Физика металлов и металловедение

ТЕМПЕРАТУРНЫЕ АНОМАЛИИ ДЕФОРМАЦИОННОГО ПОВЕДЕНИЯ И ДИСЛОКАЦИОННАЯ СТРУКТУРА TI3AL (ОБЗОР)

КАРЬКИНА Л.Е., ЯКОВЕНКОВА Л.И.

Представлен обзор экспериментальных данных по температурной и ориентационной зависимости деформационного поведения, дислокационной структуре монокристаллического Ti3Al, ориентированного для пирамидального скольжения. Излагаются результаты исследований структуры ядра 2с + а-сверхдислокаций в плоскостях пирамиды в скользящих конфигурациях и конфигурациях дислокационных барьеров, выполненные методом компьютерного моделирования с использованием N-частичных потенциалов межатомного взаимодействия. Обсуждается дислокационная модель термически активированного образования и разрушения дислокационных барьеров, ответственных за аномалию деформационного поведения Ti3Al, которая позволяет объяснить совокупность наблюдающихся экспериментальных данных.

ПРИМЕНЕНИЕ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ КРУЧЕНИЕМ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ АМОРФНОГО И НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЙ В БОЛЬШЕРАЗМЕРНЫХ ОБРАЗЦАХ СПЛАВА TINI

ГУНДЕРОВ Д.В., КУРАНОВА Н.Н., ЛУКЬЯНОВ А.В., УКСУСНИКОВ А.Н., ПРОКОФЬЕВ Е.А., ЮРЧЕНКО Л.И., ВАЛИЕВ Р.З., ПУШИН В.Г.

Представлены результаты исследований исходной структуры большеразмерных образцов сплава Ti49.4Ni50.6 после интенсивной пластической деформации кручением (ИПДК) под высоким давлением. Исследования проводили методами просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии, рентгеновского энергодисперсионного химического микроанализа, рентгеновской дифрактометрии, измерений механических свойств. Установлено, что в результате приложения давления 6 ГПа сплав испытывает мартенситное превращение B2 B19. Уже после ИПДК на 1 оборот в никелиде титана зеренная структура сплава измельчается до нанокристаллического состояния B2-аустенита, т.е. в сплаве происходит обратное мартенситное превращение B19 B2 и затем начинается процесс аморфизации. ИПДК на большее число оборотов приводит к практически полной аморфизации сплавов, что объясняется большей величиной их сдвиговой деформации. При этом все нанокристаллические включения в аморфной матрице имеют атомноупорядоченную B2-структуру.

О ПРИНЦИПАХ ДЕФОРМАЦИОННЫХ МЕТОДОВ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ЗЕРЕН АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ДО УЛЬТРАМЕЛКИХ РАЗМЕРОВ. Ч. 2. УЛЬТРАМЕЛКОЗЕРНИСТЫЕ СПЛАВЫ

МАРКУШЕВ М.В.

Проведен анализ применимости и эффективности принципов оптимальной гетерогенности структуры и поэтапного ее измельчения при формировании ультрамелкозернистой (УМЗ) (размер зерна менее 1 мкм) структуры массивных заготовок обработками, использующими интенсивную пластическую деформацию. Рассмотрена эволюция критериев этих принципов при переходе от мелко- к ультрамелкозернистой структуре, от обработок с обычной деформацией к интенсивной. Проанализирована зависимость природы и механизмов измельчения зерен до УМЗ-размеров от исходной структуры сплава, в том числе ее гетерогенности.

ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ ПРИМЕСНЫЕ МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ И ТЕПЛОЕМКОСТЬ В МОДЕЛИ КОНДО С УЗКИМИ ПИКАМИ В ЛОКАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ СОСТОЯНИЙ ЭЛЕКТРОНОВ

ЖУРАВЛЕВ A.K.

Методом численной ренормализационной группы и точной диагонализации получены температурные зависимости примесных магнитной восприимчивости, энтропии и теплоемкости для модели Кондо с пиками в электронной плотности состояний вблизи энергии Ферми (в частности, с логарифмическими особенностями ван Хова). Показано, что перечисленные величины могут быть отрицательными. Предсказан новый эффект – уменьшение магнитной восприимчивости и теплоемкости немагнитного образца при добавлении в него магнитных примесей.

ФАЗОВЫЕ И СТРУКТУРНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ МАРТЕНСИТНЫХ СТАЛЯХ

КЛЕЙНЕР Л.М., ЛАРИНИН Д.М., СПИВАК Л.В., ШАЦОВ А.А.

Исследовано влияние состава низкоуглеродистой стали на фазовые и структурные превращения при нагреве, в изотермических условиях и непрерывном охлаждении. Изучено влияние легирования карбидообразующими элементами на размер зерна аустенита. Установлена связь между отпускоустойчивостью и механизмом образования низкоуглеродистого аустенита. Показано влияние нагрева на температуры фазовых переходов при охлаждении.

ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ОБРАТНОЕ И ПРЯМОЕ МАРТЕНСИТНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ В СПЛАВЕ FE–33% NI

ЗОЛОТАРЕВСКИЙ И.В., ЛОСКУТОВ С.В., МАНЬКО В.К., СЕЙДАМЕТОВ С.В.

Исследовано влияние магнитного поля на обратное мартенситное превращение в железоникелевом сплаве, с температурой начала -перехода, близкой к точке Кюри -фазы. Полученный результат объясняется взаимной компенсацией двух механизмов влияния магнитного поля на обратное мартенситное превращение в данном сплаве. Обсуждается роль магнитного состояния аустенита в реализации соответствующей кинетики мартенситного превращения в сплавах на основе железа со смешанной кинетикой.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНЫХ МАГНИТНЫХ МОМЕНТОВ ГИБРИДИЗИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ СОСТОЯНИЙ ПРИМЕСЕЙ ПО КОНЦЕНТРАЦИОННОЙ ЗАВИСИМОСТИ КОНСТАНТЫ КЮРИ

ОКУЛОВ В.И., АЛЬШАНСКИЙ Г.А., ГОВОРКОВА Т.Е., КОНСТАНТИНОВ В.Л., КОРОЛЕВ А.В., ПАМЯТНЫХ Е.А., ПАРАНЧИЧ С.Ю.

Рассматривается концентрационная зависимость константы Кюри в магнитной восприимчивости примесей переходных элементов в немагнитной матрице в тех случаях, когда энергетический уровень электронов на примесях попадает в полосу проводимости и возникают гибридизированные состояния. В итоге анализа полученных новых экспериментальных данных по магнитной восприимчивости примесей железа в кристаллах селенида ртути дано обоснование предложенной ранее простой формулы, описывающей линейную зависимость константы Кюри от концентрации примесей с учетом гибридизации состояний. Применение этой формулы к описанию температурной зависимости магнитной восприимчивости примесей кобальта позволило на основе сформулированных представлений о расположении энергетических d-уровней и имеющихся данных по холловской концентрации электронов найти эффективный спин гибридизированных электронных состояний на примеси кобальта, а также резонансное значение концентрации донорных электронов.

ИССЛЕДОВАНИЕ УПРУГИХ И ПЛАСТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ПОМОЩИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДВИЖЕНИЯ ДИСЛОКАЦИОННОЙ ЛИНИИ

БЛАГОВЕЩЕНСКИЙ В.В., ПАНИН И.Г.

Представлены результаты некоторых машинных экспериментов при математическом моделировании вязкого движения дислокационных линий через систему случайно расположенных дефектов под действием приложенной к образцу нагрузки. По результатам опытов строится зависимость “напряжение – относительная деформация” с учетом в полной относительной деформации дислокационной составляющей. Исследуется зависимость скорости движения дислокаций от мощности препятствий для различной плотности дефектов. Обнаружено, что влияние мощности препятствий на скорость движения дислокаций не столь значительно как можно было ожидать.

СООТНОШЕНИЕ ПОДОБИЯ ПРИ ПРОКОЛЕ ТОНКОГО ЛИСТА

ЯКОВЛЕВ Н.О., ЧЕРНАТКИН С.Е., КУЗЬКО Е.И., ШТРЕМЕЛЬ М.А.

Прокол – прорыв мембраны, защемленной по отдаленному контуру, от вдавливания индентера, поперечник которого много меньше диаметра мембраны. Измерениями усилий прокола P алюминиевой фольги в широком диапазоне соотношений ее толщины h и радиуса индентера R – для h/R = 0.12–7 (т.е. от случая “тупой индентер – тонкая фольга” и до случая “острый индентер – толстая фольга”) найдена единая нелинейная зависимость безразмерного усилия от деформации пластического изгиба в контакте .

СТРУКТУРНОЕ И ФАЗОВОЕ СОСТОЯНИЕ СПЛАВОВ ZR–1% NB И ZR–2.5% NB, ПОДВЕРГНУТЫХ НАГРУЖЕНИЮ СФЕРИЧЕСКИ СХОДЯЩИМИСЯ УДАРНЫМИ ВОЛНАМИ

ТАЛУЦ Н.И., ДОБРОМЫСЛОВ А.В., КОЗЛОВ Е.А.

Методами рентгеноструктурного анализа, оптической металлографии, просвечивающей электронной микроскопии и измерением микротвердости проведено послойное изучение четырех шаров из сплавов системы цирконий-ниобий, подвергнутых нагружению сферически сходящимися ударными волнами различной интенсивности. Обнаружено, что фазовое и структурное состояние образцов зависят от условий нагружения и глубины залегания слоя в шаре. Омега-фаза сохраняется в приповерхностных слоях шаров только после низкоинтенсивного режима нагружения, причем ее количество возрастает с увеличением содержания ниобия в сплаве. Установлено, что высокоскоростная пластическая деформация образцов, имеющих в исходном состоянии мелкозернистую структуру, при реализованных условиях нагружения осуществляется скольжением и образованием полос адиабатического сдвига.

ВЛИЯНИЕ ИМПУЛЬСНЫХ ЛАЗЕРНЫХ НАГРЕВОВ НА МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА АМОРФНОГО СПЛАВА FE76SI13B11

ГИРЖОН В.В., СМОЛЯКОВ А.В., БАБИЧ Н.Г., СЕМЕНЬКО М.П.

Магнитометрическими методами установлено возникновение магнитной анизотропии в аморфной ленте Fe76Si13B11 после импульсных лазерных нагревов во внешнем магнитном поле. Исследовано влияние лазерных нагревов на физические свойства сплава, в частности на температуру Кюри и температуру кристаллизации. Показано, что значение остаточной намагниченности образцов сплава после таких нагревов в продольном магнитном поле возрастает более, чем в три раза. Предложен механизм возникновения одноосной магнитной анизотропии аморфных лент при импульсных лазерных нагревах в магнитном поле в режимах, не приводящих к кристаллизации.

СТРУКТУРА ТИТАНА, ПОДВЕРГНУТОГО ДИНАМИЧЕСКОМУ КАНАЛЬНО-УГЛОВОМУ ПРЕССОВАНИЮ

ЗЕЛЬДОВИЧ В.И., ШОРОХОВ Е.В., ФРОЛОВА Н.Ю., ЖГИЛЕВ И.Н., ХЕЙФЕЦ А.Э., ХОМСКАЯ И.В., ПАЦЕЛОВ А.М., ГУНДЫРЕВ В.М.

Методами металлографии и электронной микроскопии выполнено исследование микроструктуры титана после динамического канально-углового прессования в два прохода. Проведено сравнение полученной структуры со структурой образца после прессования в один проход. Высокоскоростная деформация титана при данном методе воздействия складывается из равномерной и локализованной. Равномерная деформация создает субмикрокристаллическую структуру. Увеличение числа проходов от одного до двух приводит к возрастанию разориентации зерен-субзерен и получению более однородной структуры. Локализованная деформация вызывает образование полос адиабатического сдвига и трещин. Увеличение числа проходов от одного до двух сопровождается накоплением участков локализованной деформации. Наблюдение участков с мартенситной структурой в полосах адиабатического сдвига в образце, деформированном в два прохода, свидетельствует о нагреве этих участков выше температуры -перехода. Обнаружены частицы -фазы. Ориентационные соотношения между - и -фазами таковы, что базисные плоскости гексагональных кристаллических решеток фаз взаимно перпендикулярны.

НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ХАРАКТЕР ВЗАИМОСВЯЗИ ТЕПЛОВЫХ, МАГНИТНЫХ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ В ИКОСАЭДРИЧЕСКИХ КВАЗИКРИСТАЛЛАХ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

ПРЕКУЛ А.Ф., ЩЕГОЛИХИНА Н.И., НАЗАРОВА С.З., ЭДАГАВА К.

В икосаэдрической фазе сплавов Al–Cu–Fe в области температур выше 300 К обнаружена взаимосвязь удельной теплоемкости, магнитной восприимчивости и проводимости, не характерная для типичных металлов. Предполагается, что эти фазы являются системами, свойства которых при конечных температурах преимущественно определяются возбужденными электронами, а не электронами с энергией EF.