Физика металлов и металловедение

ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ РАВНОКАНАЛЬНОГО УГЛОВОГО ПРЕССОВАНИЯ НА ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ЧИСТОГО АЛЮМИНИЯ

ИВАНОВ К.В., НАЙДЕНКИН Е.В.

Методами просвечивающей электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа и анализа картин дифракции обратно рассеянных электронов исследовано влияние скорости равноканального углового прессования при комнатной температуре на формирование ультрамелкозернистой структуры в чистом алюминии. Установлено, что в результате 8 проходов РКУП при скорости прессования 3.3 ? 10-2 мм/c в алюминии формируется существенно неоднородная зеренная структура с размером зерна в интервале 1–27 мкм (средний размер 3.0 мкм). При увеличении скорости прессования на порядок в алюминии возрастает уровень внутренних напряжений и плотность дислокаций, увеличивается значение верхней границы интервала распределения зерен по размерам и средний размер зерна (3.4 мкм) и уменьшается число границ с большеугловыми разориентировками. Предполагается, что указанные изменения связаны с тем, что в последнем случае за время РКУП не успевают пройти процессы релаксации дислокационных структур.

ВЛИЯНИЕ ЦИКЛИЧЕСКОГО ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВБЛИЗИ ТОЧКИ КЮРИ НА ЭФФЕКТЫ ТЕРМОМАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ МАГНИТОМЯГКИХ СПЛАВОВ

ГУБЕРНАТОРОВ В.В., СЫЧЕВА Т.С., КОСИЦЫНА И.И., ВЛАДИМИРОВ Л.Р.

Обнаружено, что циклическая термомагнитная обработка в районе точки Кюри улучшает магнитные свойства магнитомягких сплавов, в частности, снижает коэрцитивную силу в сплаве Fe–70 вес. % Ni на 15% по сравнению с обычной термомагнитной обработкой.

ВОССТАНОВЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ И СВЕРХПРОВОДЯЩИХ СВОЙСТВ BA2YCU3O7 - ПОСЛЕ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО РАСПАДА

БОБЫЛЕВ И.Б., ЗЮЗЕВА Н.А., РОМАНОВ Е.П.

Проведено исследование восстановления структуры и сверхпроводящих свойств нестехиометрического Ba2YCu3O7 - с различным содержанием кислорода после низкотемпературного распада при t = 200 и 300°С. Показано, что отжиги распавшихся образцов при температурах выше области распада (400–900°С) не приводят к полному восстановлению структуры, что связано с дефектностью в катионных подрешетках, возникающих в ходе распада. При этом степень восстановления тем меньше, чем более глубоко прошел распад. Обнаружена аналогия между структурой и свойствами образцов, претерпевших низкотемпературный распад, и материалами, подвергнутыми облучению высокоэнергетическими частицами, а также со структурой керамики, синтезированной при пониженных температурах (<900°С).

К ТЕОРИИ ДИФФУЗИИ В НЕОДНОРОДНЫХ СРЕДАХ. МАЛЫЕ ВРЕМЕНА ПРОЦЕССА

КЕСАРЕВ А.Г., КОНДРАТЬЕВ В.В.

Получено аналитическое решение задачи одномерной диффузии в полубесконечной неоднородной среде при произвольной зависимости коэффициента диффузии от расстояния до ее границы для случая малых времен отжига. Проведен анализ этого решения и численное сравнение его с известным точным решением для частного случая экспоненциальной зависимости коэффициента диффузии, а также для случая постоянного коэффициента диффузии.

МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА И ГИГАНТСКИЙ МАГНИТНЫЙ ИМПЕДАНС АМОРФНЫХ ЛЕНТ СПЛАВА FECOCRSIB ПОСЛЕ МАЛОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

ВОЛЧКОВ С.О., ДУХАН Е.И., ГУБЕРНАТОРОВ В.В., ПОТАПОВ А.П., ЛУКШИНА В.А., КУРЛЯНДСКАЯ Г.В.

Процессы намагничивания и магнитный импедансный (МИ) эффект были исследованы для аморфных лент сплава Fe3Co67Cr3Si15B12 c разной степенью малой пластической деформации от 0 до 1%. Зависимость полного импеданса, активного и реактивного сопротивлений, измеренные для зондирующего тока частоты f = 10 МГц и величины Irms = 1.5 мА, анализируются совместно с индукционными петлями гистерезиса. B результате малой деформации коэрцитивная сила и полe насыщения увеличиваются, a форма петли гистерезиса несколько усложняетcя, указывая на изменения процессов намагничивания с усилениeм роли процессoв вpащения. Величина МИ-эффекта и его гистерезис уменьшаются с увеличением степени пластической деформации. Максимальные значения относительного изменения активного сопротивления оказываются выше, чем максимальные значения относительного изменения полного импеданса. Mалая пластическая деформация позволяет целенаправленно изменять положение максимума магнитного импеданса во внешнем полe и расширять область рабочих полей МИ-материалов.

ОБРАЗОВАНИЕ -ФАЗЫ В ПЕРЕХОДНОЙ ЗОНЕ ДИФФУЗИОННОГО ХРОМОАЛЮМИНИДНОГО ПОКРЫТИЯ НА ЖАРОПРОЧНОМ НИКЕЛЕВОМ СПЛАВЕ

НЕМИРОВСКИЙ Ю.Р., ХАДЫЕВ М.С., ЛЕСНИКОВ В.П., КУЗНЕЦОВ В.П., ГАЛОЯН А.Г.

Методом просвечивающей электронной микроскопии получена информация об образовании двух морфологических типов -фазы в зоне хромоалюминидного покрытия на сплаве ЖС36ВИ. Обнаружены три типа ориентационных соотношений кристаллических решеток - и -фаз. Установлены причины возникновения выявленных морфологических и кристаллографических характеристик -фазы.

О ПРЕДЕЛЬНЫХ МИНИМАЛЬНЫХ РАЗМЕРАХ ЗЕРЕН, ФОРМИРУЮЩИХСЯ В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛАХ, ПОЛУЧЕННЫХ ПРИ ДЕФОРМАЦИИ КРУЧЕНИЕМ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

КОРЗНИКОВ А.В., ТЮМЕНЦЕВ А.Н., ДИТЕНБЕРГ И.А.

Представлены результаты экспериментальных исследований о предельных минимальных размерах зерен (dмин) в наноструктурных металлических материалах, полученных методом кручения под давлением на наковальнях Бриджмена. Показано, что важными факторами, определяющими величины dмин в процессе интенсивной пластической деформации, являются критические напряжения сдвига дислокаций и подвижность точечных дефектов, контролирующие пути пробега этих дефектов в полях напряжений, характерные масштабы переориентирующихся микрообъемов, а следовательно, и размеры субмикро- и нанозерен и субзерен.

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ СПЛАВОВ CU–PD В ПРОЦЕССЕ AL B2-ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ

ВОЛКОВ А.Ю., КАЗАНЦЕВ В.А., КОУРОВ Н.И., КРУГЛИКОВ Н.А.

Обсуждаются процессы формирования структуры и свойств сплавов Cu–Pd в ходе Al B2-фазовых превращений. Проведено изучение эволюции микроструктуры, исследованы температурные зависимости электросопротивления, термоэдс и линейного расширения образцов сплавов Cu–Pd, находящихся в различных исходных состояниях. Обнаружено, что фазовые переходы порядок–беспорядок–порядок в данной системе могут осуществляться в несколько стадий. Анализируются возможные причины расхождений в литературных данных.

РАБОТА ВЫХОДА ЭЛЕКТРОНОВ И ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПОКРЫТИЕМ

БАБИЧ А.В., ПОГОСОВ В.В.

Работа выхода электронов, контактная разность потенциалов и поверхностное натяжение упруго деформированных граней металла с диэлектрическим покрытием вычислены в рамках метода Кона–Шэма. Расчеты демонстрируют противоположные деформационные зависимости работы выхода электронов и контактной разности потенциалов. Диэлектрическое покрытие приводит к отрицательному изменению работы выхода и положительному изменению контактной разности потенциалов. Показано, что измерения методом Кельвина контактной разности потенциалов деформированной грани не дают работу выхода электронов, а только измененяют значение одноэлектронного эффективного потенциала на плоскости мнимого изображения за поверхностью. Рассчитанные величины работы выхода электронов, поверхностного натяжения для Al, Au, Cu и Zn находятся в согласии с результатами экспериментов для поликристаллов и вычислений из первых принципов.

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА 1421 ПОСЛЕ РКУ-ПРЕССОВАНИЯ И ИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ ПРОКАТКИ

МОГУЧЕВА A.А., КАЙБЫШЕВ Р.О.

Листы из алюминиевого сплава 1421 с ультрамелкозернистой (УМЗ) структурой и слабой кристаллографической текстурой были изготовлены методом равноканального углового (РКУ) прессования в штампе с прямоугольным сечением каналов и последующей изотермической прокаткой. Обе операции были проведены при температуре 325°С. Показано, что интенсивная пластическая деформация (ИПД) приводит к формированию в сплаве полностью рекристаллизованной однородной микроструктуры со средним размером зерна 1.6 мкм. При комнатной температуре сплав 1421 демонстрирует высокие показатели статической прочности ( в = 545 МПа, 0.2 = 370 МПа) при отсутствии существенной анизотропии. При температурах горячей деформации сплав показал сверхвысокие удлинения в режиме сверхпластичности (СП). При температуре 450°C и начальной скорости деформации 1.4 ? 10-2 с-1 максимальное значение удлинения до разрушения составило 2700. При статическом отжиге при температуре СП-деформации УМЗ-структура, образовавшаяся в процессе ИПД, остается стабильной. СП-деформация сопровождается незначительным ростом зерен и порообразованием.

СТРУКТУРНОЕ СОСТОЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ АЛЮМИНИЯ ПОСЛЕ ЛАЗЕРНОГО ЛЕГИРОВАНИЯ СМЕСЬЮ ПОРОШКОВ МЕДИ И ЖЕЛЕЗА

ГИРЖОН В.В., СМОЛЯКОВ А.В., ТАНЦЮРА И.В.

Методами рентгеноструктурного, металлографического, электронно-микроскопического анализов исследованы закономерности структурообразования в поверхностных слоях алюминия при импульсном лазерном легировании смесью порошков меди и железа в атомном соотношении два к одному. Показано, что в зоне лазерного легирования возможно формирование квазикристаллической фазы, приводящее к значительному возрастанию микротвердости. Проанализировано влияние толщины легирующего слоя на структурно-фазовое состояние зоны лазерного легирования.

ТОНКАЯ СТРУКТУРА И МЕХАНИЗМ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО РАСПАДА НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ YBA2CU3O6.8 И YBA2CU3O6.8, ЛЕГИРОВАННОГО СE

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

Рентгенографически и электронно-микроскопически исследована нестабильность нестехиометрических соединений YBa2Cu3O6.8 (монокристаллы, керамика) и YBa2Cu3O6.8 (Се) (монокристалл) по отношению к низкотемпературному (200°С) распаду на воздухе и в аргоне. Установлено, что на первой стадии распада возникает расслоение по кислороду на две фазы, обогащенную и обедненную кислородом по сравнению с исходным состоянием, с разными параметрами решетки. После 20–35 ч отжига в основном под действием упругих напряжений в керамических таблетках начинается процесс разупорядочения тяжелых атомов Y, Ba, Ba, Y вдоль оси с. Этот процесс осуществляется путем образования пакетов из огромного количества дефектов упаковки по плоскостям (001). Процесс разупорядочения матрицы керамического образца практически заканчивается после 100 ч отжига образованием кубической фазы типа CsCl. Это сопровождается значительным падением диамагнитного отклика и повышением Tс от 75 К в исходном состоянии до 90 К. Сохранение сверхпроводимости и повышение Tс обусловлено присутствием в несверхпроводящей матрице в большом количестве частиц обогащенной кислородом орто-фазы, которые скоррелированы и образуют единую многосвязную систему сверхпроводящих нитей.

ФАЗОВЫЕ И СТРУКТУРНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В СПЛАВЕ НА ОСНОВЕ ОРТОРОМБИЧЕСКОГО АЛЮМИНИДА ТИТАНА

ПОПОВ А.А., ИЛЛАРИОНОВ А.Г., ГРИБ С.В., ДЕМАКОВ С.Л., КАРАБАНАЛОВ М.С., ЕЛКИНА О.А.

Исследованы фазовые и структурные превращения в сплаве Ti–24.3 Al–24.8 Nb–1.0 Zr–1.4 V–0.6 Mo–0.3 Si (ат. %), протекающие при нагреве в интервале температур 700–1050°С. Установлены температурные интервалы существования ( + )-, (О + + 2)-, ( + 2)- и -фазовых областей. Построена схема соотношения объемных долей О-, - и 2-фаз в зависимости от температуры нагрева исследуемого сплава. Обнаружено образование в сплаве при закалке от 900°С упорядоченной несоизмеримой (V )-фазы. Показана корреляция между дюрометрическими свойствами и изменением фазового состава и морфологии выделяющихся частиц исследуемого сплава.