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

ИССЛЕДОВАНИЕ СТАБИЛЬНОСТИ СТРУКТУРЫ И СВЕРХУПРУГОГО ПОВЕДЕНИЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИ ОБРАБОТАННЫХ СПЛАВОВ С ПАМЯТЬЮ ФОРМЫ TI–NB–ZR И TI–NB–TA

ШЕРЕМЕТЬЕВ В.А., ПРОКОШКИН С.Д., БРАИЛОВСКИЙ В., ДУБИНСКИЙ С.М., КОРОТИЦКИЙ А.В., ФИЛОНОВ М.Р., ПЕТРЖИК М.И.

В результате циклических механических испытаний по схеме растяжение–разгрузка (максимальная деформация 2% в каждом цикле, 10 циклов) после термомеханической обработки были определены параметры сверхупругости сплавов Ti–Nb–Ta и Ti–Nb–Zr: модуль Юнга, остаточная деформация и фазовый предел текучести. Методами электронно-микроскопического и рентгеноструктурного анализов изучены параметры сверхупругости и структура сплавов до испытания, после испытания, после выдержки 40 дней и после повторного испытания. Модуль Юнга сплава Ti–Nb–Ta уменьшается в ходе механоциклирования после ТМО по разным режимам с 30–40 до 20–25 ГПа, но восстанавливает свое исходное значение при последующей выдержке в течение 40 дней, а в ходе повторного механоциклирования изменяется мало. Модуль Юнга сплава Ti–Nb–Zr в ходе механоциклирования уменьшается незначительно, а при выдержке также восстанавливается и при повторном циклировании ведет себя стабильно. В ходе механоциклирования возникают поверхностные растягивающие напряжения, которые облегчают развитие мартенситного превращения под нагрузкой, ориентируют его и таким образом способствуют наблюдаемому уменьшению фазового предела текучести и остаточной деформации. Повышение уровня исходного упрочнения стабилизирует сверхупругое поведение при механоциклировании.

РЕЛЬЕФ ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛА ПРИ СВАРКЕ ВЗРЫВОМ: ВСПЛЕСКИ И ВОЛНЫ

ГРИНБЕРГ Б.А., ИВАНОВ М.А., ИНОЗЕМЦЕВ А.В., КУЗЬМИН С.В., ЛЫСАК В.И., ВЛАСОВА А.М.

Исследуется характер рельефа поверхности раздела для соединений медь-тантал, алюминий-тантал, магний-титан при разных режимах сварки взрывом: на нижней границе, ниже нижней границы, выше нижней границы свариваемости. Впервые было обнаружено, что выступы на плоской поверхности раздела имеют форму всплесков. Такая форма является необычной, если учесть, что выступы образованы твердой фазой, которая не испытывала расплавления. При переходе к области ниже нижней границы число всплесков уменьшается и их оказывается недостаточно для обеспечения свариваемости. При переходе к области несколько выше нижней границы поверхность раздела становится квазиволнообразной и неоднородной. При этом, кроме волнообразной поверхности, в отдельных местах наблюдаются также и всплески. Одновременное наблюдение всплесков и волн получено впервые. Предлагаются модели, описывающие возможные варианты их взаимосвязи.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ СПЕКТР И ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ГРАФЕНА С ПРИМЕСЬЮ АЗОТА

РЕПЕЦКИЙ С.П., ВЫШИВАНАЯ И.Г., СКОТНИКОВ В.А., ЯЦЕНЮК А.А.

На основе модели сильной связи с использованием обменно-корреляционных потенциалов в теории функционала плотности исследована электронная структура графена с примесью азота. В качестве базиса выбираются волновые функции 2s-, 2p-состояний нейтральных невзаимодействующих атомов углерода. При исследовании матричных элементов гамильтониана учитывались первые три координационные сферы. Установлено, что гибридизация зон приводит к расщеплению энергетического спектра электронов в области энергии Ферми. Благодаря перекрыванию энергетических зон упомянутая выше щель проявляется как квазищель, в области которой плотность электронных состояний имеет значительно меньшее значение по сравнению с остальной областью спектра. Установлено, что с увеличением концентрации азота электропроводность графена уменьшается. Поскольку с увеличением концентрации азота плотность электронных состояний на уровне Ферми растет, то уменьшение электропроводности обусловлено более резким уменьшением времени релаксации электронных состояний.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПРОТОНОВ В МЕТАЛЛИЧЕСКОМ ВОДОРОДЕ

ШВЕЦ В.Т.

Впервые детально исследовано трехчастичное взаимодействие протонов в металлическом водороде. За него отвечает член третьего порядка теории возмущений по потенциалу электрон-протонного взаимодействия для энергии электронов проводимости в поле протонов. Показано, что трехчастичное взаимодействие для большинства конфигураций протонов является малым по сравнению с эффективным парным взаимодействием, но для некоторых конфигураций оно значительно превышает последнее. Из расчетов следует, что трехчастичное взаимодействие стремится сжать водород до больших плотностей, чем это в состоянии сделать парное эффективное взаимодействие. Наибольшая глубина потенциальной ямы для трехчастичного взаимодействия протонов соответствует размещению протонов на одной прямой, что можно интерпретировать как тенденцию к образованию кубической решетки в металлическом состоянии. Жидкометаллическое состояние водорода может быть устойчивым при температурах, значительно превышающих комнатные. Трехчастичное взаимодействие способствует также переходу водорода в атомарное состояние как промежуточное между его молекулярной и металлической фазами.

RELATIVISTIC FIRST-PRINCIPLES STUDY ON SPIN AND ORBITAL MAGNETISM OF MATTAGAMITE (COTE2)

MAHDI AFSHAR , KORDBACHEH AMIR H. A.

We have demonstrated electronic and magnetic properties of CoTe2 compound in the framework of relativistic density functional theory using generalized gradient approximation (GGA). The spin and orbital magnetic moments of Co and Te atoms were obtained using full-potential local orbitals band structure scheme. We have found a partially quenched orbital moment of for Co atom in the local spin density approximation. In order to improve the intrinsic deficiency of local density approximation for describing orbital magnetism, an orbital polarization correction was applied to CoTe2 and a significant orbital moment of was found for Co atom in this compound.

ВОЗМОЖНОСТЬ ВОЛНОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ФОРМИРОВАНИЕМ ПЛАСТИН ДВОЙНИКОВАННОГО АУСТЕНИТА В ПРОЦЕССЕ ОБРАЗОВАНИЯ БЕЙНИТНОГО ФЕРРИТА

КАЩЕНКО М.П., ЧАЩИНА В.Г.

Анализируются упругие поля базисных дислокационных петель носителей деформации сдвига по плоскостям {558} , близким к габитусам основной компоненты бимодального распределения габитусов феррита в макропластине бейнита. Показано, что имеются экстремумы упругого поля, которым можно сопоставить возникновение в волновом режиме пластин двойников аустенита. Формирование дополнительной компоненты распределения габитусов феррита связывается, главным образом, с областями двойникованного аустенита.

ЭМИССИОННАЯ МЕССБАУЭРОВСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ ГРАНИЦ ЗЕРЕН ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО МОЛИБДЕНА

ПОПОВ В.В., СЕРГЕЕВ А.В.

Методом эмиссионной мессбауэровской спектроскопии на ядрах 57Co(57Fe) исследованы границы зерен поликристаллического молибдена. Показано, что атомы Со диффундируют по границам зерен по межузельному механизму. Проанализировано состояние атомов Со в границах зерен и приграничных областях кристаллитов. Оценены значения эффективного коэффициента диффузии в приграничных областях кристаллитов. Определена температурная зависимость коэффициента зернограничной сегрегации Со в Mo.

СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ СПЛАВА NITI

БРАГОВ А.М., ДАНИЛОВ А.Н., КОНСТАНТИНОВ А.Ю., ЛОМУНОВ А.К., МОТОРИН А.С., РАЗОВ А.И.

Рассмотрено механическое поведение двойного поликристаллического сплава NiTi с квазиравновесной структурой при высокоскоростном растяжении в диапазоне температур 20–300°C. Квазиравновесная структура, призванная обеспечить длительную стабильность специальных свойств исследованного сплава, достигалась старением, после которого прямое и обратное мартенситные превращения демонстрировали многостадийный характер, а фазовый состав при комнатной температуре характеризовался присутствием R- и B19-мартенситов. Для разделения вкладов, вносимых равновесной структурой и высокой скоростью растяжения в механическое поведение сплава, проведен сравнительный анализ диаграмм высокоскоростного и квазистатического растяжения. Показано, что особенностями равновесной структуры определяется действие нескольких механизмов обратимой деформации, а скорость растяжения определяет их интенсивность и уровень напряжений, при которых они развиваются. Приведены результаты рентгенографического изучения фазового состава образцов исследованного сплава после высокоскоростного растяжения, позволяющие сделать вывод о том, что механическое поведение мартенсита и аустенита исследованного сплава при динамическом растяжении определялось развитием протекающих под напряжением превращений R B19, B2 R и B2 B19, а также процессами раздвойникования и переориентации кристаллов B19-мартенсита.

ВЛИЯНИЕ ОТЖИГА НА ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ГОРЯЧЕКАТАНОЙ МЕДИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

ЛОГИНОВ Ю.Н., ДЕМАКОВ С.Л., ИВАНОВА М.А., ИЛЛАРИОНОВ А.Г., КАРАБАНАЛОВ М.С., СТЕПАНОВ С.И.

Выполнены эксперименты по отжигу горячекатаной кислородсодержащей меди в диапазоне температур 300... 700°C и исследованы свойства и структура металла после такого воздействия. Для исследования применены методы измерения механических свойств металла: построение диаграмм растяжения, определение временного сопротивления, условного предела текучести, относительного удлинения, относительного сужения, твердости, модуля упругости. Структурные исследования выполнены методами оптической и электронной микроскопии. Установлено, что наиболее существенное снижение после отжига выше температуры 500°C претерпевает условный предел текучести (до 62% для меди, отожженной при 600°C). Выявлен феномен сфероидизации пор вокруг частиц оксидов меди при температуре отжига 600°C. Выявлено, что отжиг горячекатаной меди при температуре 500... 600°C приводит к повышению пластических свойств металла за счет развития механизма сфероидизации пор и снижения влияния концентраторов напряжений.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭВОЛЮЦИИ АНСАМБЛЯ ВЫДЕЛЕНИЙ В СТАЛЯХ С V И NB

ГОРБАЧЁВ И.И., ПОПОВ В.В., ПАСЫНКОВ А.Ю.

В рамках приближения среднего поля разработана модель для описания эволюции ансамблей карбонитридных выделений нескольких составов в сталях на стадиях роста, растворения и коагуляции. На основе численной реализации представленной модели проведены расчеты кинетики роста и растворения карбонитридов в системе Fe–Nb–V–C–N.

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СТАРЕЮЩЕГО СПЛАВА AL–LI–CU–ZR–SC–AG ПОСЛЕ МЕГАПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ КРУЧЕНИЕМ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

КАЙГОРОДОВА Л.И., РАСПОСИЕНКО Д.Ю., ПУШИН В.Г., ПИЛЮГИН В.П., СМИРНОВ С.В.

Изучены структурные и фазовые превращения в промышленном стареющем алюминий-литиевом сплаве Al – 1.2 Li – 3.2 Cu – 0.09 Zr – 0.11 Sc – 0.4 Ag – 0.3 Mg в состоянии поставки, а также после мегапластической деформации кручением под высоким давлением 4 ГПа на 1, 5 и 10 оборотов. Обнаружено, что в сплаве реализуется деформационно-индуцированная нанофрагментация и динамическая рекристаллизация, степень развития рекристаллизации повышается с возрастанием величины деформации. Процессы нанофрагментации и рекристаллизации сопровождаются деформационно-индуцированным распадом твердого раствора, изменением как механизма зарождения выделений, так и фазового состава сплава. Обсуждается влияние наноструктурного нанофазного состояния сплава на уровень его механических свойств (микротвердость, пластичность, модуль упругости, жесткость).

ЭВОЛЮЦИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СПЛАВА CU–47PD (АТ. %) В ПРОЦЕССЕ АТОМНОГО УПОРЯДОЧЕНИЯ ПОСЛЕ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

АНТОНОВА О.В., НОВИКОВА О.С., АНТОНОВ Б.Д., ВОЛКОВ А.Ю.

Продемонстрирована возможность интенсивной пластической деформации (ИПД) сплава Cu–47Pd (ат. %) путем прокатки слитка при комнатной температуре на высокие степени без промежуточных отжигов. Изучены микроструктура и физико-механические свойства лент толщиной 100 и 4.5 мкм в исходном, сильно деформированном состоянии (истинная степень деформации 4.4 и 7.5, соответственно), а также после термообработок различной продолжительности. Высокая пластичность сплава при прокатке объясняется процессами возврата, которые протекают в материале в ходе ИПД. При температуре 400°С обнаружено формирование однофазного, упорядоченного по типу B2 состояния, что расходится с фазовой диаграммой.

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