Физика металлов и металловедение

ВЛИЯНИЕ УПОРЯДОЧЕНИЯ НА ВЕЛИЧИНУ ОБЪЕМНОГО ИЗМЕНЕНИЯ И ЭФФЕКТ ПАМЯТИ ФОРМЫ ПРИ МАРТЕНСИТНОМ ПРЕВРАЩЕНИИ В СПЛАВЕ FE3PT

КОВАЛЬ Ю.Н., ПОНОМАРЕВА С.А.

Исследовано влияние термообработки на поведение объемного эффекта и степени восстановления формы при мартенситном превращении для сплава Fe–24 ат. % Pt. Установлено, что увеличение времени отжига от 0 до 300 мин при 650°С приводит к плавному снижению V/V от 1.26% для закаленного состояния до 0.987% для = 300 мин. Характеристические температуры МП понижаются, а гистерезис проходит через минимум. Эффект памяти формы в термообработанных образцах после = 40 мин достигает 100%.

ВЛИЯНИЕ ФРИКЦИОННОГО НАГРЕВА НА СТРУКТУРУ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ И ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НИКЕЛИДА ТИТАНА

КОРШУНОВ Л.Г., ПУШИН В.Г., ЧЕРНЕНКО Н.Л.

Исследовано влияние фрикционного нагрева, интенсивность которого варьировали за счет изменения скорости скольжения от 0.35 до 9.00 м/с, на интенсивность изнашивания, коэффициент трения, эдс трения, структуру и микротвердость сплава Ti49.4Ni50.6, находящегося в микрокристаллическом (МК)-состоянии с размером зерна 20–30 мкм и в субмикрокристаллическом (СМК)-состоянии с размером зерна 300 нм. Трибологические испытания осуществляли в условиях сухого трения скольжения в воздушной среде по схеме палец-диск (из стали Х12М, твердостью HRC = 63) при нормальной нагрузке 98 Н. В результате фрикционного нагрева температура в поверхностном слое образцов толщиной 0.5 мм изменялась от 150–200 (при скорости скольжения 0.35 м/с) до 1100°С (скорость 9 м/с). Структуру сплава исследовали металлографическим и электронно-микроскопическим (сканирующая и просвечивающая микроскопия) методами анализа. Показано, что интенсивность изнашивания никелида титана, находящегося в МК- и СМК-структурных состояниях, более, чем на порядок ниже, чем стали 12Х18Н9 и в несколько раз меньше, чем стали 40Х13. Разрушение поверхности трения никелида титана происходит преимущественно по усталостному или окислительно-усталостному механизмам, характеризующимся относительно малой интенсивностью, в то время как стали 40Х13 и 12Х18Н9 проявляют склонность к интенсивному тепловому адгезионнному изнашиванию (схватыванию) при скоростях выше 0.35 м/с. Электронно-микроскопическое исследование показало, что в процессе трения в поверхностном слое никелида титана происходит образование нанокристаллических структур, состоящих из кристаллов В2-фазы, окисла типа TiO2 и некоторого количества мартенсита В19. Сделан вывод, что повышенная износостойкость никелида титана обусловлена высокой теплостойкостью (прочностью) и вязкостью разрушения нанокристаллической В2-фазы, а также присутствием в сплаве образовавшихся при трении высокопрочных, термически устойчивых окислов типа TiO2.

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ АНИЗОТРОПНОЙ СТАЛИ

КАРЕНИНА Л.С., ДРАГОШАНСКИЙ Ю.Н., ПУЖЕВИЧ Р.Б., КОРЗУНИН Г.С.

Исследовано влияние электроизоляционного покрытия на эффективность лазерной обработки электротехнической анизотропной стали. Проанализированы сходство и различия механизмов воздействия лазерной обработки и электроизоляционного покрытия на магнитные потери в стали. Показано, как на отдельных образцах, так и на промышленных партиях металла, что покрытие снижает эффективность лазерной обработки, и при этом, чем меньше значения растягивающих напряжений, создаваемых покрытием в металле, тем заметнее эффект лазерной обработки. Представленные результаты показывают также отсутствие принципа аддитивности при совместном воздействии на металл лазерной обработки и электроизоляционного покрытия.

ИЗУЧЕНИЕ ЗАРОЖДЕНИЯ И ЭВОЛЮЦИИ МАГНИТНЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ТИПА ПУЛЬСОНОВ И 2D-СОЛИТОНОВ В МАГНЕТИКАХ С ЛОКАЛЬНЫМИ НЕОДНОРОДНОСТЯМИ АНИЗОТРОПИИ

ЕКОМАСОВ Е.Г., МУРТАЗИН Р.Р., АЗАМАТОВ Ш.А., ЕКОМАСОВ А.Е.

С помощью численных методов исследована динамика 180-градусной доменной границы в магнетике с двумерными неоднородными параметрами магнитной анизотропии и условия возбуждения нелинейных волн намагниченности. Обнаружены три типа локализованных магнитных неоднородностей, появляющихся в области неоднородности анизотропии – пульсон, пульсон переходящий в 2D-солитон, 2D-солитон. Найдены области значений параметров, описывающих неоднородность магнитной анизотропии, определяющих возможность существования каждой из них.

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ХРУПКОГО РАЗРУШЕНИЯ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ В РАЗЛИЧНЫХ СТРУКТУРНЫХ СОСТОЯНИЯХ МЕТОДОМ РАСТРОВОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ МИКРОСКОПИИ ПОДТРАВЛЕННОЙ ПОВЕРХНОСТИ ИЗЛОМОВ

КИРЕЕВА Е.Ю., ИЗОТОВ В.И.

Представлены методика и результаты изучения методом РЭМ подтравленных поверхностей разрушения образцов углеродистой стали в структурных состояниях с большой долей карбида: перлита, бейнита и отпущенного мартенсита. Методика позволила выявить непосредственно на фасетках хрупкого транскристаллитного и интеркристаллитного излома элементы микро- и тонкой структуры, претерпевшие разрушение.

ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И ОСОБЕННОСТЕЙ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В ЭЛИНВАРНОМ СПЛАВЕ ПОСЛЕ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМОВ ТЕРМООБРАБОТКИ

СКУДНОВ В.А., ХАРИТОНОВ С.В., ОШУРИНА Л.А., ХЛЫБОВ А.А., БЛЯКЕВИЧЮС Р.А.

Исследованы микроструктура, фазовый состав и механические характеристики сплава 44НХТЮ с использованием металлографии, рентгеноструктурного анализа и акустической структуроскопии. Выявлены закономерности формирования интерметаллидных фаз в сплаве и влияние их на механические характеристики.

МАГНИТОКРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ АНИЗОТРОПИЯ, КРИВЫЕ НАМАГНИЧИВАНИЯ И ДОМЕННАЯ СТРУКТУРА МОНОКРИСТАЛЛОВ FEB

ЖДАНОВА О.В., ЛЯХОВА М.Б., ПАСТУШЕНКОВ Ю.Г.

Синтезированы монокристаллы орторомбического соединения FeB. На основе данных магнитных измерений и рентгеноструктурного анализа показано, что в орторомбических монокристаллах FeB присутствуют две взаимно перпендикулярные выделенных оси намагничивания: ОЛН соответствует кристаллографической оси [010], ОТН – оси [100]. Проведено исследование функции энергии магнитокристаллической анизотропии (МКА) орторомбических магнетиков на экстремумы. Определены положения легких и трудных осей намагничивания. Установлено, что в орторомбических магнетиках реализуется единственный тип МКА – в кристалле всегда существуют две выделенных взаимно перпендикулярных оси, одна из которых является ОЛН, а другая ОТН. Получены выражения для полей анизотропии ромбических магнетиков. Рассчитаны величины констант МКА орторомбического соединения FeB: K1* 4 ? 105 Дж/м3 и K2* 7 ? 104 Дж/м3. Исследована доменная структура на плоскостях (100), (010) и (001) монокристаллов FeB. Показано, что основной объем образца занимают полосовые домены, плоскость границ которых имеет кристаллографическую ориентацию (100), а ширина составляет 40 мкм. Обнаружено, что структура замыкающих доменов на плоскости (010) монокристаллов FeB имеет ряд особенностей: в структуре существует выделенное направление в ориентации границ основных доменов, а замыкающие домены имеют правильную форму ромбов. Предложена модель доменной структуры монокристаллов FeB.

ОБРАЗОВАНИЕ СВЕРХСТРУКТУРЫ L10-АУСТЕНИТА ПРИ -ПРЕВРАЩЕНИИ В ИНВАРНОМ СПЛАВЕ FE–32% NI

КАБАНОВА И.Г., САГАРАДЗЕ В.В., КАТАЕВА Н.В.

Выполнено электронно-микроскопическое исследование структуры метастабильного аустенитного инварного сплава Fe–32% Ni, предварительно закаленного на мартенсит и подвергнутого -превращению при медленном нагреве до различных температур (430–500°С) с образованием различно ориентированного нанокристаллического пластинчатого аустенита, который подвергался дополнительному отжигу при 280°С (ниже расчетной температуры упорядочения -фазы). Электронно-дифракционный анализ выявил в обогащенной никелем дисперсной нанокристаллической -фазе наличие сверхструктуры L10 как после отжига при 280°С, так и в неотожженном сплаве сразу после -превращения при медленном нагреве до 430°С.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЗЕРНОГРАНИЧНОЙ ДИФФУЗИИ И СЕГРЕГАЦИИ CO В W С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УТОЧНЕННОЙ МОДЕЛИ ЗЕРНОГРАНИЧНОЙ ДИФФУЗИИ

ПОПОВ В.В., СЕРГЕЕВ А.В., АРХИПОВА Н.К., ИСТОМИНА А.Ю.

На основе недавно предложенной модели зернограничной диффузии выполнен детальный анализ имеющихся результатов исследований зернограничной диффузии Co в W и результатов эмиссионных мессбауэровских исследований границ зерен в поликристаллическом W. На основе совместной обработки первичных данных радиометрического анализа и мессбауэровских исследований определены все параметры зернограничной диффузии Co в W: коэффициент зернограничной сегрегации, коэффициент зернограничной диффузии и диффузионная ширина границы зерна.

СТРУКТУРА И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА НИКЕЛЕВОГО ЖАРОПРОЧНОГО СПЛАВА ПОСЛЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ДЕФОРМАЦИИ

СТЕПАНОВА Н.Н., ДАВЫДОВ Д.И., НИЧИПУРУК А.П., РИГМАНТ М.Б., КАЗАНЦЕВА Н.В., ВИНОГРАДОВА Н.И., ПИРОГОВ А.Н., РОМАНОВ Е.П.

Исследована структура турбинной лопатки из сплава ЧС-70В после эксплуатации в экспериментальном режиме при 880°С. Значительное изменение структурного состояния сплава свидетельствует о наличии предельно высокого уровня напряжений в материале. В процессе эксплуатации на два порядка возрастает магнитная восприимчивость сплава. Возможными структурными объектами, отвечающими за изменение магнитной восприимчивости являются комплексы сверхструктурных дефектов упаковки вычитания внутри интерметаллидной фазы.

ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ ДЛИТЕЛЬНЫХ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ НАГРЕВОВ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ СПЛАВОВ 1424, В-1469 И 1441

ЛУКИНА Е.А., АЛЕКСЕЕВ А.А., АНТИПОВ В.В., ХОХЛАТОВА Л.Б., ЖУРАВЛЕВА П.Л.

Проблема изменений свойств после длительных низкотемпературных нагревов (ДНН) характерна для всех Al–Li-сплавов. В представленной работе исследовалась структура состаренных листов промышленных сплавов Al–Mg–Li типа 1424 после дополнительных низкотемпературных нагревов (LLTE) при 85°С до 7500 ч, 1441 – при 85 и 130°С до 2000 ч и В-1469 – при 125 и 150°С до 2000 ч. Для структурных исследований использован просвечивающий электронный микроскоп JEM-200CX и рентгеновский дифрактометр D/MAX 2500. Рентгеновские исследования включали структурный анализ и специальные измерения интенсивности рентгеновских лучей в интервале углов (2 ) дифракции от 1° до 25°. С помощью подобных измерений изучен дополнительный дисперсный распад при 85°С с использованием эффектов малоуглового рассеяния рентгеновских лучей. В сплавах 1424 и 1441 структурные изменения в ходе ДНН определяются особенностями -фазы, а в сплаве В-1469 после искусственного старения и в ходе последующих низкотемпературных выдержек структурные изменения обусловлены выделением -фазы.

ФОРМИРОВАНИЕ ТВЕРДОГО РАСТВОРА БОРА В FE–NI-ИНВАРЕ ПРИ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

ШАБАШОВ В.А., ЛИТВИНОВ А.В., КАТАЕВА Н.В., ЛЯШКОВ К.А., НОВИКОВ С.И., ТИТОВА С.Г.

Методами мессбауэровской спектроскопии, рентгеноструктурного анализа, электронной микроскопии и измерений магнитной восприимчивости исследован процесс механосинтеза твердого раствора бора в матрице Fe–Ni-сплава. Установлены рост внутреннего эффективного поля, температуры Кюри и периода решетки Fe–Ni-аустенита при интенсивной деформации во вращающихся наковальнях Бриджмэна, что связано с внедрением бора в матрицу и образованием кристаллического пересыщенного твердого раствора, сосуществующего с метастабильными боридами.