Физика металлов и металловедение

АВТОРСКИЙ УКАЗАТЕЛЬ ТОМА 98, 2004 Г

АНАЛИЗ КИНЕТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СПЛАВОВ НИКЕЛЬ-КОБАЛЬТ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

САДЫРЕВА О.В., КОРШУНОВ И.Г., ГЛАГОЛЕВА Ю.В., ТАЛУЦ С.Г., ПОЛЕВ В.Ф., ГОРБАТОВ В.И.

Выполнено комплексное исследование кинетических свойств сплавов никель-кобальт и проанализированы механизмы рассеяния электронов проводимости в этих сплавах при высоких температурах. Установлено, что в разбавленных и концентрированных сплавах Ni-Co как в ферромагнитном, так и в парамагнитном состояниях основной вклад в кинетику электронов проводимости вносит однозонный механизм рассеяния на спиновых неоднородностях. Однако для сплавов промежуточных концентраций имеет место суперпозиция однозонного и двухзонного механизмов, при этом процесс рассеяния электронов проводимости на разупорядоченных спинах постепенно ослабевает и сменяется механизмом s-d рассеяния Мотта.

АНОМАЛЬНАЯ ДИФФУЗИЯ И РАССЛОЕНИЕ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ ПРИ ДЕЙСТВИИ ИСТОЧНИКОВ ВАКАНСИЙ. СТАЦИОНАРНАЯ СТАДИЯ ПРОЦЕССА

КЕСАРЕВ А.Г., КОНДРАТЬЕВ В.В., ГАПОНЦЕВ В.Л.

Для идеального бинарного твердого раствора, имеющего нанозеренную структуру, найдено общее решение квазистационарной диффузионной задачи при фиксированном пересыщении вакансиями границы зерна и направленного потока вакансий. Для случаев сильного и слабого различия подвижностей компонент получены аналитические выражения, описывающие концентрационные профили. Проведен анализ их пространственного изменения в зависимости от начальной концентрации одной из компонент и отношения подвижностей атомов. Показано, что при определенном различии подвижностей компонент и достаточно большом пересыщении вакансиями вблизи их стока формируется приграничный слой, обогащенный малоподвижной компонентой.

ВКЛАД ДИСЛОКАЦИЙ В ТЕРМОЭДС МЕТАЛЛОВ

КАРОЛИК А.С., ЛУХВИЧ А.А., ШАРАНДО В.И.

По измерениям термоэдс, наведенной пластической деформацией растяжения при температуре, близкой к комнатной, определено изменение термоэдс на единицу плотности дислокаций AS d/N d в меди, серебре и цинке. Данные измерения для меди и серебра находятся в достаточно хорошем согласии с ранее выполненными расчетами.

ВЛИЯНИЕ ВОДОРОДА НА ИЗМЕНЕНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ ТИТАНОВОГО СПЛАВА ВТ9 ПРИ ГОРЯЧЕЙ ДЕФОРМАЦИИ И ВАКУУМНОМ ОТЖИГЕ

МУРЗИНОВА М.А., САЛИЩЕВ Г.А., АФОНИЧЕВ Д.Д.

Исследовали микроструктуру сплава ВТ9 (Ti-6.5Al-3.7Mo-1.5Zr) с содержанием водорода от 0.14 до 27.6 ат.%. после термической обработки в β- и (α + β)-фазoвыx областях, деформации при 700 и 850°С и обезводороживающего вакуумного отжига при 600°С. Получены концентрационные зависимости параметров микроструктуры после каждого этапа обработки, а также напряжения течения от содержания водорода. Показано, что температурно-концентрационные условия проявления эффекта водородного пластифицирования и получения наиболее мелкой глобулярной микроструктуры не совпадают. Обнаружено определяющее влияние структурного состояния, полученного при деформации, на форму кристаллов α-фазы, образующейся в результате полиморфного β/α-превращения при удалении водорода. Установлено, что дегазация образцов с субмикрокристаллической структурой, полученной после деформации при 700°С, ведет к выделению равноосных α-частиц, в отличие от обычно наблюдаемых, пластинчатых. Обсуждается корреляция между влиянием водорода на изменение микроструктуры при деформации и напряжениями течения сплава, а также возможные причины изменения формы выделений α-фазы, образующихся при дегазации.

ВЛИЯНИЕ ТОЛЩИНЫ ИСХОДНОЙ ПЛЕНКИ АЛЮМИНИЯ И ИОННОГО ОБЛУЧЕНИЯ НА ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ АЛИТИРОВАННЫХ СЛОЕВ НА ТИТАНЕ ПРИ ОТЖИГЕ

РОМАНЬКОВ С.Е., ЕРМАКОВ Е.Л., ОРОЗБАЕВ Р.О., МАМАЕВА А., ВДОВИЧЕНКО Е.В.

Методом термического напыления на образцы из титана, которые использовались в качестве подложки, был нанесен слой алюминия толщиной 3, 5 и 7 мкм. При отжиге на поверхности титана с нанесенным на его поверхность слоем алюминия последовательно формируются различные алюминидные фазы в соответствии с равновесной диаграммой состояния Ti-Al. Скорости роста диффузионных слоев различные и лимитируются исходной толщиной алюминивой пленки. Кинетика формирования слоев алюминидных фаз на поверхности титана и процесс развития микроструктуры зависит от толщины исходной пленки алюминия. С увеличением толщины исходной пленки алюминия после начальной стадии образования слоя Al 3Ti с высокой скоростью реакции происходит резкое замедление кинетики реакций практически на всех этапах формирования структуры. Ионное облучение сильно влияет на формирование микроструктуры и кинетику реакций, протекающих при формировании алюминидных фаз на поверхности титана. Влияние это неоднозначно и сложным образом зависит от толщины исходной пленки алюминия, фазового состава слоев и сорта внедряемых ионов.

ВЛИЯНИЕ ХОЛОДНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА СТРУКТУРУ И ДЕФОРМАЦИОННОЕ ПОВЕДЕНИЕ СУБМИКРОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ТИТАНА, ПОЛУЧЕННОГО МЕТОДОМ РАВНОКАНАЛЬНОГО УГЛОВОГО ПРЕССОВАНИЯ

ГРАБОВЕЦКАЯ Г.П., КОЛОБОВ Ю.Р., ГИРСОВА Н.В.

Методами просвечивающей электронной микроскопии исследована эволюция зеренно-субзерен-ной структуры титана в крупнозернистом и субмикрокристаллическом, полученном воздействием интенсивной пластической деформации, состояниях в процессе холодной пластической деформации прокаткой до 85-90%. Определены параметры элементов зеренно-субзеренной структуры в зависимости от степени деформации. Изучено влияние холодной пластической деформации прокаткой на термостабильность структуры, механические свойства и деформационное поведение при растяжении титана в обоих состояниях. Обсуждается влияние структурного состояния титана на характер локализации деформации на мезо- и макромасштабных уровнях при растяжении.

ДЕФОРМАЦИОННО-ИНДУЦИРОВАННЫЕ ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В СИСТЕМЕ ОКСИД ЖЕЛЕЗА-МЕТАЛЛ

ШАБАШОВ В.А., ЛИТВИНОВ А.В., МУКОСЕЕВ А.Г., САГАРАДЗЕ В.В., ВИЛЬДАНОВА Η.Ф.

Методами мессбауэровской спектроскопии, рентгеноструктурного анализа и трансмиссионной электронной микроскопии установлены схемы динамического растворения оксидов железа в металлических матрицах Ме (Fe, Ni, Cr, Zr, Ti, Al). Показано, что фазовый переход гематита и магнетита при сдвиге под давлением при комнатной температуре идет по пути формирования катион-дефицитных оксидов и металлических твердых растворов. Обнаружены новые структурные формы оксидов железа, предположительно с увеличенным содержанием кислорода. Процесс растворения оксидов железа и формирования вторичных оксидов с металлами матриц при деформации и последующем отжиге зависит от способности металлов образовывать твердые растворы и химические соединения с железом и кислородом. Формирование вторичных оксидов сопровождается появлением развитой площади границ зерен, что создает условия для образования нанокристаллической структуры. Предложена возможность использования сдвига под давлением смеси оксидов железа с металлами для получения ODS-сплавов (oxide dispersion strengthened alloys).

ДЕФОРМАЦИОННЫЕ ЭФФЕКТЫ ПРИ СТРУКТУРНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЯХ В МОНОКРИСТАЛЛАХ НИКЕЛИДА ТИТАНА. II. ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ ДИЛАТОМЕТРИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В ДЕФОРМИРОВАННЫХ МОНОКРИСТАЛЛАХ

ПРОКОШКИН С.Д., ХМЕЛЕВСКАЯ И.Ю., ХМЕЛЕВСКИЙ А.В., КОРОТИЦКИЙ А.В., ЗЕЛЬДОВИЧ В.И., ХУНДЖУА А.Г., ЧУМЛЯКОВ Ю.И.

Методами дилатометрии, электронной микроскопии и рентгеноструктурного анализа исследованы особенности и причины формоизменения при высокотемпературном нагреве сплавов Ti-Ni, деформированных в моно- и поликристаллическом состояниях. Анизотропия высокотемпературных дилатометрических эффектов обусловлена анизотропией деформаций при релаксации внутренних напряжений на стадии возврата и полигонизации, анизотропией деформации при переориентировке решетки аустенита в ходе рекристаллизации.

ДИНАМИЧЕСКАЯ РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ В МЕДИ, ДЕФОРМИРОВАННОЙ СДВИГОМ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

ЧАЩУХИНА Т.И., ДЕГТЯРЕВ М.В., РОМАНОВА М.Ю., ВОРОНОВА Л.М.

Установлено соответствие эволюции структуры меди в ходе деформации сдвигом под давлением при комнатной температуре температурно-скоростным условиям деформации. При этом в зависимости от условий деформации структура в меди может формироваться в условиях динамического упрочнения, частичной или полной динамической рекристаллизации. Существенное влияние на формирование структуры оказывает постдинамическая рекристаллизация, степень развития которой также зависит от условий деформации. Однородная по размеру полностью динамически рекристаллизованная структура характеризуется геометрической и дислокационной неоднородностью составляющих ее зерен.

ДИНАМИЧЕСКИЕ КНОИДАЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ НАМАГНИЧЕННОСТИ В СТРУКТУРЕ ФЕРРОМАГНЕТИК-ДИЭЛЕКТРИК-МЕТАЛЛ

СМАГИН В.В., БОРИЧ М.А., ТАНКЕЕВ А.П.

Представлены периодические решения обобщенного нелинейного уравнения Шредингера (ОНУШ), учитывающего как дисперсию третьего порядка, так и дисперсию нелинейности. Предлагаемая модель используется для описания нелинейной динамики магнитостатических спиновых волн в слоистой структуре ферромагнетик-диэлектрик-металл. Полученные решения представляют собой цепочки “светлых” или “темных” однопараметрических квазисолигонов, распространяющихся с конечной скоростью. Проанализированы особенности “квазистационарных” распределений намагниченности, соответствующих этим решениям. С помощью нелинейных преобразований получено обобщение представленных решений в виде функционального степенного ряда.

ИЗУЧЕНИЕ БЛИЖНЕГО ПОРЯДКА В АУСТЕНИТЕ СИСТЕМЫ FE-C МЕТОДАМИ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ И МОНТЕ-КАРЛО

БОЛЬШОВ Л.А., СУСЛОВ В.Н.

Доля атомов железа в аустените состава FeCy, не имеющих атомов углерода в двух ближайших окружениях, вычислена с помощью статистической теории малоконцентрированных сплавов для значений у, равных 0.0683; 0.0717; 0.0817; 0.0850 при температуре 773 К с использованием парного потенциала межатомного взаимодействия углерод - углерод, определенного ранее в литературе из мессбауэровского спектра железа в сплаве FeC 0. 087. Результаты вычисления сопоставлены с литературными данными, рассчитанными методом Монте-Карло. Имеет место удовлетворительное согласие между теми и другими. Это говорит в пользу правильности использованной в работе теории ближнего порядка в аустените системы железо-углерод в отношении первой, второй, третьей, четвертой и шестой координационных сфер ГЦК-решетки, образованной октаэдрическими междоузлиями решетки аустенита.

КОНЦЕНТРАЦИОННАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ГИСТЕРЕЗИСА МАРТЕНСИТНОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ И ДОЛИ СВЕРХУПРУГОЙ ДЕФОРМАЦИИ СПЛАВОВ FE-NI-CO-TI-(CU)

ГУНЬКО Л.П., ТАКЗЕЙ Г.А.

Анализируются причины уменьшения гистерезиса ΔΤ мартенситного γ → α-превращения и увеличения доли σ sΕ сверхупругой деформации состаренных ферромагнитных сплавов Fe-Ni-Co-Ti-(Cu) с увеличением интервала температур T C-M s и обьемной доли P когерентных частиц γ'-фазы и частиц Cu. На основании экспериментально измеренных значений температуры Кюри T C аустенита и температуры начала мартенситного превращения M s, протекающего в обедненном в результате старения аустените сплавов Fe-Ni-Co-Ti-(Cu) различных составов, сделан вывод о том, что обедненный аус-тениг имеет состав Fe-Ni-(Co), близкий к инварной концентрации, а частицы γ'-фазы состав Co 3Ti. При старении Cu практически полностью выделяется из твердого раствора в виде частиц Cu.

ОСОБЕННОСТИ НЕОДНОРОДНОЙ МАГНИТНОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИ АНТИФЕРРОМАГНЕТИКОВ ТИПА СR

КУРКИН М.И., ГУДИН С.А., УСТИНОВ В.В., ЗЛОБИН С.А.

Вычислена нелокальная магнитная восприимчивость χ несоизмеримой антиферромагнитной структуры, типа линейно-поляризованной волны спиновой плотности (1SDW) с учетом межподрешеточ-ного и внутриподрешеточного обменных взаимодействий. Показано, что χ(k) как функция волнового вектора k может иметь максимумы вблизи значений k = ±q, где q - волновой вектор 1SDW. Для этого должны выполняться два условия. Во-первых, внутриподрешеточное обменное взаимодействие J ia(r) в зависимости от расстояния r должно быть осциллирующей функцией вида J ia(r) ~ ~ cos qr exp(-|r|/r ex), что возможно при qr ex > 1. Во-вторых, межподрешеточное обменное взаимодействие J d(r) должно быть слабее J id(r). При этом для восприимчивости χ(r) получается функция вида: χ(r) ~ cos qr exp(-|r|/r 0), с r 0 > r ex Параметры q и r 0 были определены из экспериментальных данных по многослойным пленкам Fe/Cr. По этим значениям удалось восстановить величины J id(0), J d(0) и r ex. Для отношения J id(0)/J d(0) получилась оценка: 30< J id(0)/J d(0) < 50.

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА МЕТАСТАБИЛЬНОГО ß-СПЛАВА, СОСТАРЕННОГО ПОСЛЕ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

ЛИТВИНОВ А.В., ИЛЛАРИОНОВ А.Г., РУСАКОВ Г.М., ЛИТВИНОВ В.С.

Электронно-микроскопическим и рентгеноструктурным методами исследованы фазовые и структурные превращения в многокомпонентном (5.05 масс.%Мо - 4.95V - 3.00Cr - 3.05A1) метастабильном β-сплаве титана при старении после пластической деформации. Сплав деформировался двойникованием по системе {332} ( 113), и уже на начальных стадиях в его структуре образуется двойникованный каркас, деформирующийся при дальнейшем нагружении вторичным двойникованием, что и обусловливает высокую пластичность сплава. При отжиге в α-фазу превращаются деформационные двойники - “пластичный” двойниковый каркас заменяется “жестким” каркасом из пластин α-фазы. Старение повышает предел текучести сплава, но резко уменьшает его пластичность.