Физика металлов и металловедение

ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ДОМЕННУЮ СТРУКТУРУ ЭКВИАТОМНОГО СПЛАВА CUAU

ВОЛКОВ А.Ю., АНТОНОВ Б.Д., ПАЦЕЛОВ А.М.

Исследованы особенности формирования упорядоченной структуры эквиатомного сплава CuAu, вызванные изменением поперечных размеров образца и приложением внешнего силового поля. Выявлено повышение скорости перестройки микроструктуры упорядоченного сплава при уменьшении толщины образца. Показано, что приложение растягивающих напряжений в процессе термообработок влияет на направление роста с-доменов, что позволяет избежать низкотемпературного растрескивания материала.

ВЛИЯНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ НА ПОДВИЖНОСТЬ ВОДОРОДА В СТАБИЛИЗИРОВАННОЙ ВОДОРОДОМ СИСТЕМЕ ZRTI2 H: ДАННЫЕ ЯМР

СОЛОНИНИН А.В., СКРИПОВ А.В., БАБАНОВА О.А., МЕДВЕДЕВ Е.Ю., АЛЕКСАШИН Б.А., УЙМИН М.А., ГАВИКО В.С.

Методами рентгеноструктурного анализа и ядерного магнитного резонанса (ЯМР) исследовано влияние механического измельчения на свойства стабилизированного водородом соединения ZrTi2H3.9 со структурой металлической подрешетки типа С15. Обнаружено, что измельчение приводит к фазовому расслоению исходного образца: появляется дополнительная фаза со структурой типа TiH2 и средним размером зерна около 10 нм. Подвижность водорода в фазе типа TiH2 значительно ниже, чем в фазе типа С15. Анализ результатов измерения скорости спин-решеточной релаксации ядер 1H в широких интервалах температур (20–420 K) и резонансных частот (14.6–90 МГц) позволил нам оценить параметры прыжкового движения атомов водорода в фазе типа С15. Установлено, что увеличение времени измельчения приводит к уменьшению подвижности водорода в этой фазе.

ВЛИЯНИЕ ОБЛУЧЕНИЯ НА СВОЙСТВА НАНОМАТЕРИАЛОВ

АНДРИЕВСКИЙ Р.А.

Обобщены данные о результатах облучения металлическими и газовыми ионами на ускорителях, а также нейтронами в реакторных условиях наноструктурных материалов (далее – наноматериалов) на основе металлов, сталей и соединений типа оксидов, нитридов, карбидов и интерметаллидов. Рассматривается влияние флюенса и энергии ионов (нейтронов) и температуры облучения на фазовый состав, аморфизацию, параметры наноструктуры, сегрегируемость примесей, блистеринг и распухание, электрические и оптические свойства, твердость, прочность, пластичность, вязкость разрушения и др. характеристики. Обращается внимание на различное поведение под облучением консолидированных (объемных) наноматериалов и изолированных наночастиц. Рассматриваются результаты теоретических работ и моделирования методами молекулярной динамики по влиянию облучения на свойства наноматериалов.

ВЛИЯНИЕ РАВНОКАНАЛЬНОГО УГЛОВОГО ПРЕССОВАНИЯ НА СТРУКТУРУ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ 10Г2ФТ

АСТАФУРОВА Е.Г., ЗАХАРОВА Г.Г., НАЙДЕНКИН Е.В., ДОБАТКИН С.В., РААБ Г.И.

представлены результаты исследования механических свойств, микроструктуры и фазового состава низкоуглеродистой стали 10Г2ФТ (Fe–1.12Mn–0.08V–0.07Ti–0.1C) до и после равноканального углового прессования. Установлено, что равноканальное угловое прессование стали 10Г2ФТ при Т = 200°С в случае феррито-перлитного и при Т = 400°С в случае мартенситного состояния приводит к формированию преимущественно субмикрокристаллической структуры со средним размером структурных элементов 0.3 мкм, вызывает рост прочностных свойств, уменьшение пластичности и локализацию пластического течения. Экспериментально показано, что исходно мартенситная структура после РКУП обусловливает более высокие прочностные свойства по сравнению с феррито-перлитной.

ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ ДВОЙНИКОВАННЫХ МАРТЕНСИТНЫХ КРИСТАЛЛОВ. I. УПРАВЛЯЮЩИЙ ВОЛНОВОЙ ПРОЦЕСС И СНЯТИЕ ВЫРОЖДЕНИЯ ПО ОРИЕНТАЦИИ ДВОЙНИКОВЫХ ГРАНИЦ

КАЩЕНКО М.П., ЧАЩИНА В.Г., ВИХАРЕВ С.В.

В рамках концепции управляющего волнового процесса предлагается рассматривать формирование внутренне-двойникованных мартенситных кристаллов как результат согласованного действия квазипродольных волн, задающих ориентацию габитусной плоскости, с более короткими продольными волнами, вносящими главный вклад в управление ростом основной компоненты двойниковой структуры. Приводится простейшая система уравнений, отвечающая распространению пороговой деформации, формирующей пластинообразные области. Показано, что снятие вырождения по ориентациям ожидаемых двойниковых границ обусловлено действием обратных связей при инициировании механизма бейновской деформации. Кроме того, отмечается возможность формирования двойниковой структуры за счет возбуждения в межфазной области коротковолновых ячеек на стадии роста мартенситного кристалла.

МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА И СТРУКТУРА НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКИХ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ИНТЕРМЕТАЛЛИДОВ TBNI2MNX (0 X 1.5)

МУШНИКОВ Н.В., ГАВИКО В.С., ГЕРАСИМОВ Е.Г., ТЕРЕНТЬЕВ П.Б., ТКАЧ И.А.

Исследованы кристаллическая структура, намагниченность, коэрцитивная сила, магнитная восприимчивость и анизотропная магнитострикция нестехиометрических редкоземельных интерметаллидов TbNi2Mnx (0 x 1.5). Образцы с x 1 обладают ГЦК-структурой, в то время как TbNi2Mn1.25 имеет ромбоэдрическую структуру типа PuNi3. Обнаружено резкое возрастание температуры магнитного упорядочения при введении марганца. С ростом концентрации Mn наблюдается монотонное уменьшение намагниченности и магнитострикции и возрастание коэрцитивной силы. Полученные экспериментальные результаты интерпретированы в предположении, что частичное замещение атомов тербия на атомы марганца в TbNi2Mnx приводит к локальным искажениям кристаллического поля, действующего на ионы Tb, формированию локальной хаотической одноосной анизотропии и возникновению неколлинеарной магнитной структуры подрешетки тербия.

МЕХАНИЗМЫ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ МИКРО- И НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ В СПЛАВАХ НА ОСНОВЕ НИКЕЛИДА ТИТАНА

СУРИКОВА Н.С., КЛОПОТОВ А.А., КОРЗНИКОВА Е.А.

Исследованы механизмы пластической деформации высокотемпературной В2-фазы, действующие в монокристаллах на основе никелида титана при растяжении, сжатии и кручении под высоким давлением в зависимости от ориентации кристалла. Для кристаллов с ориентациями, расположенными вблизи полюсов [ 11] и [ 12] стандартного стереографического треугольника, – это преимущественно множественное дислокационное скольжение по системам 100 {110} и 100 {001} как при сжатии, так и при растяжении. В “жестких” кристаллах с осью деформации близкой к направлению [001], в которых факторы Шмида для дислокационного скольжения близки к нулю, основными механизмами деформации являются – механическое двойникование в В2-фазе и мартенситное В2 В19-превращение под напряжением. Все перечисленные выше механизмы участвуют в образовании {111} hkl -текстуры. На примере эволюции структуры [001]-кристаллов при интенсивной пластической деформации в камере Бриджмена показан механизм изменения ориентации “жесткого” зерна поликристалла в процессе формирования нанокристаллического и аморфно-кристаллического состояния.

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ НИКЕЛИДА ТИТАНА ПРИ ТМО, ВКЛЮЧАЮЩЕЙ ХОЛОДНУЮ ПЛАСТИЧЕСКУЮ ДЕФОРМАЦИЮ ОТ УМЕРЕННОЙ ДО ИНТЕНСИВНОЙ

ПРОКОШКИН С.Д., БРАИЛОВСКИЙ В., КОРОТИЦКИЙ А.В., ИНАЕКЯН К.Э., ГЛЕЗЕР А.М.

Методами рентгеноструктурного анализа, дифракционной электронной микроскопии, измерения микротвердости и дифференциальной сканирующей калориметрии исследовали формирование дислокационной субструктуры, нанокристаллической и аморфной структур в сплавах Ti–Ni с памятью формы в зависимости от степени холодной деформации прокаткой и при последеформационном отжиге. Умеренная деформация (е = 0.25) приводит к формированию развитой дислокационной субструктуры, при дальнейшем увеличении деформации до е = 2 дислокационная субструктура постепенно заменяется смешанной нанокристаллической и аморфной структурами. Остаточный мартенсит полностью исчезает при дальнейшем увеличении деформации в интервале е = 2 ... 3 или при отжиге в интервале 200–300°С. Отжиг при 400°С после умеренной деформации приводит к формированию полигонизованной (“наносубзеренной”) дислокационной субструктуры аустенита. С ростом исходной деформации до е = 2 она постепенно заменяется нанокристаллической структурой аустенита. В результате отжига после деформации с промежуточными степенями (е = 0.75–1.0) формируется смесь нанокристаллической и субмикрокристаллической полигонизованной структур.

С.В. ВОНСОВСКИЙ. К 100-ЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ

СТРУКТУРНЫЕ И ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В ТИТАНОВОМ СПЛАВЕ ПЕРЕХОДНОГО КЛАССА ПРИ ДЕФОРМАЦИОННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

ИЛЛАРИОНОВ А.Г., НАРЫГИНА И.В., КАРАБАНАЛОВ М.С., ДЕМАКОВ С.Л., ПОПОВ А.А., ЕЛКИНА О.А.

Изучены структурные и фазовые превращения в ( + )-титановом сплаве переходного класса ВТ22, протекающие при холодной пластической деформации (ХПД) осадкой в условиях ограниченного трения, и проведена оценка неравномерности деформации по высоте деформированных образцов. Обнаружено, что в результате ХПД сплава, закаленного из -области, со степенями обжатия выше 6% образуется мартенситоподобная -фаза (ОЦТ) с отношением периодов “с/а” меньше 1, а со степенями обжатия выше 16% в структуре появляется -мартенсит. Показано, что структурные превращения в сплаве при изученных степенях деформации реализуются в следующей последовательности: легкое скольжение ( = 1.5%), множественное скольжение ( = 6%), формирование ячеистой структуры ( = 16%), образование двойников деформации ( = 23% и выше). Установлена морфология фаз и структурных составляющих на всех этапах обработки сплава, рассчитано распределение степени деформации по высоте деформированных образцов.

СТРУКТУРНЫЕ СОСТОЯНИЯ В ПОЛУЧЕННЫХ ТЕРМИЧЕСКИМ ИСПАРЕНИЕМ ПЛЕНКАХ СПЛАВА CU–AL–MN

ЛОБОДЮК В.А.

Различными методами изучены структурные и фазовые состояния в тонких пленках сплава Cu–12.5 Al–4.0 Mn (мас. %), полученных термическим испарением на подложки различного вида. В результате дополнительных термообработок возникают разнообразные состояния, определяющие эффект памяти формы. Установлена возможность получения неупорядоченного состояния в исходной фазе такого сплава.

ЭМИССИОННЫЕ СВОЙСТВА ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ СПЛАВОВ ИЗ НЕСМЕШИВАЮЩИХСЯ КОМПОНЕНТОВ

ДОЦЕНКО Ф.Ф., БАШЕВ В.Ф., РЯБЦЕВ С.И., КОРЧАК А.С.

Представлены результаты исследования эмиссионных свойств сплавов Ba47W53; Ba59Ni41; Ba33Ni67 (ат. %), полученных ионно-плазменным распылением наборных мишеней. Обнаружено, что несмешиваемые в жидком состоянии элементы Ba и Ni, Ba и W после закалки из парообразного состояния образуют сплавы с мозаичной структурой, состоящей из чередующихся микрообластей различных элементов. Такая структура с компонентами сплава W либо Ni (имеющих высокую электронную плотность) и Ba (с низким значением работы выхода ) образуют на поверхности переменные электронную плотность и работу выхода электронов. Это дает возможность получать высокие значения плотности тока эмиссии электронов данных сплавов.