экспериментальными данными. Настоящее исследование показывает, что предсказания, полученные как в рамках подхода инфинитезимальных деформаций, так и на основе кристаллографической теории Векслера–Либермана–Рида, могут дать информацию, необходимую для построения модели, описывающей рост величины ударной вязкости в результате превращения, и послужить для выработки дальнейшего направления экспериментальных исследований в системе оксид иттрия–диоксид циркония.

ОРИЕНТИРОВАННАЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК PD–CU

ИЕВЛЕВ В.М., БЕЛОНОГОВ Е.К., МАКСИМЕНКО А.А.

Методами просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) исследованы фазовый состав, субструктура и ориентация тонких пленок Pd–Cu, полученных магнетронным распылением мишени сплава и конденсацией на поверхности (001) фторфлогопита. Получены трехориентационные эпитаксиальные структуры ?-фазы с решеткой CsCl. В эпитаксиальных двухфазных пленках твердого раствора - и ?-фазы ориентированы согласно соотношениям Нишиямы и Вассермана, Курдюмова и Закса. Получены монокристаллические пленки - и ?-твердых растворов на фторфлогопите. Выявлен эффект плазмы: в условиях магнетронного распыления для температурно-концентрационной области ? -фазового превращения реализуются ориентационные соотношения, не свойственные эпитаксиальным пленкам ГЦК- и ОЦК-металлов на фторфлогопите.

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ ДИСЛОКАЦИОННЫХ БАРЬЕРОВ В ИНТЕРМЕТАЛЛИДАХ. V. ОДНОДОЛИННЫЙ И МНОГОДОЛИННЫЙ ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ РЕЛЬЕФ ДИСЛОКАЦИИ

ГРИНБЕРГ Б.А., ИВАНОВ М.А.

Рассмотрена достаточно общая проблема термоактивированных переходов дислокации между долинами потенциального рельефа (однодолинного и многодолинного). Исследована возможность вытягивания дислокации вдоль выделенного направления в отсутствие внешнего напряжения. Контролирующим является термоактивированный процесс переброса (флип) дислокации из мелкой долины потенциального рельефа в глубокую. Флип-процесс включает в себя образование двойного перегиба и последующую его переориентацию, приводящую к образованию асимметричного перегиба. Вычислена движущая сила флип-процесса, которая определяется разностью в глубине долин. Показано, что в отсутствие внешнего напряжения флип-процесс разрешен при определенных условиях, тогда как выход из глубокой долины затруднен, в результате чего становится возможной автоблокировка дислокаций. Проведен анализ экспериментов по нагреву интерметаллидов без нагрузки после предварительной деформации (Ч. II–IV), в результате которых была обнаружена автоблокировка дислокаций. Наблюдение или ненаблюдение автоблокировки в различных материалах являются тем инструментом, который позволяет восстановить характер потенциального рельефа дислокаций: автоблокировка возможна только при наличии двух типов долин, имеющих различную глубину. Более того, двухдолинный характер рельефа необходим для наблюдения аномального хода предела текучести при динамическом нагружении.

РЕЛАКСАЦИЯ МЕЖФАЗНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ НА ПОЗДНИХ СТАДИЯХ ГЕТЕРОГЕННОГО РАСПАДА ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ. II. ВАРИАЦИОННАЯ ЗАДАЧА

УСТЮГОВ Ю.М., КОНДРАТЬЕВ В.В.

Изучение релаксационных процессов при распаде твердых растворов на стадии коалесценции в режиме дислокационно-матричной диффузии проводится на примере системы “частица фазы + подводящие дислокации”. В рамках вариационного подхода исследованы случаи независимого и взаимообусловленного изменения доли релаксированных участков межфазной поверхности и числа краевых дислокаций, подводящих легирующий компонент к фазе выделения. В предположении линейности возможной связи между этими параметрами, модельном приближении непрерывного зарождения дефектов эпитаксии и отсутствия в исходном состоянии вблизи частицы свободных матричных дислокаций показано, что уменьшение числа краевых подводящих дислокаций в процессе релаксации межфазных напряжений может происходить только посредством “просачивания” локализованных в фазе сегментов за пределы выделения с образованием структурных дислокационных петель на межфазной поверхности.

This content is a part of the Metallurgy collection from eLIBRARY.
If you are interested to know more about access and subscription options, you are welcome to leave your request below or contact us by eresources@mippbooks.com

Request