Физика металлов и металловедение

ВЛИЯНИЕ ГОРЯЧЕЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА ИЗМЕНЕНИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ ЧУГУНА С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ

ЧАУС А.С., СОЙКА Я., ПОКРОВCКИЙ А.И.

Изучено влияние горячей пластической деформации на трансформацию первичной (литой) микроструктуры высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Обсуждены результаты металлографического, с использованием светового и растрового электронного микроскопов, и микрорентгено-спектрального анализов экспериментальных образцов чугуна в литом и деформированном состоянии. Показано, что увеличение степени пластической деформации от 20 до 80% вызывает существенные изменения микроструктуры как в перлитно-ферритной матрице, так и в графитных включениях чугуна.

ВТОРИЧНАЯ РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ В СПЛАВЕ FE–3% SI С ОДНОКОМПОНЕНТНОЙ ТЕКСТУРОЙ (110)[001]

РЕДИКУЛЬЦЕВ А.А., ЛОБАНОВ М.Л., РУСАКОВ Г.М., ЛОБАНОВА Л.В.

на близкие углы). на близкие углы). ] на углы 30°. Кристаллографическая связь между исходной и конечными ориентировками зерен может быть объяснена их близостью к специальным разориентациям: , 19, 27, и 33 (поворот вокруг осей 110 на близкие углы).

ДЕГРАДАЦИЯ СТРУКТУРЫ И ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЛЕГИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ В АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТОКОВЫХ КОЛЛЕКТОРОВ ТВЕРДООКСИДНЫХ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

ДЕГТЯРЕВ М.В., ЧУХАРЕВ В.Ф., ЧАЩУХИНА Т.И., ВОРОНОВА Л.М., ВЫХОДЕЦ В.Б., КУРЕННЫХ Т.Е.

Исследована деградация структуры стали 10Х23Н18 с заранее нанесенным на поверхность защитным покрытием из Mn–Co-шпинели и без покрытия после работы при 950°С в течение 8800 ч в качестве материала коммутационной аппаратуры твердооксидного топливного элемента. Структурные исследования не выявили существенных различий в перераспределении легирующих элементов, составе и структуре окисных слоев в стали с покрытием и без него. Нанесение защитного покрытия не препятствует образованию в процессе длительной работы в поверхностных слоях стали 10Х23Н18 оксидов кремния и алюминия, ухудшающих электрическую проводимость коммутационного элемента и охрупчивающих материал.

ДИФФУЗИЯ АТОМОВ КАЛИЯ В РЕНИЙ, ПОКРЫТЫЙ ДВУМЕРНОЙ ГРАФИТОВОЙ ПЛЕНКОЙ

ОРУДЖОВ А.К.

Обнаружена эффективная диффузия атомов К в Re(1010) стимулированная монослоем графита на его поверхности. Определялись энергии активации диффузии калия в рений и из рения, а так же эффективность диффузии атомов калия и были получены значение соответственно Еп1 = 5.4 ± 0.05 эВ и Е1 = 5.75 ± 0.05 эВ, диф(K) 0.25. Разница в энергиях диффузии калия в рений меньше, чем в случае диффузии атомов калия в иридий. Показано, что, в процессе диффузии адатомов калия в рений диффузионная длина больше чем в иридий. Заметная диффузия атомов калия наблюдалась при приложенном к образцу напряжений U +200 В и увеличивалась приблизительно по линейному закону с ростом U до 4000 В. Образование на поверхности рения монослоя графита из-за огромного увеличения времени жизни адатомов К под графитовым островком, по сравнению с таковым на рении с открытой поверхностью, сильно увеличивает эффективность диффузии калия, которая растет в 108 раз, приближаясь к единице. На практике это явление можно использовать как способ активного легирования атомами приповерхностных слоев твердых тел.

ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ МАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ ПОСЛЕ ТОЧЕНИЯ И УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ

КОВАЛЕВСКАЯ Ж.Г., ИВАНОВ Ю.Ф., ПЕРЕВАЛОВА О.Б., КЛИМЕНОВ В.А., УВАРКИН П.В.

С помощью профилометрии, оптической и просвечивающей электронной микроскопии исследована микроструктура поверхностных слоев малоуглеродистой феррито-перлитной стали после точения и ультразвуковой финишной обработки. Показано, что выступы и впадины точения имеют разную микроструктуру, что обусловливает наличие на поверхности детали технологической наследственности. При ультразвуковой финишной обработке происходит интенсивная пластическая деформация поверхностного слоя, в результате чего устраняется технологическая наследственность, сформировавшаяся в процессе точения.

К ВОПРОСУ ОБ УСТОЙЧИВОСТИ НАМАГНИЧЕННОСТИ ФЕРРИМАГНИТНОГО НАНОЦИЛИНДРА В ФЕРРОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАТРИЦЕ

ОРЛОВ В.А., ОРЛОВА И.Н.

Теоретически рассматривается модель композитного материала, представляющего собой диэлектрическую матрицу с внедренными в нее ферримагнитными столбцами. Изучается вопрос о роли механических напряжений, возникающих в композите при приложении электрического поля, на магнитные параметры включений. Определены условия, при которых возможны спин-переориентационные переходы.

КОНЦЕНТРАЦИОННАЯ ЗАВИСИМОСТЬ КОЭФФИЦИЕНТОВ ВЗАИМНОЙ ДИФФУЗИИ В СИСТЕМЕ CU–FE–NI

УГАСТЕ Ю.Э.

Определены конвенциональные и эффективные коэффициенты взаимной диффузии в системе Cu–Fe–Ni для температуры 1000°C на основе полученных авторами [13] экспериментальных данных по распределению концентрации компонентов в шести диффузионных парах этой системы. Анализируются возможности использования этих коэффициентов для интерпретации особенностей процесса взаимной диффузии в трехкомпонентной системе. Показано, что эффективные коэффициенты взаимной диффузии находятся в определенной корреляции с термодинамическими характеристиками системы.

МЕХАНОКОМПОЗИТЫ НА ОСНОВЕ ВОЛЬФРАМА С ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИМИ МЕТАЛЛАМИ

ГРИГОРЬЕВА Т.Ф., ДЬЯЧКОВА Л.Н., БАРИНОВА А.П., ВОСМЕРИКОВ С.В., КОВАЛЕВА С.А., ЛЯХОВ Н.З.

Исследовались механокомпозиты, состоящие из вольфрама и взаимодействующих с ним металлов – никеля и железа, рассмотрены состав, структура, плотность и прочность образцов, получаемых на стадиях механоактивации, прессования и спекания.

НЕЛИНЕЙНЫЕ НИЗКОЧАСТОТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ НАМАГНИЧЕННОСТИ В ФЕРРОМАГНЕТИКЕ В ОКРЕСТНОСТИ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА

БЕБЕНИН Н.Г.

Рассмотрены нелинейные колебания намагниченности, происходящие при низких частотах в ферромагнетике в окрестности спин-ориентационного перехода. Показано, что такие эффекты имеет место при наличии анизотропии типа “легкая” ось, как в случае магнитного импеданса в проволоках с магнитным покрытием, а также в том случае, когда анизотропия целиком обусловлена формой образца.

РАСЧЕТЫ ЭНЕРГИЙ СМЕШЕНИЯ АТОМОВ В АЛЬФА- И ГАММА-ФАЗАХ СПЛАВОВ FE–NI МЕТОДОМ ПЕРВОПРИНЦИПНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

МИРЗОЕВ А.А., ЯЛАЛОВ М.М., МИРЗАЕВ Д.А., ОКИШЕВ К.Ю.

Проведены первопринципные расчеты полной энергии, энергии смешения и магнитных моментов атомов в бинарных сплавах Fe–Ni с ОЦК- и ГЦК-решетками во всем диапазоне концентраций. При возрастании атомной доли никеля x энергия смешения E проходит через максимум, пересекает нулевое значение и достигает минимума в области отрицательных значений. Энергия смешения ОЦК-сплавов в интервале концентраций Ni x = 0–0.32, положительна, что означает склонность таких сплавов к расслоению. Рассчитана разность свободных энергий ГЦК- и ОЦК-фаз; результат расчета близок к термодинамическим данным Кауфмана и Коэна для 0 К.

СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ ДОМЕННЫХ ГРАНИЦ С ВИХРЕПОДОБНОЙ СТРУКТУРОЙ В МНОГОСЛОЙНЫХ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ПЛЕНКАХ

ДУБОВИК М.Н., ФИЛИППОВ Б.Н.

В рамках двухмерной модели распределения намагниченности исследовано влияние слоистой структуры ферромагнитной пленки со слоями, отличающимися значениями намагниченности насыщения MS, на скорость движения доменных стенок с вихреподобным распределением намагниченности. Рассматривались пленки с одноосной плоскостной магнитной анизотропией. Установлено, что в трехслойных пленках с MS приповерхностных слоев, большей, чем у внутреннего слоя, в широком диапазоне значений внешнего поля скорость движения доменной стенки выше, чем в случае однородной пленки с той же средней намагниченностью насыщения.

СТРУКТУРА, СОСТАВ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛЕНОК HFB2 И HF–B–N

ГОНЧАРОВ А.А., ДУБ С.Н., АГУЛОВ А.В.

Исследовано влияние условий осаждения (потенциала смещения и температуры подложки) на структуру, состав и физико-механические характеристики нанокристаллических пленок диборида и боридонитрида гафния, полученных методом нереактивного (Ar) и реактивного (Ar + N2) ВЧ-магнетронного распыления, соответственно. Определены оптимальные условия для получения покрытий диборидов гафния с текстурой роста плоскостью (00.1), обладающие наилучшими физико-механическими характеристиками. Показано, что при потенциале смещения ±50 В и температуре подложки 500° формируется сверхстехиометрические сильнотекстурированные пленки с нанотвердостью 44 ГПа и модулем упругости 396 ± 11 ГПа. Установлена зависимость между составом, структурой и его физико-механическими характеристиками. При реактивном распылении (Ar + N2) формируются аморфно-кристаллические пленки композита (HfB2 + BN), состоящего из зерен нанокристаллической фазы HfB2, пространство между которыми заполнено аморфной фазой графитоподобного BN.

ФОРМИРОВАНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ РАЗОРИЕНТАЦИЙ, СВЯЗАННЫХ С ПЕРЕХОДНЫМИ ПОЛОСАМИ, В СТРУКТУРЕ ДЕФОРМИРОВАННОГО И ОТОЖЖЕННОГО МОНОКРИСТАЛЛА (110)[001] СПЛАВА FE–3% SI

ЛОБАНОВ М.Л., РУСАКОВ Г.М., РЕДИКУЛЬЦЕВ А.А., ЛОБАНОВА Л.В.

Переходная полоса между двумя полосами деформации преимущественно сохраняет ориентацию (110)[001] и с увеличением степени деформации уменьшается в размерах до тонкой прослойки или границы. На определенном этапе деформации локальные объемы материала вдоль границы сопряжения полос подстраиваются в специальные разориентации. При первичной рекристаллизации ребровые зерна, растущие из переходной полосы, имеют с деформированной матрицей участки специальных границ ранее зафиксированных между деформационными полосами. Этот факт свидетельствует о том, что локальные области со специальными разориентациями, сформированные на стадии холодной деформации при отжиге трансформируются в соответствующие зародыши первичной рекристаллизации.

ЭМИССИОННАЯ МЕССБАУЭРОВСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ЗОЛОТА, ПОЛУЧЕННОГО МЕТОДОМ ГАЗОВОЙ КОНДЕНСАЦИИ

ПОПОВ В.В., СТОЛБОВСКИЙ А.В., УЙМИН М.А., ЕРМАКОВ А.Е.

Методом эмиссионной мессбауэровской спектроскопии на ядрах 57Co(57Fe) исследованы границы зерен в нанокристаллическом золоте, полученном методом газовой конденсации и последующего компактирования. Обнаружено, что в структуре присутствует два типа границ, свойства которых значительно отличаются: границы нанозерен и границы агломератов.