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

СРАВНЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ И МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКИ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАЛИ 65Г, ПОЛУЧЕННЫЕ МЕТОДОМ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ИНДЕНТИРОВАНИЯ

ВОРОБЬЕВ Р.А., ДУБИНСКИЙ В.Н.

Показано, что магнитно-импульсное воздействие в зависимости от параметров режима может оказывать многообразное влияние на поведение дефектов решетки и микроструктуру стали 65Г, следовательно на изменение механических свойств. Приведено сравнение механических характеристик стали 65Г, полученных методом инструментального индентирования, после термической и магнитно-импульсной обработки.

ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭКВИАТОМНОГО СПЛАВА CUZR

БЫКОВ В.А., КУЛИКОВА Т.В., ЯГОДИН Д.А., ФИЛИППОВ В.В., ШУНЯЕВ К.Ю.

Методами дифференциальной сканирующей калориметрии, лазерной вспышки, дилатометрии и вращающегося магнитного поля впервые исследованы теплофизические и электрические свойства эквиатомного сплава Cu50Zr50 в закаленном и отожженном состояниях от комнатной температуры до 1100 K. По результатам измерений теплоемкости, температуропроводности и плотности рассчитан коэффициент теплопроводности. Определены последовательность и температуры структурных превращений в закаленном сплаве Cu50Zr50 при его нагреве. Проведена оценка электронной составляющей теплопроводности с помощью закона Видемана–Франца–Лоренца. Установлено, что данный закон хорошо выполняется для закаленного образца выше 600 K, а для отожженного образца начиная c 900 K. С понижением температуры наблюдается рост решеточного вклада, что свидетельствуют о заметном влияние сильного химического взаимодействия между медью и цирконием на процесс тепло- и электро переноса.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА СТАЛЕАЛЮМИНИЕВОГО КОМПОЗИТА С ДИФФУЗИОННЫМ БАРЬЕРОМ

КУЗЬМИН В.И., ЛЫСАК В.И., КУЗЬМИН С.В., ХАРЛАМОВ В.О.

Приведены результаты исследования влияния режима термообработки на структуру и свойства сваренного взрывом сталеалюминиевого композита с различными диффузионными барьерами. Показано, что создание между алюминием и сталью диффузионного барьера из азотированного стального слоя или подслоя хрома повышает термостойкость сталеалюминиевого композита за счет торможения диффузионных процессов и смещения температурного интервала начала образования интерметаллидов в область более высоких температур.

ПОЗИТРОН-АННИГИЛЯЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ НАНОРАЗМЕРНЫХ ИНТЕРМЕТАЛЛИДНЫХ ВЫДЕЛЕНИЙ НА ЭВОЛЮЦИЮ РАДИАЦИОННЫХ ДЕФЕКТОВ В СПЛАВЕ FE–NI–AL

ПЕРМИНОВ Д.А., ДРУЖКОВ А.П., АРБУЗОВ В.Л.

Методом позитронной аннигиляционной спектроскопии изучено влияние интерметаллидных выделений Ni3Al на накопление вакансионных дефектов в состаренном сплаве Fe–Ni–Al при электронном облучении. Образцы сплава с различной исходной микроструктурой (закаленный, состаренные при различных условиях) облучались при температурах 300 и 423 K до повреждающей дозы 5 ? 10-4 смещений на атом, после чего изохронно отжигались в интервале температур 300–850 K. Полученные результаты показали, что наличие частиц интерметаллидных выделений способствует замедлению накопления вакансионных дефектов. При этом скорость накопления существенно зависит от температуры облучения. Кроме того, эффект выделений зависит от размеров, плотности и типа частиц. Анализ экспериментальных данных показал, что данный эффект обусловлен наличием упругих напряжений на границах выделение-матрица.

CТРУКТУРНАЯ ХАРАКТЕРИЗАЦИЯ МУЛЬТИСЛОЙНЫХ НАНОСТРУКТУР CR/GD/CR И CR/GD/FE/CR ПО ДАННЫМ РЕНТГЕНОВСКОЙ РЕФЛЕКТОМЕТРИИ

БАБАНОВ Ю.А., САЛАМАТОВ Ю.А., ПОНОМАРЕВ Д.А., НАУМОВА Л.И., ПРОГЛЯДО В.В., МИЛЯЕВ М.А., УСТИНОВ В.В.

Показано, что новый подход к низкоконтрастным системам при интерпретации данных рентгеновской рефлектометрии может быть применен к таким мультислойным образцам, как Cr/Gd/Fe/Cr/Si. Метод основан на решении интегрального уравнения Фредгольма первого рода, связывающего коэффициент отражения с концентрационными профилями элементов, входящими в состав образца. Обратная некорректная задача по определению концентрационного профиля решается методом регуляризации. Эффективность предлагаемого метода подтверждается модельными расчетами, выполненными для четырехслойной структуры Cr/Gd/Fe/Cr/Si, где имеются как высококонтрастные пары слоев (Cr/Gd), так и пары с низкой контрастностью (Fe/Cr). Экспериментальные данные для мультислойных наногетероструктур Cr/Gd/Cr и Cr/Gd/Fe/Cr получены в лабораторных условиях. Определены толщины слоев всех элементов и интерфейсов Cr/Gd, Gd/Fe, Fe/Cr.

ЧАСТОТНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ДИНАМИКИ ДОМЕННОЙ СТРУКТУРЫ КРИСТАЛЛОВ FE–3% SI ВО ВРАЩАЮЩИХСЯ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ

ТИУНОВ В.Ф.

Исследованы особенности поведения доменной структуры монокристаллов Fe–3% Si, перемагничиваемых во вращающихся магнитных полях в интервале частот f = 20–250 Гц и амплитуд индукций Bm = 0.25–1.5 Тл. Установлено, что по мере увеличения частоты вращения поля непрерывно растет объем образца, перемагничиваемого смещением 90-градусных доменных границ внутренних С-доменов. Наблюдаемая перестройка доменной структуры позволила качественно объяснить особенности изменения частотного хода магнитных потерь при вращательном перемагничивании образцов в исследуемом интервале индукций.

ВЛИЯНИЕ СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕРОДА НА ФАЗОВЫЙ СОСТАВ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛИ (02/10)Х9В2МФБР

ДУДКО В.А., ФЕДОСЕЕВА А.Э., БЕЛЯКОВ А.Н., КАЙБЫШЕВ Р.О.

Исследовали деформационное поведение и эволюцию микроструктуры при ползучести стали 10Х9В2МФБР (российский аналог стали P92) (в мас. % Fe – 8.9% Cr–0.05% Si–0.2% Mn–1.9% W–0.5% Mo–0.25% V–0.07 Nb–0.08% N–Х 0.01B) со стандартным (0.1%) и пониженным (0.018%) содержанием углерода. После термической обработки, которая включала нормализацию при 1050°C и отпуск при 720–750°C, в стали 10Х9В2МФБР образуются карбиды Ме23C6, и карбонитриды Ме(C,N), тогда как в стали 02Х9В2МФБР формируются карбиды Ме23C6, нитриды Ме2N и карбонитриды Ме(C,N), а также -феррит, доля которого составила 23%. Измерение твердости и испытания на растяжение при комнатной и повышенных температурах не выявили существенных различий в кратковременных механических свойствах обеих сталей. Твердость сталей после отпуска составляла 220 HB. В то же время характеристики жаропрочности двух сталей отличаются. Понижение содержания углерода приводит к увеличению длительной прочности и предела ползучести при 650°C для краткосрочных испытаний с временем до разрушения менее 103 ч. При длительных испытаниях время до разрушения сталей с различным содержанием углерода практически совпадает. Причины такого влияния углерода на сопротивление ползучести обсуждаются.

СТРУКТУРНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И ТВЕРДОСТЬ ЭЛЕКТРООСАЖДЕННЫХ NI–P И СO–Р ПОКРЫТИЙ, ПОДВЕРГНУТЫХ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОМУ ОТЖИГУ

КУКАРЕКО В.А.

В работе исследовано структурное состояние и дюрометрические свойства электроосажденных Ni–P и Co–P-покрытий, подвергнутых низкотемпературному отжигу при 520–540 K. Показано, что низкотемпературный отжиг кристаллических Ni–P и Со–Р-покрытий сопровождается существенным увеличением параметров кристаллических решеток твердых растворов фосфора в никеле и кобальте, а также возрастанием твердости покрытий. Сделано заключение, что увеличение дюрометрических свойств и параметров решеток Ni–P и Со–Р-твердых растворов при отжиге связано с переходом атомов фосфора из позиций замещения в позиции внедрения, протекающим по диссоциативному механизму Франка–Тарнбалла.

ВЛИЯНИЕ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ НА КИНЕТИКУ ВЫДЕЛЕНИЯ ГЕЛИЯ ИЗ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

ЗАЛУЖНЫЙ А.Г.

Газообразные продукты ядерных реакций, в частности гелий, играют существенную роль в изменении свойств материалов при облучении. Известно, что атомы инертных газов способствуют зарождению и росту пор в облучаемых материалах, оказывая влияние на такие явления, как распухание, высокотемпературное радиационное охрупчивание и др. В связи с этим, исследование поведения гелия в конструкционных материалах (образование, накопление, удержание, выделение) является весьма актуальным. С целью обоснования методов экспрессной имитации накопления и удержания гелия в конструкционных материалах при реакторном облучении в данной работе был проведен сравнительный анализ спектров скорости газовыделения из образцов стали 0Х16Н15М3Б, насыщенных гелием разными способами: облучением на циклотроне и магнитной масс-сепарационной установке, в реакторах ИРТ-2000 и БОР-60, а также методом “тритиевого трюка”. Оценивается влияние дислокаций и границ зерен на выделение гелия из материалов.Проведенные исследования показали, что при насыщении гелием образцов бомбардировкой их -частицами разных энергий, обеспечивающей одновременное введение в решетку материала гелия и радиационных дефектов (в широких диапазонах концентрации гелия и радиационной повреждаемости), кинетика выделения гелия адекватна кинетике выделения гелия из образцов, облученных в реакторах.

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РАЗМЕРА АУСТЕНИТНОГО ЗЕРНА МИКРОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ НА ОСНОВЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭВОЛЮЦИИ КАРБОНИТРИДНЫХ ВЫДЕЛЕНИЙ

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

Выполнены кинетические расчеты эволюции карбонитридных выделений в низколегированных сталях с Nb и Ti для различных температур аустенитизации. На основе данных кинетического моделирования ансамблей карбонитридных выделений с использованием различных моделей рассчитан ожидаемый размер аустенитного зерна. Полученные результаты сравнивались с экспериментальными данными. Было показано, что наилучшее согласие расчетов с экспериментом достигается для высокотемпературной области (1150–1250°C) при использовании модели Гладмана (с параметром Z = 2) с учетом полидисперсности ансамбля выделений.

СТРУКТУРА СТАРЕЮЩЕГО СПЛАВА AL–LI–CU–ZR–SC–AG ПОСЛЕ МЕГАПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ И ДЛИТЕЛЬНОГО ВЫЛЕЖИВАНИЯ

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 после мегапластической деформации кручением под высоким давлением 4 ГПа на 1, 5 и 10 оборотов и вылеживания при комнатной температуре в течение 1 недели и 2 лет. Обнаружено, что при этом в сплаве реализуется процесс статической рекристаллизации, степень которой повышается с возрастанием величины деформации и времени выдержки при вылеживании.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПОВЕРХНОСТИ ЛЕНТ АМОРФНЫХ МАГНИТОМЯГКИХ СПЛАВОВ С ПАРОМ ВО ВРЕМЯ ИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ ВЫДЕРЖКИ ПРИ ТЕРМООБРАБОТКЕ

СКУЛКИНА Н.А., ИВАНОВ О.А., ПАВЛОВА И.О., МИНИНА О.А.

На примере лент аморфных магнитомягких сплавов Fe77Ni1Si9B13 и Fe81B13Si4C2 с положительной магнитострикцией исследовано влияние термической обработки на воздухе совместно с водяным паром на распределение намагниченности и магнитные свойства. Результаты исследования показали наличие температурного запаздывания зависимости максимальной магнитной проницаемости и относительного объема доменов с ортогональной намагниченностью от температуры изотермической выдержки. Данный эффект может быть связан с ингибированием процессов поверхностной кристаллизации внедренными в поверхность ленты атомами водорода и кислорода. Обнаружены отличительные особенности влияния термообработки с паром и без пара на распределение намагниченности в плоскости ленты, которые находят объяснение в рамках теории направленного упорядочения с учетом процессов кристаллизации на стадии охлаждения. Это демонстрирует важность вклада диффузионных процессов на этой стадии обработки в формирование уровня магнитных свойств. Показано, что взаимодействие поверхности ленты с водяным паром не является физической адсорбцией. Взаимодействие с атмосферными газами осуществляется дисперсионными силами и оказывает влияние на распределение намагниченности в плоскости ленты и максимальную магнитную проницаемость.

ТЕМПЕРАТУРНАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ СПИНОВЫХ КЛАПАНОВ НА ОСНОВЕ СИНТЕТИЧЕСКОГО АНТИФЕРРОМАГНЕТИКА И СПЛАВА FE50MN50

МИЛЯЕВ М.А., НАУМОВА Л.И., ПРОГЛЯДО В.В., ЧЕРНЫШОВА Т.А., БЛАГОДАТКОВ Д.В., КАМЕНСКИЙ И.Ю., УСТИНОВ В.В.

Методом магнетронного напыления приготовлены спиновые клапаны композиции Ta/Ni80Fe20 Co90Fe10/Cu/Co90Fe10/Ru/Co90Fe10/Fe50Mn50/Ta. Исследованы изменения функциональных характеристик спиновых клапанов в температурном интервале от –180 до +160°С. Показано, что максимальная температура, при которой сохраняются функциональные характеристики спинового клапана, зависит от соотношения толщин слоев Co90Fe10, разделенных прослойкой Ru.

EFFECT OF GADOLINIUM ADDITION ON THE CORROSION, WEAR, AND NEUTRON ABSORBING BEHAVIORS OF DUPLEX STAINLESS STEEL SHEET

YOUL BAIK , YONG CHOI , MOON BYUNG M., SOHN DONG S., BOGDANOV S.G., PIROGOV A.N.

In order to develop the neutron absorbing and shield materials, a hot-rolled 0.02%-Gd duplex stainless steel was prepared with 55 vol % of ferrite and 45 vol % of austenite. The a phase with an average grain size of 9 11 in austenitic ( ) grains tended to be elongated parallel to the rolling direction, with (100) poles concentrated towards the normal direction, and (110) poles located between the normal and radial directions (ND and RD, respectively). Most of the gadolinium existed as sub-micro-meter-sized Gd2O3 and GdCrO3 precipitates. The yield strength, ultimate tensile strength, elongation, and micro-hardness of the 0.02%-Gd duplex stainless steel were 522.8 MPa, 700.2 MPa, 38.1%, and 258.5–314.7 HV, respectively. The friction coefficient and wear resistance were 3.11 and 0.004 mg/kg/cycle, respectively. The corrosion potential and corrosion rate of the 0.02%-Gd duplex stainless steel were 0.448 VSHE and 1.263 ? 10-3 A/cm2 for 1 M HCl, 0.544 VSHE and 2.619 ? 10-3 A/cm2 for 1 M NaCl, 0.299 VSHE and 1.469 ? 10-3 A/cm2 for 1 M H2SO4, and 0.607 VSHE and 2.295 ? 10-3 A/cm2 for synthetic water, respectively. The coefficient of neutron transmission for the 0.02%-Gd duplex stainless steel sheet of 2 mm thickness at neutron beam wavelength of 0.48 nm was 0.6.

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