Физика металлов и металловедение

АКУСТИЧЕСКАЯ ЭМИССИЯ ПРИ МАРТЕНСИТНОЙ ДЕФОРМАЦИИ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛИДА ТИТАНА

ПЛОТНИКОВ В.А., КОХАНЕНКО Д.В.

Приведены исследования закономерностей акустической эмиссии в циклах мартенситных превращений при механическом нагружении сплавов на основе интерметаллического соединения никелида титана. Показано, что нагружение в цикле превращения сопровождается накоплением и возвратом деформации и существенно асимметричной акустической эмиссией. Обнаружен “аномальный” характер зависимости энергии акустического излучения от номера цикла превращения и характера нагружения. Установленные закономерности формирования акустического излучения в цикле мартен-ситного превращения подтверждают динамический механизм акустической эмиссии, связанный с процессом зарождения мартенситных границ при прямом превращении и коллапсом их при обратном.

ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ЗАТУХАНИЕ УЛЬТРАЗВУКА В МАГНИТОМЯГКОМ СПЛАВЕ FЕ-SI-АL

АШМАРИН Г.М., НАИМИ Е.К., КАПУТКИН Д.Е.

Разработана методика измерения затухания ультразвука в ферромагнитных материалах при одновременном наложении как постоянного, так и переменного магнитных полей. Исследовано влияние частоты и амплитуды переменного и напряженности постоянного магнитных полей на затухание ультразвука в магнитно-мягком сплаве 10СЮ-ВИ (типа сендаст) в исходном литом и отожженном состояниях при амплитудах механических колебаний до 10 -4. Амплитудно-зависимая составляющая затухания ультразвука в исходном состоянии больше, чем в отожженом, и амплитудно-независимая, напротив, больше в отожженном состоянии. Постоянное магнитное поле с напряженностью до 1050 А/м не оказывает существенного влияния на величину затухания ультразвука, а переменное магнитное поле частотой до 1350 Гц уменьшает амплитудно-независимую составляющую затухания. Полученные результаты обсуждаются в рамках существующих теорий взаимодействия механических колебаний с элементами магнитоупорядоченной структуры.

ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СТРУКТУРНЫЕ СОСТОЯНИЯ СПЛАВА NI 3(ALСR) ПОСЛЕ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ И ЙОННОЙ ИМПЛАНТАЦИИ

КОРОТАЕВ А.Д., ОВЧИННИКОВ С.В., ТЮМЕНЦЕВ А.Н., ПИНЖИН Ю.П., ШЕВЧЕНКО Н.В., НИКОЛАЕВ А.Г., ЮШКОВ Г.Ю., САВКИН К.П.

Исследована эволюция дефектной субструктуры рекристаллизованного и глубоко деформированного сплава на основе Ni 3Аl при ионной имплантации в условиях Т ≤ 350 К. Показано, что при имплантации металлических ионов в деформированном сплаве происходит релаксация субструктуры, имеющей высокую зарядовую плотность дислокаций, с формированием нанокристаллического состояния при размере кристаллов менее 30 нм. Релаксация происходит коллективной модой перераспределения дислокационно-дисклинационных ансамблей при минимальной роли диффузионного перераспределения атомов в потоках деформационных и радиационных точечных дефектов. Вследствие наличия примесей кислорода в ионном пучке аргона в рекристаллизованном сплаве формируются дисперсные оксиды алюминия с фрагментацией решетки матрицы и аморфизацией ионно-легированного слоя при высоких дозах имплантации. Обсуждены механизмы изменения фазовоструктурного состояния ионно-модифицированного слоя.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМНОЙ ДИФФУЗИИ И ЭФФЕКТА КИРКЕНДАЛЛА В СИСТЕМЕ CO-NI-FE. I. ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ КОМПОНЕНТОВ В ДИФФУЗИОННОЙ ЗОНЕ И СДВИГ ИНЕРТНЫХ МЕТОК

УГАСТЕ Ю.Э.

Экспериментально изучены взаимная диффузия и эффект Киркендалла в системе Co-Ni-Fe при температуре 1100°С для 7 различных диффузионных пар. Показано, что в исследованных диффузионных парах распределение концентрации компонентов системы может иметь немонотонный характер. Для каждой диффузионной пары определены сдвиг Киркендалла, концентрации плоскостей Матано и Киркендалла, а также концентрация “нейтральной точки”. В приложении приведены экспериментальные данные для концентрационных профилей всех компонентов изученных диффузионных пар.

МАГНИТНАЯ И АКУСТИЧЕСКАЯ СПЕКТРОМЕТРИЯ СПЕЧЕННЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

АКОПОВ Ф.Х., АРАБАДЖЯН Н.Л.

В работе представлены результаты измерений температурной зависимости магнитной восприимчивости на переменном токе, а также температурной зависимости внутреннего трения и модуля упругости спеченных композиционных материалов Fе-Ni-Аl и Fе-Ni-А1-Сu. Совпадение аномалий магнитной восприимчивости χ' и внутреннего трения Q -1 при 125 К свидетельствует о едином механизме, ответственном за наблюдаемое явление. Характер зависимости Q -1(T) и модуля упругости f 2(Т) при температуре выше 150 К свидетельствует о суперпозиции ряда релаксационных процессов.

МАГНИТНОЕ СОСТОЯНИЕ СОЕДИНЕНИЙ Y(МN 1_ ХV Х) 2SI 2 И LА(МN 1_ ХV Х) 2SI 2(0 ≤ Х ≤ 0.4)

ГЕРАСИМОВ Е.Г., ДОРОФЕЕВ Ю.А., ПАК ДЖ.-Г., ПИРОГОВ А.Н., ГАВИКО В.С., КАЗАНЦЕВ В.А., ТЕПЛЫХ А.Е.

С использованием магнитной нейтронографии, магнитных измерений и измерений коэффициента теплового расширения исследованы магнитные свойства и магнитная структура квазитройных слоистых интерметаллических соединений Y(Мn 1_ хV х) 2Si 2 и Lа(Мn 1 _ хV х) 2Si 2(0 ≤ х ≤ 0.4). С ростом концентрации ванадия, параметр решетки а практически не изменяется, а параметр с и объем элементарной ячейки соединений монотонно возрастают. В соединениях Lа(Мn 1 _ хV х) 2Si 2 с увеличением концентрации ванадия происходит ослабление внутрислойных ферромагнитных Мn-Мn обменных взаимодействий, приводящее к увеличению угла раствора угловой ферромагнитной структуры. В соединениях Y(Мn 1_ хV х) 2Si 2 с увеличением концентрации ванадия молекулярное поле межслой-ных Мn-Мn обменных взаимодействий не изменяется, несмотря на увеличение межслойного расстояния и уменьшение внутрислойных Мn-Мn обменных взаимодействий, что может рассматриваться как новый аргумент в пользу того, что межслойные Мn-Мn обменные взаимодействия в соединениях типа RМn 2Х 2 определяются расстоянием между атомами марганца внутри слоя.

МЕССБАУЭРОВСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ ОХ16Н15МЗТ1 ПОСЛЕ НЕЙТРОННОГО ОБЛУЧЕНИЯ

КОЛОСКОВ В.М., КОЗЛОВ А.В., СЕМЕНКИН В.А., МИЛЬДЕР О.Б., ПОРТНЫХ И.А.

Проведено абсорбционное ЯГР-исследование облученных образцов перспективной оболочечной стали ОХ16Н15М3Т1 в потоке нейтронов исследовательского реактора ИВВ-2 после криогенного облучения при 80 К и температуре теплоносителя 350 К. Обнаружена субструктура парамагнитной резонансной линии и исследованы закономерности изменения изомерного сдвига и соотношения площадей линий спектра в зависимости от условий облучения. Для исследования были выбраны образцы с флюенсами по быстрым нейтронам 1.7 х 10 18, 1.5 х 10 нейтр/см 2 для криогенного облучения и 1 х 10 19 нейтр/см 2 при температуре теплоносителя. Обсуждение результатов проведено в модели двух фаз.

МОДЕЛЬ ХАББАРДА В ПРЕДСТАВЛЕНИИ ПРОИЗВОДЯЩЕГО ФУНКЦИОНАЛА

ИЗЮМОВ И.А., ЧАЩИН Н.И.

Метод производящего функционала, ранее предложенный авторами для описания спиновых и сильно коррелированных систем, применяется к модели Хаббарда в условиях сильной корреляции. Для электронной функции Грина, выраженной в терминах Х-операторов, выведено уравнение в вариационных производных по флуктуирующим полям. Уравнение имеет матричную структуру и содержит матричные элементы, учитывающие куперовское спаривание. Для нормальной фазы основное уравнение расщеплено на два: для собственно-энергетической и концевой частей. Итерации этих уравнений порождают теорию возмущений по параметру W/U, где W - ширина затравочной зоны, а U - величина кулоновского отталкивания на узле. В хартри-фоковском приближении по параметру W/U получены самосогласованные уравнения для среднего поля. Хартриевская поправка соответствует приближению “Хаббард-1” и приводит к двухзонному квазичастичному спектру. Учет фоковской поправки при U

ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЕ ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ В СЛОИСТОЙ ПЛЕНОЧНОЙ СИСТЕМЕ АL/BI/АL

БОГАТЫРЕНКО С.И., ВОЗНЫЙ А.В., ГЛАДКИХ Н.Т., КРЫШТАЛЬ А.П.

Анализируются возможности определения переохлаждения при кристаллизации бинарных сплавов, компоненты которых практически нерастворимы друг в друге в твердом состоянии при широкой области расслоения в жидком состоянии, с использованием слоистых пленочных систем, создаваемых путем последовательной конденсации компонент при испарении их из независимых источников. Приводятся результаты исследования температурного гистерезиса плавление - кристаллизация и величины переохлаждения при кристаллизации фазы на основе висмута, находящейся в контакте с твердым алюминием, для слоистой пленочной системы Аl/Bi/Аl. Обсуждаются происходящие при этом процессы.

ПОЛОЖЕНИЕ О ПРОГРАММЕ ГРАНТОВОЙ ПОДДЕРЖКИ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

СИЛЬНЫЕ МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ РАССЕЯНИЯ В СИСТЕМАХ ИЗ ВЫСОКОАНИЗОТРОПНЫХ МАГНЕТИКОВ

САМОФАЛОВ В.Н., РАВЛИК А.Г., БЕЛОЗОРОВ Д.П., АВРАМЕНКО Б.А.

Рассчитаны и измерены магнитные поля рассеяния различных систем из постоянных магнитов с большой магнитной анизотропией. Показано, что напряженность этих полей превышает значение индукции материала магнитов в несколько раз. Такие системы являются источниками сильных высокоградиентных магнитных полей, у которых величина ИЧИ может достигать значений 10 10-10 11 Э 2/см. Сделаны оценки предельно достижимых полей и их градиентов.

СИНТЕЗ И СВОЙСТВА ПЛЕНОК ПЛЮМБИДА ТАНТАЛА ТА 3РB

ТУЛЕУШЕВ А.Ж., ВОЛОДИН В.Н., ТУЛЕУШЕВ Ю.Ж., ЖАКАНБАЕВ Е.А.

Впервые непосредственным магнетронным распылением и соосаждением тантала и свинца на подложки из молибдена и вольфрама получены покрытия, представляющие собой раствор свинца в кубическом α-Та (до 2.5 ат. % Рb), раствор свинца в тетрагональном β-Та (до 30 ат. % Рb). В интервале концентраций от 30 до 60 ат. % свинец выделяется в отдельную фазу, сосуществующую с его твердым раствором в β-Та. При концентрации свинца более 60 ат. % покрытия состоят из смеси свинца и аморфной фазы Та-Рb переменного состава. Определены параметры решетки каждой из фаз. Нагревом покрытий с концентрацией свинца 18-35 ат. % при 1700°С впервые синтезирован интерметаллид Та 3РЬ со структурой А15 и определены межплоскостные расстояния для идентификации соединения. Криогенными испытаниями установлено отсутствие сверхпроводимости пленки Та 3Рb до 4.2 К.

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ТI-SI-N-ПОКРЫТИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ МАГНЕТРОННЫМ РАСПЫЛЕНИЕМ СВС-МИШЕНЕЙ

КИРЮХАНЦЕВ-КОРНЕЕВ Ф.В., ШТАНСКИЙ Д.В., ШЕВЕЙКО А.Н., ЛЕВАШОВ Е.А., ЛЯСОЦКИЙ И.В., ДЬЯКОНОВА Н.Б.

Выполнено сравнительное исследование структуры и свойств трехкомпонентных тонких пленок в системе Ti-Si-N, полученных магнетронным распылением композиционных мишеней составов Тi 5Si 3 + ТiN и Тi 5Si 3 + Тi в среде аргона или газовой смеси аргона с азотом. Методами оже-электрон-ной спектроскопии, рентгеноструктурного анализа, просвечивающей электронной микроскопии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии исследовано влияние состава мишени, параметров магнетронного распыления (парциального давления азота, температуры подложки и напряжения смещения) на структуру, химический и фазовый состав покрытий. Определены твердость, модуль упругости, упругое восстановление, износостойкость и коэффициент трения. Показано, что по своим физико-механическим и трибологическим свойствам покрытия Ti-Si-N превосходят традиционные покрытия на основе нитрида титана. Пленки Ti-Si-N, осажденные при оптимальных режимах, имели твердость 30-35 ГПа, модуль упругости 220-250 ГПа, коэффициент трения 0.5-0.6 и скорость сухого износа (1.3-1.4) х 10 -6 мм 3 Н -1 м -1.

ЭВОЛЮЦИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ СПЛАВОВ СU-АU-РD ПРИ УПОРЯДОЧЕНИИ ПОСЛЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ДЕФОРМАЦИИ

ВОЛКОВ А.Ю.

Исследованы структура и свойства сплавов Сu-Аu-Рd упорядоченных по типу L1 0 после предварительной пластической деформации. Установлено быстрое формирование зерен-монодоменов; не зафиксировано образования ламельной структуры в сплавах с содержанием палладия выше 14 ат. %. Показано, что размер образующихся зерен существенным образом зависит от температурного интервала обработки. Приведены результаты механических испытаний сплавов в различных структурных состояниях.

ЭВОЛЮЦИЯ СТРУКТУРЫ В НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ FЕ И СПЛАВЕ FЕ 75SI 25 ПРИ ТЕРМООБРАБОТКЕ

ФОМИН В.М., ЕЛСУКОВ Е.П., ВЫТОВТОВ Д.А., ДОРОФЕЕВ Г.А.

Методами дифференциального термического анализа, рентгеновской дифракции и мессбауэровской спектроскопии изучены структурно-фазовые превращения, происходящие в нанокристаллическом Fе и сплаве Fе 75Si 25 в результате перехода из сильнодеформированного состояния к равновесному при термообработке. Переход к равновесному состоянию нанокристаллического α-Fе можно условно поделить на два этапа. Для сплава Fе 75Si 25 была установлена многостадийность структурной эволюции.