Физика металлов и металловедение

ВЛИЯНИЕ АЗОТА И ВЕЛИЧИНЫ ЭНЕРГИИ ДЕФЕКТА УПАКОВКИ НА ДВОЙНИКОВАНИЕ В [ 11]-МОНОКРИСТАЛЛАХ АУСТЕНИТНЫХ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ

КИРЕЕВА И.В., ЧУМЛЯКОВ Ю.И.

На монокристаллах [ 11] аустенитных нержавеющих сталей при деформации растяжением исследована зависимость критических скалывающих напряжений двойникования от величины энергии дефекта упаковки 0, концентрации атомов азота CN = 0–0.7 мас. % и температуры испытания. Показано, что в сталях без азота 0/b1, а при легировании азотом наблюдается немонотонная зависимость от концентрации азота CN. Рост при CN = 0.3 мас. % и их падение при CN 0.5–0.7 мас. % определяется конкуренцией двух вкладов в – уменьшением величины 0 с ростом концентрации азота и твердорастворным упрочнением от атомов азота.

КОСВЕННОЕ ГЕТЕРОЯДЕРНОЕ 17O 207PB ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ В СВЕРХПРОВОДЯЩИХ ОКСИДАХ BAPB1 - XBIXO3 (X 0.21)

ОГЛОБЛИЧЕВ В.В., ПИСКУНОВ Ю.В., ГЕРАЩЕНКО А.П., САДЫКОВ А.Ф., ВЕРХОВСКИЙ С.В.

Представлены результаты измерений сигнала двойного резонанса спинового эха 17O 207Pb в сверхпроводящих оксидах BaPb1 - xBixO3 (х 0.21). Определены константы спин-спинового (17O 207Pb) взаимодействий ядерных спинов, которые пропорциональны спиновой восприимчивости. Прямые оценки констант косвенного взаимодействия ядер ближайших соседей, атомов O – Pb и Pb – Pb, дают убедительные свидетельства в пользу развития микроскопически неоднородного состояния электронной системы в металлической фазе оксидов, для которых, по данным рентгеновской дифракции, отсутствуют признаки макроскопического фазового расслоения.

КРИСТАЛЛОГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ОРИЕНТАЦИОННОЙ СВЯЗИ МЕЖДУ АУСТЕНИТОМ И ТОНКОПЛАСТИНЧАТЫМ ПЕРЛИТОМ В СТАЛИ 120Г4

КАРЬКИНА Л.Е., КАБАНОВА И.Г., ЯКОВЛЕВА И.Л.

Проведено электронно-микроскопическое исследование кристаллографической связи структурных составляющих в высокоуглеродистой стали 120Г4 после частичного изотермического перлитного превращения. На большом количестве экспериментально исследованных фрагментов микроструктуры установлена кристаллографическая связь – параллельность между плотноупакованными направлениями и плоскостями структурных составляющих тонкопластинчатого перлита и одним из вариантов двойникованного аустенита.

МАГНИТОСОПРОТИВЛЕНИЕ МОНОКРИСТАЛЛА LA0.7CA0.3MNO3

БЕБЕНИН Н.Г., ЗАЙНУЛЛИНА Р.И., БАННИКОВА Н.С., ЕЛОХИНА Л.В., УСТИНОВ В.В., МУКОВСКИЙ Я.М.

Изучена зависимость сопротивления монокристалла La0.7Ca0.3MnO3 от температуры T и магнитного поля H в интервале 77 < T < 410 К. Показано, что зависимость магнитосопротивления от H в ферромагнитной фазе определяется конкуренцией двух механизмов: в слабых магнитных полях > 0 и обусловлено изменением сопротивления при изменении положения вектора намагниченности относительно кристаллографических осей, а в сильных полях < 0, так как основную роль играет подавление спиновых флуктуаций в магнитном поле. Фазовый переход из ферромагнитного в парамагнитное состояние является переходом первого рода, близким ко второму. В области перехода магнитосопротивление определяется сопротивлением в нулевом поле (T) и смещением температуры перехода TC(H) в магнитном поле. В парамагнитной области сопротивление (T) имеет активационный характер, а магнитосопротивление, как и в других манганитах лантана, обусловлено изменением энергии активации в магнитном поле.

МЕХАНИЗМ ВЛИЯНИЯ ТРАНСМУТАЦИОННОГО ГЕЛИЯ, НАРАБАТЫВАЕМОГО В ОБОЛОЧКАХ ТВЭЛОВ ИЗ АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ ЧС-68 ПРИ НЕЙТРОННОМ ОБЛУЧЕНИИ, НА ОБРАЗОВАНИЕ ПОР

ГЛУШКОВА Н.В., ПОРТНЫХ И.А., КОЗЛОВ А.В.

Представлены результаты определения характеристик пористости стали ЧС-68. Для описания процессов порообразования в данной стали использована модель миграции точечных дефектов. Рассмотрено участие гелия как в образовании зародышей пор, так и в процессах дальнейшего их роста.

ОСОБЕННОСТИ МАГНИТОУПРУГОГО ЭФФЕКТА В ПЛАСТИЧЕСКИ ДЕФОРМИРОВАННЫХ ФЕРРОМАГНИТНЫХ СТАЛЯХ В СЛАБЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ

КУЛЕЕВ В.Г., ЦАРЬКОВА Т.П.

На образцах ферромагнитных сталей в слабом магнитном поле обнаружено резкое уменьшение величины магнитоупругого эффекта М , в результате разгрузки после предварительного пластического растяжения. Рассматриваются физические причины этого эффекта, а также ряда особенностей зависимостей М от (в упругой области) и от деформаций (в пластической).

РАСПАД ПЕРЕСЫЩЕННОГО ТВЕРДОГО РАСТВОРА В ТОНКИХ ФОЛЬГАХ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ SN–BI

ШЕПЕЛЕВИЧ В.Г., ГУСАКОВА О.В.

Проведены исследования морфологии поверхности и микроструктуры поперечного сечения быстрозатвердевших фольг системы Sn–Bi. Первоначальные наблюдения, производились через 5–10 мин после приготовления фольги. Обнаружено формирование тонких игольчатых выделений сразу после затвердевания как на поверхности, так и внутри фольги. Предложен механизм формирования данных выделений. После непрерывного распада в фольгах наблюдается распад по прерывистому механизму. При прохождении границы распада через игольчатые выделения Bi толщина последних увеличивается. Для сравнения были проведены исследования быстрозатвердевшей фольги после ее гомогенизации и закалки на воздухе. Отличие состоит в том, что при закалке на воздухе процесс прерывистого распада начинается через некоторое время после начала наблюдения и идет одновременно с непрерывным распадом, состоящим в образовании очень небольшого количества глобулярных включений. Экспериментально установленная при наблюдениях in situ скорость роста ячеек при прерывистом распаде в быстрозатвердевших и закаленных на воздухе фольгах сплава Sn – 8 ат. % Bi имееет значение в пределах (1–4) ? 10-9 м/с. Результаты рентгеноструктурного анализа подтверждают протекание прерывистого распада в фольгах.

СТРУКТУРА ЖЕЛЕЗНЫХ И СТАЛЬНЫХ РЕЛЬСОВ, ПРОИЗВЕДЕННЫХ В 19–НАЧАЛЕ 20 ВЕКА НА УРАЛЬСКИХ ЗАВОДАХ

РОДИОНОВ Д.П., СЧАСТЛИВЦЕВ В.М., ТАБАТЧИКОВА Т.И., ХЛЕБНИКОВА Ю.В.

Методом металлографии изучены особенности структуры металла железнодорожных рельсов, произведенных на Урале в период с 1878 по 1914 гг. Проведен сравнительный анализ качества старых уральских стальных рельсов с современными аналогами. Показано, что пo химическому составу уральские рельсы уже к началу 20 в. были близки к современным и практически соответствовали мировым требованиям той эпохи.

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА НАПЫЛЕННЫХ ПЛЕНОК СИСТЕМ FE–(AG, BI)

РЯБЦЕВ С.И.

Представлены результаты по ионно-плазменному распылению наборных мишеней систем Fe–Ag, Fe–Bi, Fe–Ag–Bi. Обнаружено, что несмешиваемые даже в жидком состоянии элементы Fe, Ag и Bi после закалки из парообразного состояния образуют однородные сплавы с метастабильной структурой. В свеженапыленных пленках составов (ат. %): Fe–(11.5–49)%Ag; Fe–(5–18)%Bi; Fe–(11.5–21)%Ag–(4–4.5) %Bi зафиксировано образование метастабильных фаз (микрокристаллической с размерами областей когерентного рассеяния 5–12 нм, метастабильной кубической модификации Bi, сильнопересыщенных твердых растворов на основе Fe и Ag). Определены периоды кристаллических решеток метастабильных фаз. Показано, что температурная устойчивость метастабильных структур с повышением содержания Ag и Bi снижается. Обнаружено сильное изменение магнитных и электрических свойств в закаленных из парообразного состояния пленках Fe–(Ag, Bi).

СТРУКТУРНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АМОРФНЫХ СПЛАВОВ В УСЛОВИЯХ ИЗНАШИВАНИЯ ПРИ КОМНАТНОЙ И КРИОГЕННОЙ ТЕМПЕРАТУРАХ

КОРШУНОВ Л.Г., ЧЕРНЕНКО Н.Л., ГОЙХЕНБЕРГ Ю.Н.

Исследована износостойкость промышленных аморфных сплавов Fe64Co30Si3B3, Co86.5Cr4Si7B2.5, Fe73.5Nb3Cu1Si13.5B9 и Fe82.6Nb5Cu3Si8B1.4 (лента толщиной 0.03 и шириной 12 мм) в условиях абразивного и адгезионного изнашивания при трении скольжения. Металлографическим, рентгеновским и электронно-микроскопическим методами анализа изучены характер разрушения поверхности, а также структурные превращения, происходящие в данных материалах при изнашивании. Показано, что при комнатной и криогенной (–196°С) температурах испытания абразивная износостойкость аморфных сплавов в 2–3 раза ниже, чем инструментальных сталей Х12М и У8. Сравнительно невысокая абразивная износостойкость аморфных сплавов объяснена локальным разупрочнением данных материалов в процессе изнашивания. В условиях адгезионного изнашивания одноименных пар трения при комнатной температуре на воздухе и в аргоне аморфные сплавы характеризуются примерно на порядок меньшей интенсивностью изнашивания, чем стали 12Х13 и 12Х18Н9. Установлено, что при изнашивании деформированный поверхностный слой исследуемых сплавов сохраняет, в основном, аморфное состояние, однако в локальных участках данного слоя образуются нанокристаллические структуры, состоящие из кристаллов ОЦК- и ГЦК-фаз, а также боридов. Рассмотрено возможное влияние указанной кристаллизации на микротвердость, коэффициент трения и сопротивление изнашиванию исследуемых сплавов.

ФОРМИРОВАНИЕ МАКРО- И МИКРОСТРУКТУРЫ ПРИ -ПРЕВРАЩЕНИИ В МОНОКРИСТАЛЛАХ ЦИРКОНИЯ

ХЛЕБНИКОВА Ю.В., САЗОНОВА В.А., РОДИОНОВ Д.П., ВИЛЬДАНОВА Н.Ф., ЕГОРОВА Л.Ю., КАЛЕТИНА Ю.В., СОЛОДОВА И.Л., УМОВА В.М.

Проведено металлографическое, рентгеноструктурное и электронно-микроскопическое исследование структуры монокристалла иодидного циркония, полученного методом зонной плавки. Показано, что исходный монокристалл состоит из макроскопических ГПУ-пакетов, которые выявляются при травлении в сечении кристалла и различаются по форме и величине (0.3–0.8 см2). Ориентировка каждого пакета подчиняется ориентационным соотношениям Бюргерса. Было найдено 5 различающихся ориентировок ГПУ-пакета из 6 возможных вариантов. Микроструктура каждой из таких областей представляет собой набор реек -фазы одинаковой ориентации, разделенных малоугловыми дислокационными границами. Подтверждается факт структурной наследственности в монокристалле Zr после цикла -превращений при скорости нагрева и охлаждения порядка 4–5°/с. После закалки псевдомонокристалла циркония от температуры 960°С в 10%-ном водном растворе NaCl пакетная структура -фазы сохраняется, но размеры реек уменьшаются в несколько раз.

ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ПРИ -ПРЕВРАЩЕНИИ В ПСЕВДОМОНОКРИСТАЛЛЕ СПЛАВА CO–29.7%NI

ХЛЕБНИКОВА Ю.В., ТАБАТЧИКОВА Т.И., РОДИОНОВ Д.П., САЗОНОВА В.А., КАЗАНЦЕВ В.А.

Методами металлографии, сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа и дилатометрии исследованы особенности формирования структуры при (ГЦК ГПУ)-превращении в сплаве Co–29.7%Ni. При охлаждении ГЦК-монокристалла сплава Co–29.7%Ni до температуры фазового -превращения монокристалл в силу полиморфного превращения ГЦК ГПУ превращается в двухфазный ( + )-псевдомонокристалл. Направление роста кристалла совпадает с кристаллографическим направлением [112] . Показано, что при -превращении в монокристалле реализуются четыре варианта ориентировок кристаллов -мартенсита, причем весь объем кристалла разбивается на пакеты, содержащие пластины -фазы преимущественно одной ориентировки. Толщина пластин -мартенсита, определенная методом электронной микроскопии, составляет от 0.1 до 1.0 мкм. После цикла -превращений в исследованном псевдомонокристалле наблюдается восстановление исходной макро- и микроструктуры, т.е. подтверждается факт структурной наследственности. Расчетная величина объемных изменений ( V/V) в сплаве Co–29.7%Ni при ГЦК ГПУ-превращении близка к экспериментально определенной по дилатометрическим данным. Гистерезис температуры начала ? -превращения в исследованном сплаве составляет 195°С.