Физика металлов и металловедение

ВЛИЯНИЕ ОКСИДНОЙ ФАЗЫ НА ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЫСОКОХРОМИСТОЙ СТАЛИ

КОРШУНОВ Л.Г., САГАРАДЗЕ В.В., КАТАЕВА Н.В., ЧЕРНЕНКО Н.Л., АГЕЕВ В.С., ДАНИЛЬЧЕНКО В.Е.

Исследовано влияние дисперсных оксидных фаз типа Y2O3 TiO2 на интенсивность изнашивания и коэффициент трения высокохромистых мартенситной (18Х12В2) и ферритной (01Х13В2) сталей в условиях трения скольжения в паре со сталью 40Х13. Металлографическим и электронно-микроскопическим методами изучена структура данных материалов. Показано, что присутствие в структуре ферритной стали 01Х13В2 дисперсных, в том числе наноразмерных, оксидных частиц в количестве около 0.5% оказывает сложное по характеру влияние на износостойкость рассматриваемой стали. При сухом трении скольжения в условиях адгезионного изнашивания, сталь 01Х13В2, легированная оксидами характеризуется малой износостойкостью. Это обусловлено наличием у данной стали повышенной хрупкости, которая активизирует процессы схватывания и глубинного вырывания на поверхности трения стали. В случае трения со смазкой (режим граничного трения) дисперсные оксидные фазы оказывают значительное положительное влияние на износостойкость стали. Интенсивность изнашивания упрочненной оксидами ферритной стали в этом случае примерно в 2 раза ниже, чем стали, не легированной оксидами. Это обусловлено формированием в поверхностном слое легированной оксидами стали многочисленных пор, образовавшихся на месте выкрошившихся оксидов. Возникновение пор способствуют лучшему удержанию смазки в зоне трения (эффект самосмазывания), что снижает вероятность адгезионного взаимодействия между контактирующими стальными поверхностями. Установлено, что легирование высокохромистой мартенситной стали 18Х12В2 относительно небольшим количеством ( 0.3) оксидов типа Y2O3 + TiO2 не оказывает заметного влияния на трибологические свойства рассматриваемой стали. На величину коэффициента трения исследуемых сталей оксидная фаза не оказывает заметного влияния.

ВОССТАНОВЛЕНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ YBA2CU3O7 - ПРИ T > 900С ПОСЛЕ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО РАСПАДА

БОБЫЛЕВ И.Б., КУЗНЕЦОВА Е.И., КРИНИЦИНА Т.П., ЗЮЗЕВА Н.А., СУДАРЕВА С.В., РОМАНОВ Е.П.

Методами электронной просвечивающей и оптической микроскопии исследована структура нестехиометрического соединения YBa2Cu3O7 - после низкотемпературного отжига (200–300°C) и последующего восстановления при температурах 930–950С. Показано, что сохранение части дефектов структуры, образовавшихся в ходе распада и взаимодействия с парами воды, после восстановительного отжига определяет структурное состояние данного соединения, характерное для материалов, обладающих улучшенными электрофизическими свойствами.

ГИГАНТСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ МАГНИТНЫХ И МАГНИТОРЕЗИСТИВНЫХ СВОЙСТВ СВЕРХРЕШЕТОК COFE/CU ПРИ СУБНАНОМЕТРОВОЙ ВАРИАЦИИ ТОЛЩИНЫ БУФЕРНОГО СЛОЯ ХРОМА

МИЛЯЕВ М.А., НАУМОВА Л.И., ПРОГЛЯДО В.В., КРИНИЦИНА Т.П., БУРХАНОВ А.М., БАННИКОВА Н.С., УСТИНОВ В.В.

В сверхрешетках [Co90Fe10/Cu]n, приготовленных методом магнетронного напыления, исследована зависимость магнитных и магниторезистивных свойств от типа подложки, материала и толщины буферного слоя (Cr, Fe, Cu, Co90Fe10). В сверхрешетках с буферным слоем хрома обнаружен резкий переход от низкокоэрцитивного к высококоэрцитивному состоянию при малом изменении толщины слоя хрома tCr – от 15 A до 20 A. Показано, что обнаруженное скачкообразное изменение гистерезисных свойств сверхрешеток с буферным слоем Cr сопровождается структурным изменением в слоях Cu и Co90Fe10, характеризуемым исчезновением в них текстуры типа 111 при tC r > 20 A. Обнаружено, что наиболее эффективным буферным слоем, увеличивающим при комнатной температуре в три раза магнитосопротивление при минимальном увеличении гистерезиса, является слой Co90Fe10(15 A). Установлено, что тип подложки ((100)Si, (10 2)Al2O3, стекло) не оказывает существенного влияния на магниторезистивные характеристики исследованных сверхрешеток.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРОВ ВОДЫ И НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО РАСПАДА НА СТРУКТУРУ И ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКОГО YBA2CU3O7 -

БОБЫЛЕВ И.Б., ЗЮЗЕВА Н.А.

Исследовано влияние на структуру и электрофизические свойства нестехиометрического YBa2Cu3O7- паров воды и распада на фазы с различным содержанием кислорода. Показано, что оба фактора приводят к созданию дефектов структуры, которые могут играть роль центров пиннинга и улучшать токонесущую способность материалов. Между тем, взаимодействие с водой приводит к ухудшению сверхпроводящих свойств межзеренных границ. Оптимизация электрофизических свойств YBa2Cu3O7- может быть достигнута путем выбора условий термообработки в плане температуры, продолжительности отжига и содержания паров воды в атмосфере отжига. Проведено уточнение диаграммы состояния YBa2Cu3O6 YBa2Cu3O7 в области температур 400°C.

АВТОВОЛНЫ ЛОКАЛИЗАЦИИ ПЛАСТИЧЕСКОГО ТЕЧЕНИЯ. СКОРОСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ, ДИСПЕРСИЯ И ЭНТРОПИЯ

ЗУЕВ Л.Б., БАРАННИКОВА С.А.

Скорость распространения, дисперсия автоволн локализованной пластической деформации рассмотрены для стадий легкого скольжения и линейного деформационного упрочнения в ряде чистых металлов и сплавов. Найдены и объяснены квадратичная форма дисперсионного соотношения и зависимости фазовой и групповой скоростей автоволн от волнового числа. Установлена взаимосвязь характеристик автоволн локализованного пластического течения и параметров упругих волн в материалах. Найдена инвариантная для процессов упругой и пластической деформации величина. Оценено изменение энтропии системы при генерации автоволн локализации пластического течения.

АНОМАЛЬНЫЕ ДИФФУЗИОННЫЕ ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В СТАЛЯХ ПРИ ИНТЕНСИВНОЙ ХОЛОДНОЙ ДЕФОРМАЦИИ

САГАРАДЗЕ В.В., ШАБАШОВ В.А.

Представлены результаты исследования неравновесных диффузионных фазовых превращений в сталях и сплавах при интенсивной холодной деформации (процессы растворения интерметаллидов, карбидов, нитридов и оксидов в стальной матрице), которые объясняются генерацией и миграцией большого количества дислокаций и точечных дефектов (вакансий и междоузельных атомов) деформационного происхождения.

ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ПОЛУЧЕНИЯ НА ФАЗОВЫЙ СОСТАВ, СТРУКТУРУ И МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВАКУУМНО-ДУГОВЫХ ПОКРЫТИЙ СИСТЕМЫ ZR–TI–SI–N

СОБОЛЬ О.В., ПОГРЕБНЯК А.Д., БЕРЕСНЕВ В.М.

Изучены закономерности формирования фазово-структурного состояния и механические характеристики вакуумно-дуговых покрытий, полученных испарением мишени системы Zr–Ti–Si–N в реактивной среде азота. Для исследуемых составов мишеней Zr 92.0 мас. %, Ti – 3.9 мас. %, Si – 4.1 мас. % и Zr 64.2 мас. %, Ti – 32.1 мас. %, Si – 3.7 мас. % при рабочем давлении азотной атмосферы 0.1–0.8 Па и потенциале на подложке –100 В и –200 В установлено формирование однофазного кристаллического состояния покрытий (нитрид твердого раствора атомов испаряемой мишени). Размеры кристаллитов находятся в нанометровом диапазоне и составляют 25–85 нм. Увеличению размеров кристаллитов в направлении падения пленкообразующих частиц (перпендикулярно плоскости роста) способствует повышение потенциала смещения от –100 В до –200 В. Низкая теплопроводность Ti и Zr металлических составляющих испаряемой мишени приводит к значительному содержанию капельной фазы при использовании прямоточного режима вакуумно-дугового осаждения и требует для повышения однородности высоких механических свойств покрытий использования технологической схемы с сепарированием пленкообразующих пучков. Использование сепарированных от капельной фазы пленкообразующих пучков позволяет повысить однородность по морфологии поверхности покрытия при сохранении достаточно большого индекса пластичности материала покрытия H/E = (0.8–0.9) и высокой твердости 33–37 ГПа.

КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА МАРТЕНСИТА И РЕСУРС ОБРАТИМОЙ ДЕФОРМАЦИИ ТЕРМИЧЕСКИ И ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИ ОБРАБОТАННЫХ СПЛАВОВ TI–NI С ПАМЯТЬЮ ФОРМЫ

ПРОКОШКИН С.Д., КОРОТИЦКИЙ А.В., БРАИЛОВСКИЙ В., ИНАЕКЯН К.Э., ДУБИНСКИЙ С.М.

Методом рентгеновской дифрактометрии исследованы сплавы Ti–49.73–51.05 ат. % Ni с памятью формы, подвергнутые закалке и ТМО по схеме холодная деформация прокаткой (е = 0.3–1.9) + последеформационный отжиг (в интервале 200–500С) для получения разной дефектности решетки исходного В2-аустенита. Для закаленных сплавов определены концентрационные зависимости параметров решетки B19-мартенсита, максимальной деформации решетки при мартенситном превращении и ее кристаллографической ориентировки в монокристалле, ресурса обратимой деформации в поликристалле. Параметры решетки мартенсита, образовавшегося из полигонизованного, в т.ч. наносубзеренного, или нанокристаллического аустенита, отличаются от соответствующих параметров закаленного мартенсита, образовавшегося из рекристаллизованного аустенита, и их различие возрастает с увеличением дефектности решетки исходного аустенита. Увеличение дефектности решетки аустенита сопровождается уменьшением ресурса обратимой деформации. Деформация существующего мартенсита или образование мартенсита напряжений под анизотропным воздействием внешних напряжений, изменяя межплоскостное расстояние и коэффициент теплового расширения в разных кристаллографических направлениях, не изменяет усредненные параметры решетки мартенсита вблизи интервала Ms Mf и ресурс обратимой деформации.

ВОЗНИКНОВЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ В ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ АНИЗОТРОПНОЙ СТАЛИ В ПРОЦЕССЕ ЕЕ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ

ДРАГОШАНСКИЙ Ю.Н., КАРЕНИНА Л.С., СОЛОВЕЙ В.Д., ПУЖЕВИЧ Р.Б.

Исследовано изменение магнитных потерь в электротехнической анизотропной стали в результате ее однократной и многократной лазерной обработки. Показано, что последовательное нанесение лазерных барьеров в несколько проходов через лазерную установку приводит к ухудшению магнитных свойств, сопровождаемому изгибом образца. Поверхность, подвергнутая лазерной обработке, оказывается при этом вогнутой. Рассчитана величина напряжений, возникающих в металле после каждого этапа лазерной обработки.

АВТОБЛОКИРОВКА ДИСЛОКАЦИЙ В ИНТЕРМЕТАЛЛИДЕ NI3GE: РЕКОНСТРУКЦИЯ ДВУХДОЛИННОГО ПОТЕНЦИАЛЬНОГО РЕЛЬЕФА

ГРИНБЕРГ Б.А., ИВАНОВ М.А., АНТОНОВА О.В., ПЛОТНИКОВ А.В., КРУГЛИКОВ Н.А., ВЛАСОВА А.М., СОЛОВЬЕВА Ю.В.

Показана возможность восстановления формы рельефа (однодолинный – двухдолинный) и его параметров путем использования эффекта автоблокировки. Выявлены разрешенная и запрещенная области для автоблокировки. Установлена связь между отношением энергии дислокации в глубокой Ed и в мелкой – E0 долинах потенциального рельефа и предельным для автоблокировки углом . Предложен метод определения отношения глубин (Ed/E0) посредством детального анализа ТЭМ-изображений дислокационной структуры. Исследована дислокационная структура предварительно деформированных монокристаллов Ni3Ge после нагрева без нагрузки. Измерены углы перехода от криволинейных сегментов к прямолинейным сегментам, вытянутым вдоль выделенных направлений, и получены оценки предельного для автоблокировки угла . На основании этих оценок показано, что приближенно (Ed/E0) 0.7. Соотношение между глубинами долин потенциального рельефа дислокации получено впервые.

СИММЕТРИЙНЫЙ АНАЛИЗ ВОЗМОЖНЫХ В СE2FE17 МАГНИТНЫХ СТРУКТУР С ВОЛНОВЫМ ВЕКТОРОМ K6 = B3

ВОХМЯНИН А.П.

Для оценки степени достоверности ранее опубликованных результатов определения магнитной структуры Сe2Fe17 выполнен симметрийный анализ возможных магнитных структур, характеризуемых волновым вектором k6 = = .Кратко описана н применена ранее разработанная методика для расчета базисных функций неприводимых представлений пространственной группы D (R m), входящих в состав магнитного представления с вышеприведенным волновым вектором. Приведены и обсуждены результаты расчета этих базисных функций для атомов Fe, расположенных в 6c-, 9d-, 18f- и 18h-позициях. Сделан вывод, что в названном интерметаллическом соединении могут существовать магнитные структуры типа продольной или поперечной спиновых волн или сложная спираль с изменяющейся по гармоническому закону величиной магнитного момента при изменении координаты z узла, занятого атомом Fe.