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

СТРУКТУРА МАГНИТНЫХ “МИШЕНЕЙ” В ОДНООСНОМ ФЕРРОМАГНЕТИКЕ

БОРИСОВ А.Б., ДЕМИНА Е.С., ЗЫКОВ С.А.

Изучена структура магнитной “мишени” в ферромагнитной пленке с одноосной анизотропией с учетом дополнительной магнитоупругой энергии, созданной внешним индентором. Исследовано влияние формы индентора и постоянного магнитного поля на структуру колец “мишени”. Показано, что с увеличением числа колец энергия “мишени” возрастает. Полученные результаты качественно согласуются с экспериментальными данными.

ДЕФОРМАЦИОННО-ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ПРИ СХЛОПЫВАНИИ ТОЛСТОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ ИЗ СТАЛИ 20

ЗЕЛЬДОВИЧ В.И., ФРОЛОВА Н.Ю., ХЕЙФЕЦ А.Э., ДОЛГИХ С.М., ГААН К.В., ШОРОХОВ Е.В.

Выполнен эксперимент по схождению толстой стальной цилиндрической оболочки в сплошной цилиндр под действием скользящей детонационной волны. Выполнена рентгеновская регистрация схождения и установлено, что время схлопывания в одном сечении составляет 30 мкс. Усредненная степень деформации составляет 77%, скорость деформации – 104 с-1. Структура стали 20 в поперечном сечении цилиндра состоит из трех зон. В наружной зоне исходная феррито-перлитная структура изменяется под действием ударной волны сжатия и локализованных сдвигов. Ударная волна приводит к образованию -фазы высокого давления и двойников. При последующем инерционном схождении оболочки в поверхностном слое возникают значительные сдвиговые деформации, которые локализуются в направлениях, расположенных под углами 60 град к цилиндрической поверхности. Структура средней зоны изменяется под действием интенсивной пластической деформации, которая происходит преимущественно в радиальном направлении. Деформация приводит к созданию внутреннего давления и к повышению температуры. В результате совместного действия трех факторов (давления, температуры и деформации) температура образования аустенита снижается на несколько сотен градусов. В свободном феррите происходит -превращение, и закалка при последующем резком уменьшении давления (“баротермическая” закалка). Перлитные участки испытывают пластическую деформацию. Микротвердость стали с такой структурой равна микротвердости закаленной стали. Структура третьей, центральной зоны изменяется под действием существенного повышения температуры, вызванного дальнейшим увеличением степени деформации. В центре этой зоны происходит полное превращение феррита и перлита в аустенит, значит, температура достигает 850–900°С и более. Микротвердость уменьшается до значений микротвердости отожженной стали.

МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА, ТЕРМИЧЕСКАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ И СТРУКТУРА МАГНИТОМЯГКОГО СПЛАВА (FE0.7CO0.3)88HF2W2MO2ZR1B4CU1, ПРОШЕДШЕГО ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНУЮ НАНОКРИСТАЛЛИЗАЦИЮ

ДМИТРИЕВА Н.В., ЛУКШИНА В.А., ВОЛКОВА Е.Г., ШИШКИН Д.А., ПОТАПОВ А.П., ФИЛИППОВ Б.Н.

Исследовано влияние температуры нанокристаллизующего отжига (НО) в диапазоне 670–750°С на магнитные свойства, структуру и термическую стабильность сплава (Fe0.7Co0.3)88Hf2W2Mo2Zr1B4Cu1. НО проводился как в присутствии растягивающих напряжений, прикладываемых к образцам сплава, так и без них. Установлено, что при нанокристаллизации сплава в присутствии растягивающих напряжений в нем наводится продольная магнитная анизотропия с осью легкого намагничивания, ориентированной вдоль длинной стороны ленты. Найдены оптимальные условия нанокристаллизации сплава, приводящие к стабильности его магнитных свойств при достаточно высокой температуре 570°С.

РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИОННОЕ ПОВЕДЕНИЕ ПРИ ГОРЯЧЕЙ ДЕФОРМАЦИИ ТЕХНИЧЕСКИ ЧИСТОГО ТИТАНА, МОДИФИЦИРОВАННОГО БОРОМ

ГАЙСИН Р.А., ИМАЕВ В.М., ИМАЕВ Р.М.

Выполнено сравнительное исследование рекристаллизационного поведения при горячей деформации технически чистого титана (ВТ1-0) с добавкой 0.2 вес. % бора в литом состоянии и нелегированного технически чистого титана в горячекатаном и литом состояниях. Введение бора приводит к формированию однородно распределенных коротких волокон и частиц моноборида титана (TiB), способствующих существенному измельчению литой структуры. Рекристаллизационное поведение сплавов изучали после деформации сжатием при Т = 900... 600°C с помощью EBSD-анализа. Установлено, что кинетика рекристаллизации, если сравнивать ВТ1-0 и ВТ1-0-0.2В с исходной литой структурой, существенно ускоряется благодаря присутствию боридов. Рекристаллизационное поведение ВТ1-0 с исходной горячекатаной структурой и ВТ1-0-0.2В с исходной литой структурой оказалось примерно схожим. На основе проведенного исследования предложены рекомендации, следование которым должно облегчить (удешевить) получение мелко- и ультрамелкозернистых полуфабрикатов из технически чистого титана.

СТРУКТУРНЫЕ И ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В ЗАКАЛЕННОМ ДВУХФАЗНОМ ТИТАНОВОМ СПЛАВЕ ПРИ ХОЛОДНОЙ ДЕФОРМАЦИИ И ПОСЛЕДУЮЩЕМ НАГРЕВЕ

ИЛЛАРИОНОВ А.Г., ДЕМАКОВ С.Л., СТЕПАНОВ С.И., ИЛЛАРИОНОВА С.М.

Методами рентгеноструктурного фазового анализа, электронной просвечивающей и растровой микроскопии и дифференциальной сканирующей калориметрии установлены закономерности формирования структуры и фазового состава при холодной прокатке пруткового полуфабриката из сплава ВТ16, закаленного на -мартенсит (Тз = Тпп – 10°С). Установлено, что с увеличением вытяжки в исследованном интервале происходит более полный деформационно-индуцированный переход по схеме ( + а) с образованием а-твердого раствора с аномально большим периодом решетки вследствие протекания аккомодационных процессов из-за разницы удельных объемов исходного ( ) и образующегося ( ) мартенситов. Установлена корреляция фазового состава с микродюрометрическими и упругими характеристиками. Определены температурные интервалы протекания процессов распада при непрерывном нагреве в закаленном и холоднокатаном состоянии.

ВЛИЯНИЕ ЛЕГИРОВАНИЯ НА ВЫДЕЛЕНИЕ ИНТЕРМЕТАЛЛИДНЫХ ФАЗ В ЖАРОПРОЧНЫХ ТИТАНОВЫХ СПЛАВАХ

ПОПОВ А.А., ЛЕДЕР М.О., ПОПОВА М.А., РОССИНА Н.Г., НАРЫГИНА И.В.

Исследовано влияние варьирования легирующих элементов в пределах марки сплава на процессы выделения третьих фаз. Рассмотрены типы выделяющихся силицидных частиц, а также их влияние на выделение 2-фазы. Показано, что при старении происходит выделение силицидных частиц типа (Ti,Zr)5Si3 (S1), которые в процессе выдержки обогащаются атомами циркония и трансформируются в силициды (Ti,Zr)6Si3 (S2) и (Zr,Ti)2Si (S3).

ДИФФУЗИЯ НА ГРАНИЦЕ “ПЛЕНКА–ПОДЛОЖКА” ПРИ ЭЛЕКТРОКРИСТАЛЛИЗАЦИИ ЦИНКА НА МЕДНОЙ ПОДЛОЖКЕ

ШТАПЕНКО Э.Ф., ЗАБЛУДОВСКИЙ В.А., ДУДКИНА В.В.

Приведены результаты экспериментальных исследований диффузионного слоя на границе раздела “пленка–подложка” электролитических пленок цинка на медной подложке. Исследования показали, что в переходном слое происходит диффузия осаждаемого металла в материал подложки. Глубина диффузионного слоя и, следовательно, концентрация внедренных атомов никеля сильно зависит от условия электрокристаллизации: от 1.5 мкм на постоянном токе до 4 мкм на постоянном токе с применением лазерно-стимулированного осаждения (ЛСО). Рентгеноструктурные исследования переходного слоя на границе раздела “пленка–подложка” показали, что при электрокристаллизации импульсным током с “жесткими” режимами и с использованием ЛСО в диффузионном слое образуется фаза CuZn2. Это говорит о том, что диффузия цинка в медь происходит по двум механизмам: зернограничному и объемному. Получены значения коэффициента диффузии ад-атомов цинка в поликристаллической меди: 1.75 ? 10-15 м2 для осаждения на постоянном токе и 1.74 ? 10-13 м2 для ЛСО.

ФОРМИРОВАНИЕ ЛЕГИРОВАННОГО ХРОМОМ ЦЕМЕНТИТА В ПРОЦЕССЕ МЕХАНОСИНТЕЗА И ПОСЛЕДУЮЩИХ ОТЖИГОВ

ЧУЛКИНА А.А., УЛЬЯНОВ А.И., ЗАГАЙНОВ А.В., УЛЬЯНОВ А.Л., ЕЛСУКОВ Е.П.

С помощью мёссбауэровских методов и магнитных измерений исследовано формирование фаз в процессе механосинтеза в шаровой планетарной мельнице нанокомпозита (Fe0.93Cr0.07)75C25 с последующими отжигами при различных температурах. Показано, что на начальном этапе механосинтеза образуется аморфная Fe–C-фаза, а затем аморфная Fe–Cr–C-фаза, из которой в процессе дальнейшего механосинтеза формируется легированный цементит. Обнаружено, что изменение исходного состава (Fe0.93Cr0.07)75C25-порошков до 5 мас. % за счет продуктов намола с размольных шаров, изготовленных из стали ШХ-15, практически не оказывает влияние на фазовый состав, удельную намагниченность насыщения и коэрцитивную силу образцов, отожженных в течение 1 ч при 800°C.

ИНДУЦИРОВАННАЯ ОТЖИГОМ КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ РАДИАЦИОННО-АМОРФИЗОВАННОГО СПЛАВА ER2FE13.8B

ЧУКАЛКИН Ю.Г., ТЕПЛЫХ А.Е., КУДРЕВАТЫХ Н.В., БОГДАНОВ С.Г., ЧУ К.Н., ЛИ С., АНДРЕЕВ А.В., ПИРОГОВ А.Н.

Для исследования эволюции структурного и магнитного состояния радиационно-аморфизованного сплава Er2Fe13.8B в процессе изотермического отжига от 295 до 1025 К были проведены измерения намагниченности и дифракции нейтронов. Отжиг сплава приводит к кристаллизации фазы типа Nd2Fe14B, занимающей около 84% объема образца, и фазы -Fe (16%). Нейтронографические данные показывают, что кристаллизация сплава Er2Fe13.8B происходит в температурном интервале 590–638 К. Магнитные измерения свидетельствуют о росте спонтанной намагниченности и коэрцитивной силы с увеличением температуры отжига выше 800 К. Намагниченность подрешетки Er в образце, отожженном при 993 К, меньше, чем в состоянии до аморфизации. Однако тип магнитной анизотропии Er подрешетки не изменился, сохранив ориентацию осей легкого намагничивания в базисной плоскости тетрагональной кристаллической решетки.

ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОСТИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ОТЖИГА НА ЭВОЛЮЦИЮ СТРУКТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТИТАНОВОГО СПЛАВА СИСТЕМЫ TI–AL–V В СУБМИКРОКРИСТАЛЛИЧЕСКОМ СОСТОЯНИИ

РАТОЧКА И.В., ЛЫКОВА О.Н., НАЙДЕНКИН Е.В.

Изучено влияние отжигов при 673 К в течение 6–24 ч на структурно-фазовое состояние и механические свойства титанового сплава системы Ti–Al–V, предварительно подвергнутого интенсивной пластической деформации методом всестороннего прессования. Установлено, что указанные отжиги приводят к немонотонной зависимости механических свойств сплава от времени отжига. Показано, что при отжигах сплава Ti–Al–V в субмикрокристаллическом состоянии в нем одновременно протекают как процессы, способствующие упрочнению сплава (образование в результате фазовых превращений мелкодисперсных частиц и формирование новых зерен в нанометровом диапазоне), так и процессы, приводящие к его разупрочнению (развитие процессов возврата и рост зерен до микронных размеров). Превалирование тех или иных процессов при отжигах определяет рост или падение механических свойств сплава.

РАЗВИТИЕ РОТАЦИОННОЙ МОДЫ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ ВОЛОЧЕНИИ ПЕРЛИТНЫХ СТАЛЕЙ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМ ЛЕГИРОВАНИЯ

ТЕРЕЩЕНКО Н.А., ЯКОВЛЕВА И.Л., ЧУКИН М.В., ЕФИМОВА Ю.Ю.

С применением просвечивающей электронной микроскопии исследована эволюция структуры тонкопластинчатого перлита в процессе волочения ряда сталей эвтектоидного состава, отличающихся природным легирующим комплексом. Установлена связь между развитием ротационной моды в пластинчатом перлите и формированием осевой текстуры при деформации сталей, содержащих микродобавки легирующих элементов.

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ СЛОЕВ NB3SN В МНОГОВОЛОКОННЫХ КОМПОЗИТАХ С КОЛЬЦЕВЫМИ NB-ВОЛОКНАМИ

ДЕРЯГИНА И.Л., ПОПОВА Е.Н., ПАТРАКОВ Е.И.

Изучены структура и морфология слоев Nb3Sn в сверхпроводящих композитах Nb/Cu-Sn с кольцевыми (трубчатыми) волокнами ниобия после разных режимов диффузионного отжига. Показано, что применение кольцевых волокон обеспечивает практически полную проработку ниобия при всех исследованных режимах диффузионного отжига. Слои Nb3Sn с минимальным размером зерен получены в композитах после укороченного двухступенчатого диффузионного отжига 575°С/100 ч + 625°С/50 ч. Применение в конструкции композита ниобиевых трубок вместо сплошных стержней приводит, при определенных режимах диффузионного отжига, к улучшению морфологии сверхпроводящего слоя, состоящего только из мелкодисперсных равноосных зерен. Это позволяет достичь максимальную для композитов, полученных по бронзовой технологии, критическую плотность тока 2200 А/мм2.

ОПИСАНИЕ ЗЕРНОГРАНИЧНОЙ ДИФФУЗИИ В НАНОСТРУКТУРНЫХ МАТЕРИАЛАХ ДЛЯ ТОНКОПЛЕНОЧНОГО ИСТОЧНИКА ДИФФУЗАНТА

КЕСАРЕВ А.Г., КОНДРАТЬЕВ В.В., ЛОМАЕВ И.Л.

Используя асимптотические методы решения дифференциальных уравнений, дано описание зернограничной диффузии на переходных (между С- и В-режимом) стадиях отжига в нано и субмикроскопических материалах, характеризующихся неравновесными границами зерен и, как следствие, сильной координатной зависимостью коэффициента диффузии вблизи них. В продолжение работы [1] получено решение диффузионной задачи для часто используемого в экспериментах условия тонкопленочного (мгновенного) истощаемого источника диффузанта. На основе выполненных численных расчетов и качественных оценок предложены выражения для средней слоевой концентрации и установлена область их применимости. Проанализированы особенности зернограничной диффузии, связанные с учетом приграничных областей и типом диффузионного источника. Используя литературные данные, приведены оценки глубины проникновения диффузанта в приграничную зону для некоторых материалов.

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