Физика металлов и металловедение

ПОЗДРАВЛЯЕМ!

ВЛИЯНИЕ ТОЛЩИНЫ КРИСТАЛЛОВ FE–3% SI НА ДИНАМИКУ ДОМЕННОЙ СТРУКТУРЫ И МАГНИТНЫХ ПОТЕРЬ ВО ВРАЩАЮЩИХСЯ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ

ТИУНОВ В.Ф.

Исследовано влияние толщины кристаллов Fe–3% Si с отклонением оси легкого намагничивания на угол = 2.5° относительно плоскости на динамику их доменной структуры и магнитных потерь во вращающихся магнитных полях. Установлено, что по мере утонения кристаллов до толщины d = 0.10 мм роль замыкающей доменной структуры в перемагничивании образцов непрерывно падает. При этом возрастает вклад в изменение намагниченности образцов смещений 180-градусных границ полосовой доменной структуры. Выявлен ряд особенностей их поведения в тонких образцах, таких как наличие сильной неоднородности скоростей смещения 180-градусных границ полосовой доменной структуры, отсутствие ее дробления вплоть до Вm = 1.8 Тл. Полученные данные о динамике доменной структуры используются для анализа изменения магнитных потерь образцов во вращающихся магнитных полях.

ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПАДА МАРТЕНСИТА В СТАЛИ 65Г ПРИ ИМПУЛЬСНО-МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКЕ

ВОРОБЬЕВ Р.А., ДУБИНСКИЙ В.Н.

Рассмотрено влияние обработки импульсным магнитным полем и низкотемпературного отпуска на содержание углерода в мартенсите закаленной стали 65Г. При обработке импульсным магнитным полем и последующей выдержке в течение 12–24 ч закаленных образцов из стали 65Г наблюдаются те же эффекты распада пересыщенного твердого раствора (мартенсита), что и при нагреве в интервале температур 100–200°С.

РАДИАЦИОННЫЕ ДЕФЕКТЫ И ВОДОРОД В АУСТЕНИТНОЙ И АУСТЕНИТНО-МАРТЕНСИТНОЙ СТАЛЯХ ПРИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОМ НЕЙТРОННОМ ОБЛУЧЕНИИ

АРБУЗОВ В.Л., ГОЩИЦКИЙ Б.Н., ДАНИЛОВ С.Е., ЗУЕВ Ю.Н., КАРЬКИН А.Е., САГАРАДЗЕ В.В.

Представлены экспериментальные результаты о влиянии водорода ( 300 ат. ppm), радиогенного гелия и низкотемпературного нейтронного облучения (77 К) на свойства перспективных сталей: аустенитной 16Cr15Ni3Mo1Ti и аустенитно-мартенситной 16Cr9Ni3Mо. Обнаружено, что насыщение водородом приводит к увеличению предела текучести, причем в мартенситной фазе он возрастает больше, чем в аустенитной. Облучение быстрыми нейтронами существенно увеличивает предел текучести обеих сталей. Проведены оценки изменения предела текучести двухфазной стали и ее фазовых составляющих при низкотемпературном нейтронном облучении. Перекрытие каскадов смещения при облучении начинается при флюенсе больше, чем 1.5 ? 1018 см-2.

КИНЕТИКА ИЗМЕНЕНИЯ НАМАГНИЧЕННОСТИ НАСЫЩЕНИЯ ПРИ ОТЖИГАХ ИНВАРНОГО СПЛАВА FE–36% NI, ПОДВЕРГНУТОГО ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

МУЛЮКОВ Р.Р., ШАРИПОВ И.З., БУКРЕЕВА К.А., БИТКУЛОВ И.Х.

Исследованы изменения намагниченности насыщения и микротвердости инварного сплава Fe–36% Ni с нанокристаллической структурой при отжигах при разных температурах. Нанокристаллическая структура была сформирована методом интенсивной пластической деформации. Обнаружено появление высокотемпературной ферромагнитной фазы в результате формирования такой структуры. Определена температура отжига, после которого количество этой фазы максимально. При анализе кинетики изменения фазового состава учитывалось повышение диффузионной подвижности атомов в материале при переводе его в нанокристаллическое состояние.

ФАСЕТИРОВАНИЕ НАНОЧАСТИЦ ГЦК-МЕТАЛЛОВ. РЕЗУЛЬТАТЫ МД-МОДЕЛИРОВАНИЯ

КАРЬКИНА Л.Е., КАРЬКИН И.Н., ГОРНОСТЫРЕВ Ю.Н.

Методом молекулярной динамики исследован процесс формирования огранки (фасетирования) наночастиц Ni, Al, Au. Установлено, что преобразование поверхностности наночастиц ГЦК-металлов с достижением низкоэнергетической огранки может осуществляться путем коррелированного смещения групп атомов фасетки в плоскости октаэдра. Показано, что такой процесс подобен поверхностной диффузии n-меров с энергией активации, зависящей от размера фасетки, и для частиц размером d < 3.0 нм коррелированное смещение атомных слоев оказывается доминирующим механизмом формирования огранки.

ДИФФУЗИЯ В НАНОДИСПЕРСНЫХ СЛОИСТЫХ ПЛЕНОЧНЫХ СИСТЕМАХ

БОГАТЫРЕНКО С.И., ГЛАДКИХ Н.Т., КРЫШТАЛЬ А.П., САМСОНИК А.Л., СУХОВ В.Н.

Приводятся результаты исследований диффузии в слоистой пленочной системе Cu–Au переменной толщины (20–3 нм) методами электронографии, рентгеновской дифрактометрии и измерения сопротивления. Обнаружено, что независимо от порядка конденсации компонентов уже при комнатной температуре подложки в зоне контакта происходит формирование сплава переменного состава. Выполненные на основании полученных данных оценки показывают, что эффективный коэффициент диффузии меди в золото при характерном размере структурных элементов компонентов по 2 нм составляет 10-15 см2, что значительно превышает известные значения для макроскопических образцов. Это указывает, что в таких системах при их препарировании наряду с диффузионными процессами, обусловленными конденсацией, определяющую роль играет малость характерного размера, приводящая к значительному уменьшению энергии образования вакансий и соответствующему увеличению коэффициента диффузии.

К ВОПРОСУ О ЗУБЕ ТЕКУЧЕСТИ

БЛАГОВЕЩЕНСКИЙ В.В., ПАНИН И.Г.

Дано краткое описание модели одновременного зарождения и движения нескольких дислокационных линий на площадке моделирования с расположенными на ней случайным образом дефектами. Представлен алгоритм построения зависимости “напряжение–относительная деформация” растяжения образца с задаваемой постоянной скоростью деформации. По результатам проведенных с помощью математической модели экспериментов показана зависимость “зуба текучести” от первоначальной плотности дислокаций и от скорости деформации. PACS 61.72. Lk, 62.20. F-

ВЛИЯНИЕ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА ХЛАДОСТОЙКОСТЬ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ СВАРИВАЕМОЙ СТАЛИ

СЧАСТЛИВЦЕВ В.М., ТАБАТЧИКОВА Т.И., ЯКОВЛЕВА И.Л., ЕГОРОВА Л.Ю., ГЕРВАСЬЕВА И.В., КРУГЛОВА А.А., ХЛУСОВА Е.И., ОРЛОВ В.В.

Рассмотрено влияние образующейся при термомеханической обработке (ТМО) структуры и текстуры на хладостойкость низкоуглеродистой низколегированной свариваемой стали. Структура исследована металлографическим и электронно-микроскопическим методами, текстура рентгеновским методом с помощью анализа функции распределения ориентировок (ФРО). Рассмотрены структурные факторы, влияющие на увеличение хладостойкости, в том числе создание субмикрокристаллической структуры. Установлено, что компоненты текстуры являются результатом закономерной кристаллографической перестройки текстуры горячей деформации аустенита в текстуру образующейся из него -фазы при -превращении. Показано, что зависимость хладостойкости листового проката от доли кубической компоненты в текстуре -фазы имеет сложный немонотонный характер.

ДЕФОРМАЦИЯ И РАЗРУШЕНИЕ МОНОКРИСТАЛЛОВ СПЛАВОВ ТИПА ВКНА ПРИ 1100–1250°С

РОДИОНОВ Д.П., ДАВЫДОВ Д.И., СТЕПАНОВА Н.Н., ПУШИН В.Г., ФИЛИППОВ Ю.И., ВИНОГРАДОВА Н.И., АКШЕНЦЕВ Ю.Н., САЗОНОВА В.А.

Проведено сравнительное исследование структуры и механических свойств монокристаллических образцов 001 сплавов ВКНА-1В и ВКНА-4У (литых и после термообработки) при испытаниях на растяжение в области температур 1100–1250°С. Для сплава ВКНА-4У также испытаны образцы различной кристаллографической ориентации. При 1100°С вблизи зоны разрушения наблюдалась рекристаллизация. Основным механизмом релаксации при 1200–1250°С является динамический возврат. При 1250°С прочностные свойства ВКНА-4У выше, чем у сплава ВКНА-1В.

ВЛИЯНИЕ СТАБИЛЬНОСТИ АУСТЕНИТА НА ХАРАКТЕР РАЗРУШЕНИЯ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАРЕЮЩИХ НЕМАГНИТНЫХ СПЛАВОВ ПОСЛЕ РАЗЛИЧНЫХ УПРОЧНЯЮЩИХ ОБРАБОТОК

УВАРОВ А.И., ТЕРЕЩЕНКО Н.А.

Исследовали стареющие аустенитные сплавы со стабильным (Н26Х5Т3; Мн < –196°С) и метастабильным (Н25Х2Т3; Мн = –130°С) аустенитом после различных способов термической и термомеханической обработок: 1 – старение при температуре Тст = 600°С (с); 2 – упрочнение методом фазового наклепа и последующее старение при Тст = 600°С (ф.н. + с); 3 – деформация на 30% (д) при Тст = 600°С после предварительного старения при той же температуре (с + д); 4 – ф.н. + с + д. При этом сплав со стабильным аустенитом методом фазового наклепа не упрочнялся. Изучено изменение структуры, характера разрушения, предела прочности, предела текучести, относительного сужения и относительного удлинения от продолжительности старения ст при указанных выше упрочняющих обработках. Установлено, что физико-механические свойства сплавов зависят не только от ст, но и от температуры испытания. Показано, что на все обсуждаемые физико-механические характеристики сплавов существенным образом влияет стабильность аустенита.

СООТНОШЕНИЕ МЕЖДУ ТЕПЛОЕМКОСТЬЮ, КОЭФФИЦИЕНТОМ ТЕПЛОВОГО РАСШИРЕНИЯ И СПОНТАННОЙ НАМАГНИЧЕННОСТЬЮ В ИНВАРОПОДОБНОМ СОЕДИНЕНИИ YFE10MO2

ПОДГОРНЫХ С.М., КАЗАНЦЕВ В.А.

Исследованы теплоемкость, коэффициент теплового расширения (КТР), спонтанная намагниченность ферромагнитного соединения YFe10Mo2 с температурой Кюри TC = 390 К в диапазоне температур от 2 до 400 К. Рассмотрены соотношения между температурными зависимостями магнитной части теплоемкости (CМ), магнитной части коэффициента теплового расширения ( М), и спонтанной намагниченностью (Ms) для соединения YFe10Mo2. Найдено, что магнитная часть теплоемкости может быть хорошо аппроксимирована зависимостью = – с a > 0 и b > 0, а магнитная часть КТР – зависимостью = + с А > 0 и В > 0 во всем интервале температур магнитного упорядочения. Предположено, что основными источниками в формировании наблюдаемых зависимостей СМ(Т и М(Т являются изменение упругой, магнитоупругой, магнитообъемной и магнитостатической энергий образца, которые возникают из-за спонтанной магнитострикционной деформации при изменении температуры. Проведено сравнение результатов, полученных для соединения YFe10Mo2, с результатами аппроксимации зависимостей СМ(Т и М(Т от и по имеющимся данным для инварного сплава Fe65Ni35.

ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКОЭНЕРГОЕМКИХ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ ИЗ ПЛАСТИНЧАТЫХ СПЛАВОВ ND–FE–B

ПОПОВ А.Г., КУДРЕВАТЫХ Н.В., ВЯТКИН В.П., ВАСИЛЕНКО Д.Ю., БРАТУШЕВ Д.Ю., ПУЗАНОВА Т.З., ГЕРАСИМОВ Е.Г.

Исследована микроструктура пластинчатых сплавов Nd–Fe–B, полученных быстрой закалкой расплава по методу “strip casting”. Оптимизированы процессы измельчения, создания текстуры и спекания порошков. Показано, что после двухступенчатой термообработки в спеченных магнитах из сплава с 29 вес. % Nd может быть реализовано максимальное энергетическое произведение (BH)max 50 МГсЭ. Содержание кислорода в таких магнитах не превышает 0.3 вес. %, а степень текстуры T = 0.95.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ВЛИЯНИЕ ДАВЛЕНИЯ НА САМОДИФФУЗИЮ В ОЦК- И ГЦК-МЕТАЛЛАХ

ВАЛИКОВА И.В., НАЗАРОВ А.В.

С помощью разработанной нами ранее модели получены характеристики вакансий для ряда ОЦК- и ГЦК-металлов, в том числе определяющие влияние давления на концентрацию вакансий и их диффузионную подвижность. Проведено сравнение с результатами по моделированию других авторов и данными экспериментов. В отличие от большинства работ, для всех изучаемых металлов определены объемы миграции вакансий.