Физика металлов и металловедение

БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ ОРТОРОМБИЧЕСКОГО АЛЮМИНИДА ТИТАНА С ТИТАНОВЫМ СПЛАВОМ

РЫБИН B.В., СЕМЕНОВ В.А., СЕМЕНОВ А.Н., СИДОРОВ И.И., ГРИНБЕРГ Б.А., АНТОНОВА О.В., ЕЛКИНА О.А., КАРЪКИНА Л.Е., ПАЦЕЛОВ А.М., ВОЛКОВ А.Ю., ИНОЗЕМЦЕВ А.В., САЛИЩЕВ Г.А., ПОПОВ А.А., ИЛЛАРИОНОВ А.Г.

Получены биметаллические соединения: орторомбический алюминид титана - титановый сплав (диффузионная сварка, сварка взрывом). Исследованы их фазовый состав и микроструктура методами рентгеновской дифрактометрии, металлографии, микрорентгеноспектрального анализа, сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии. Обнаружено, что после диффузионной сварки титановый сплав в основном возвращается в исходное состояние, тогда как алюминид оказался превращенным в разупорядоченную ОЦК-фазу. Выявлен многослойный характер диффузионной зоны, идентифицированы фазы, образующие слои. При подходе к контактной поверхности с обеих сторон возникают соответствующие ОЦК-фазы. Взаимная подстройка ОЦК-решеток, происходящая в процессе диффузионной сварки, является фактором, благоприятным для хорошего качества биметаллического соединения. Другим важным фактором является отсутствие вблизи контактной поверхности сплошного интерметаллического слоя, что могло бы привести к охрупчива-нию. Показано, что после сварки взрывом фазовый состав исследуемых материалов в основном сохраняется. Однако их структура меняется радикально. С обеих сторон от контактной поверхности наблюдаются элементы структуры, типичные для сильно деформированных материалов. Одновременное наблюдение ячеистой структуры, полосовой структуры и новых зерен свидетельствует о различных стадиях фрагментации, обусловленных неоднородностью пластической деформации по объему пластин.

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРОКАТКИ НА ТЕКСТУРЫ ДЕФОРМАЦИИ И РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ В НИКЕЛЕ И ЕГО СПЛАВАХ

СОКОЛОВ Б.К., ГЕРВАСЪЕВА И.В., РОДИОНОВ Д.П., ХЛЕБНИКОВА Ю.В., ВЛАДИМИРОВ Л.Р., ШВАРЦЕР Р.А.

На чистом никеле, некоторых сплавах никеля с d-переходными металлами (Cr, Mo, W) и нержавеющей стали 10Х18Н10Т показаны особенности формирования текстур при теплой прокатке и последующих отжигах. Использование теплой прокатки приводит к формированию текстуры деформации типа меди и получению острой текстуры {100} (001) при последующем отжиге. Применение теплой прокатки дает возможность увеличить содержание легирующих элементов в сплавах никеля, что позволяет улучшить функциональные свойства подложек для ВТСП.

ДИФФУЗИЯ ВОДОРОДА В СОЕДИНЕНИЯХ НFCR2НX(DX) СО СТРУКТУРОЙ ТИПА С14: ИЗОТОПИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ

СКРИПОВ A.В., СОЛОНИНИН А.В., СИБИРЦЕВ Д.С., АЛЕКСАШИН Б.А.

В интервале температур 11-404 К измерены скорости спин-решеточной релаксации 1H и2D b соединениях HfCr2Hx (х = 0.3 и 0.6) и HfCr2Dx (х = 0.28 и 0.64) со структурой типа С14. Из анализа экспериментальных данных оценены электронные (корринговские) вклады в скорость релаксации и параметры диффузии Н и D. Атомы Н и D в исследованных соединениях сохраняют высокую подвижность вплоть до низких температур. В частности, характерная частота перескоков атомов Н в HfCr2H0.3 и HfCr2H0.6 б при Т = 200 К превышает 2 х 108 с-1. Сравнение данных для гидрированных и дейтерированных соединений близкого состава показывает, что при одной и той же температуре частота перескоков атомов D ниже частоты перескоков атомов Н. Наблюдаемый нормальный изотопический эффект в частоте перескоков атомов H(D) обусловлен различием энергий активации для диффузии двух изотопов.

ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТИТАНА, ПОДВЕРГНУТОГО ВИНТОВОЙ ЭКСТРУЗИИ И ПОСЛЕДУЮЩЕЙ ПРОКАТКЕ

СТОЛЯРОВ В.В., БЕЙГЕЛЬЗИМЕР Я.Е., ОРЛОВ Д.В., ВАЛИЕВ Р.З.

Исследованы микроструктура и механические свойства, а также термическая стабильность технически чистого титана ВТ1-0, полученного интенсивной пластической деформацией методом винтовой экструзии (ВЭ), до и после низкотемпературного отжига и холодной прокатки. ВЭ приводит к измельчению фрагментов структуры до размеров менее 1 мкм, повышению прочности и возникновению сильной анизотропии механических свойств. Последующий низкотемпературный отжиг способствует повышению пластичности деформированного титана при сохранении прочности. Комбинированная обработка (ВЭ и прокатка) приводит к дополнительному измельчению микроструктуры, которая является термически стабильной до 300-350°С, при этом наблюдается изменение анизотропии механических свойств.

ИНФОРМАЦИОННОЕ СООБЩЕНИЕ

КВАЗИПЕРИОДИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПОВЕРХНОСТИ СТАЛЬНОГО ЦИЛИНДРА ПРИ ЕГО КОРРОЗИИ В РАСТВОРЕ АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ В ПОСТОЯННОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ

ГОРОБЕЦ Ю.И., ГОРОБЕЦ О.Ю., МАЗУР С.П., БРУКВА А.Н.

Исследовано изменение во времени структуры поверхности стального цилиндра при его коррозии в 7%-ном водном растворе азотной кислоты в магнитном поле, которое сопровождается многовихревым движением электролита. Получена регулярная (квазипериодическая) неоднородно структурированная поверхность стального цилиндра в магнитном поле, тогда как при таких же условиях эксперимента без магнитного поля происходит однородная коррозия.

МАГНИТОКРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ АНИЗОТРОПИЯ СОЕДИНЕНИЙ R2(FE1-XVX)17, R = Y, SM

ЩЕРБАКОВА E.В., МУШНИКОВ Н.В., ИВАНОВА Г.В., ТЕРЕНТЬЕВ П.Б.

Изучено влияние замещения железа ванадием на магнитную анизотропию соединений Y2Fe17 и Sm2Fe17. Соединения Y2(Fe1-xVx)17 и Sm2(Fe1-xVx)17 (x = 0 - 0.05) имеют анизотропию типа легкая плоскость в интервале температур от 77 К до TC. С увеличением х при 77 К константа анизотропии Ку монотонно уменьшается для системы с Y, в то время как на зависимости К1(х) для системы с Sm наблюдается максимум при х = 0.02. Константы К1 самариевой и железной подрешеток отрицательны и вносят примерно одинаковый вклад в магнитокристаллическую анизотропию соединений Sm2(Fe1-xVx)17. Немонотонный характер зависимости К1(х), по-видимому, связан с изменением кристаллических полей на атомах Sm. Замещение Fe ванадием приводит к увеличению вклада в анизотропию членов более высокого, чем второй, порядка.

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗА ВБЛИЗИ α-γ-ПРЕВРАЩЕНИЯ

ПИМЕНОВ В.А., ЭСТРИН Э.И.

Изучена температурная зависимость механических свойств железа вблизи температурного интервала α-γ-превращения. Вне температурного интервала превращения механические свойства меняются с температурой монотонно; при этом α-фаза имеет более низкую прочность и более высокую пластичность, чем γ-фаза. Вблизи температурного интервала γ → α-превращения при испытаниях на растяжение наблюдается максимум пластичности. Повышенная пластичность в области α-γ-превращения обнаружена и при дилатометрическом исследовании в условиях одноосного сжатия.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИТЕЛЬНОСТИ МАССОПЕРЕНОСА И ТЕМПЕРАТУРЫ ИМПУЛЬСНО ДЕФОРМИРУЕМОГО МЕТАЛЛА

ГЕРЦРИКЕН Д.С., ИГНАТЕНКО А.И., МАЗАНКО В.Ф., МИРОНОВА О.А., ФАЛЬЧЕНКО Ю.В., ХАРЧЕНКО Г.К.

Методами, основанными на применении радиоактивных изотопов и измерении магнитных свойств металлов, исследован вопрос возможного влияния процессов последействия на перераспределение атомов в импульсно деформированных металлах при низких и повышенных температурах. Осуществлен теоретический расчет нагрева металла под действием деформации и экспериментально определены величины повышения температуры. Сделан вывод о соответствии длительности процесса миграции атомов времени протекания акта деформации.

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ЗЕРЕН В СПЛАВАХ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ ПРИ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

НОСКОВА Н.И., ВИЛЬДАНОВА Н.Ф., ЧУРБАЕВ Р.В.

Изучено формирование нанокристаллической структуры и изменение микротвердости в процессе интенсивной пластической деформации (сдвигом под высоким давлением) в сплавах Al + l%Hf, Al + 0.5%Ce, Al + 0.12%Zr, Al + 0.2%Sn, Al + 0.2%Nb, Al + 0.5%Re, Al + 10%Mg, полученных закалкой из расплава, находящегося под избыточным давлением 1.6 атмосферы. Показано, что наиболее эффективными добавками, влияющими на формирование наноразмерного зерна в двухкомпонентных алюминиевых сплавах, являются гафний и церий. Изучены в этих условиях формирования параметры нанокристаллической структуры и величина микротвердости в четырехкомпонентных сплавах Al + (l%Hf, 0.2%Nb, 0.2%Sn) и Al + (0.5%Се, 0.5%Re, 0.12%Zr), полученных закалкой из расплава. Показано, что наиболее эффективными добавками, совместно влияющими на формирование наноразмерного зерна и уровень микротвердости оказались: гафний, олово, ниобий и церий, рений, цирконий. При этом в нанокристаллическом двухкомпонентном алюминиевом сплаве в зависимости от сорта добавки средний размер нанозерна изменяется от 200 нм до 80 нм, а в четырехкомпонентном алюминиевом сплаве в зависимости от состава комплексного легирования - от 60 до 40 нм. Методом "in situ" изучен механизм деформации в этих нанокристаллических сплавах.

ОСЦИЛЛЯЦИИ МАГНИТОСОПРОТИВЛЕНИЯ ДВУМЕРНОГО ЭЛЕКТРОННОГО ГАЗА В СЛАБЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ В ПРИСУТСТВИИ МИКРОВОЛНОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

ПАТРАКОВ А.Е., ЛЯПИЛИН И.И.

Исходя из кинетического уравнения Больцмана, рассмотрено как продольное, так и холловское магнитосопротивление двумерных электронов при большом числе заполнения в присутствии микроволнового излучения в слабых магнитных полях, где не проявляются обычные осцилляции Шуб-никова-де Гааза. Показано, что в этих условиях микроволновое излучение приводит к реализации нового типа осцилляции продольного магнитосопротивления, в то время как холловское остается неизменным.

ПЕРИОДИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ АНДЕРСОНА В МЕТОДЕ ПРОИЗВОДЯЩЕГО ФУНКЦИОНАЛА

ИЗЮМОВ Ю.А., АЛЕКСЕЕВ Д.С.

Периодическая модель Андерсона при произвольной величине кулоновского отталкивания на узле исследуется методом производящего функционала. Для функции Грина локализованных d-электро-нов выведено точное уравнение с вариационными производными по флуктуирующим полям. Оно совпадает с соответствующим уравнением для модели Хаббарда, если заменить в нем матричный элемент tif перескока электрона по решетке на эффективный матричный элемент∆if (ω), квадратичный по параметру гибридизации и зависящий от частоты. Показано, что поправка первого порядка по ∆if для концевой части функции Грина, учитывающая взаимодействие d-электронов со спиновыми флуктуациями, содержит сингулярный вблизи энергии Ферми вклад, который приводит к резонансному пику в плотности состояний для d-электронов с шириной порядка температуры Кондо. В рамках приближения взаимодействующих мод вычислена динамическая спиновая восприимчивость d-электронов и показано, что в гидродинамическом пределе она имеет диффузионный характер.

РАЗМЕРНЫЙ ЭФФЕКТ ПРИ МАРТЕНСИТНОМ ПРЕВРАЩЕНИИ

ЛОБОДЮК B.А.

Рассмотрено влияние размера (величины зерна, частицы, толщины пленки) на параметры мартен-ситного превращения в различных сплавах, морфологию и микроструктуру мартенситных кристаллов, кристаллоструктурные соотношения при МП, эффект памяти формы (ЭПФ) и возможные причины этого влияния.

СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СВЕРХПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ АЛЮМИНИЕВО-ЛИТИЕВОГО СПЛАВА 1460

ПОЙДА А.В., БРЮХОВЕЦКИЙ В.В., КУЗНЕЦОВА Р.И., КЛЕПИКОВ В.Ф., ВОРОНОВ Д.Л., ЛЮБИЦКАЯ Т.Б.

Изучены структурные характеристики образцов сложнолегированного алюминиево-литиевого сплава 1460, деформированных в условиях сверхпластичности в области высоких гомологических температур. Установлено, что в приповерхностных порах, развивающихся в рабочей части образцов, деформированных сверхпластически при температурах Т ≥ 823 К, наблюдаются волокнистые образования, расположенные параллельно направлению оси растяжения. Морфология волокнистых образований свидетельствует о том, что они образуются и развиваются в результате вязкого течения жидкоподобной фазы, образовавшейся в результате частичного плавления сплава. Рассмотрены вероятные причины частичного плавления сплава в ходе подогрева образцов до температуры испытаний. Изучены фрактограммы изломов образцов, деформируемых сверхпластически при разных температурах.

ФАЗОВЫЙ СОСТАВ БОГАТЫХ ЖЕЛЕЗОМ СПЛАВОВ R-FE-SI(R = DY, НО, ЕГ)

ИВАНОВА Г.В., МАКАРОВА Г.М., ЩЕРБАКОВА Е.В., БЕЛОЗЕРОВ Е.В.

Исследован фазовый состав богатых железом сплавов R-Fe-Si (R = Dy, Но, Ег). В литом состоянии наблюдались соединения R2(Fe, Si)17 типа Th2Ni17 и R(Fe, Si)12; в сплавах номинального состава R(Fe0.85Si0.15)8.5 (R=Dy, Ег) обнаружено также R2(Fe, Si)17 типа Th2Zn17. После отжига при 1273 К появились соединение Dy3(Fe, Si)29 и соединения, предположительно имеющие составы Dy4(Fe, Si)41 и Ho4(Fe, Si)41. При этом сплавы содержали также "переходную структуру", которая представляет собой набор мелких областей с ближним порядком разного типа во взаимном расположении цепочек из гантелей Fe-Fe(Si). Процесс формирования фаз при 1273 К весьма затруднен. Равновесное состояние не было достигнуто и после отжига в течение 1000 ч.

ФОРМИРОВАНИЕ И РАСПАД ЦЕМЕНТИТА ПРИ НАГРЕВЕ И В ПРОЦЕССЕ ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ОТЖИГА ПРИ 700°С МЕХАНИЧЕСКИ СПЛАВЛЕННОГО НАНОКОМПОЗИТА ЖЕЛЕЗО-АМОРФНАЯ ФАЗА FE-C

ЕЛСУКОВ Е.П., ФОМИН В.М., ВЫТОВТОВ Д.А., АРСЕНТЬЕВА Н.Б., ЛОМАЕВА C.Ф., ДОРОФЕЕВ Г.А.

Методами рентгеновской дифракции, мессбауэровской спектроскопии, атомной силовой микроскопии, электронной микроскопии и магнитных измерений изучены структурно-фазовые превращения в механически сплавленном нанокомпозите системы Fe-C с общим содержанием С 15 ат. % (3.7 мае. %) при нагреве до 700°С и выдержке до 10 ч при этой температуре