Физика металлов и металловедение

БЛИЖНИЙ МАГНИТНЫЙ ПОРЯДОК В АНИЗОТРОПНОМ ФЕРРОМАГНЕТИКЕ В ПРИБЛИЖЕНИИ ТЯБЛИКОВА

МЕДВЕДЕВ М.В.

Исследуется характер пространственной зависимости поперечных спиновых корреляторов (параметров ближнего порядка) как в парамагнитной, так и магнитоупорядоченных областях в модели трехмерного гайзенберговского ферромагнетика с одноосной анизотропией обменного взаимодействия ближайших соседей, которая допускает ферромагнитное упорядочение как типа легкая ось, так и типа легкая плоскость в зависимости от соотношения параметров обмена между продольными и поперечными компонентами спинов. В рамках метода двухвременных функций Грина с использованием расцепления Тябликова продемонстрировано, что анизотропия обмена между разными спиновыми проекциями ведет к анизотропии корреляционных длин в спиновых корреляторах и соответственно к различию их температурного поведения при переходе из парамагнитного состояния в магнитоупорядоченные. Показано, как в модели обменных взаимодействий между ближайшими соседями значения величин спиновых корреляций между различными узлами можно выразить через матричные элементы решеточных функций Грина.

ВЛИЯНИЕ ВОЛЬФРАМА И ГАЛЛИЯ НА СТРУКТУРУ, МАГНИТНЫЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СПЛАВОВ СИСТЕМЫ FE–CR–CO

БЕЛОЗЕРОВ Е.В., УЙМИН М.А., ЕРМАКОВ А.Е., СЕРИКОВ В.В., КЛЕЙНЕРМАН Н.М., ИВАНОВА Г.В.

Исследовано влияние легирующих добавок W и Ga, холодной деформации, режимов термообработки на магнитные и механические свойства дисперсионно-твердеющих сплавов системы Fe–Cr–Co. Показано, что легирование вольфрамом приводит к упрочнению -твердого раствора и дополнительному скачкообразному повышению прочности после деформации и дисперсионного твердения. Величина коэрцитивной силы возрастает одновременно с повышением прочности, при этом в структуре сплава появляется большое количество линейных дефектов (дислокаций), что свидетельствует о значительности вклада магнитоупругой энергии в формирование высококоэрцитивного состояния, а также упругих напряжений в увеличение прочностных свойств. При этом характер разрушения становится хрупким. Модифицирование сплава галлием приводит к повышению пластичности за счет диспергирования структуры, образования в ней остаточного аустенита и формирования более однородного по составу межфазного слоя. Характер разрушения из хрупкого становится хрупко-вязким. Получен высокопрочный магнитотвердый материал с Hс = 90–125 А/см, m = 120–130 Гс см3/г, Br = 0.6–0.65 Tл, 0.2 = 1300–1600 МПа, = 2.0–4.6%.

ВЫСОКОСКОРОСТНАЯ ДЕФОРМАЦИЯ АРМКО-ЖЕЛЕЗА ПОД ДЕЙСТВИЕМ СФЕРИЧЕСКИ И КВАЗИСФЕРИЧЕСКИ СХОДЯЩИХСЯ УДАРНЫХ ВОЛН И МЕХАНИЗМ -ПРЕВРАЩЕНИЯ

ДОБРОМЫСЛОВ А.В., КОЗЛОВ Е.А., ТАЛУЦ Н.И.

Методами оптической металлографии и просвечивающей электронной микроскопии проведено послойное изучение структуры двух шаров из нелегированного железа технической чистоты после нагружения сферически и квазисферически сходящимися ударными волнами. Обнаружено, что высокоскоростная пластическая деформация армко-железа при реализованных условиях нагружения осуществляется скольжением, а в средних и глубоких слоях дополнительно путем образования полос локализованной деформации. Предложен атомно-кристаллографический механизм перестройки решетки при -превращении.

ИЗМЕНЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ И КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ ЭНЕРГИЙ ПРИ ОБРАЗОВАНИИ ВАКАНСИЙ В ЛЕГИРОВАННЫХ КИСЛОРОДОМ ЯДРАХ ОБЛАСТЕЙ СОПРЯЖЕНИЯ КРИСТАЛЛИТОВ В ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ CR, CU И IR

КЛОЦМАН С.М., ТИМОФЕЕВ А.Н.

Определены изменения потенциальной и колебательной энергий при образовании вакансий в легированных кислородом (ЛК) ядрах областей сопряжения кристаллитов (ОСК) в поликристаллах d-переходных металлов: Cr, Cu и Ir. Потенциальная энергия при образовании вакансий (при образовании комплексов вакансий с атомами кислорода) в ЛК-ядрах ОСК в поликристаллических Cr, Cu и Ir возрастает. А колебательная энергия при образовании вакансий в ЛК-ядрах ОСК в этих поликристаллах уменьшается, как и в ЛК-ядрах ОСК в поликристаллах 4d-, 5d-переходных ОЦК-металлов: Mo, Ta и W. Объем ЛК-ядер ОСК в поликристаллах Cr, Cu и Ir при образовании вакансий уменьшается. Изменения межатомных взаимодействий и динамических свойств в областях локализации вакансий в ЛК-ядрах ОСК совпадают с аналогичными изменениями, вносимыми в решетки металлов расщепленными междоузлиями.

ИССЛЕДОВАНИЕ НАКОПЛЕНИЯ ГЕЛИЯ В СТАЛЯХ АУСТЕНИТНОГО КЛАССА ДЛЯ ОЦЕНКИ РАДИАЦИОННОЙ ПОВРЕЖДАЕМОСТИ МАТЕРИАЛОВ ВНУТРИКОРПУСНЫХ УСТРОЙСТВ РЕАКТОРОВ ВВЭР

БЕЛОЗЕРОВ С.В., НЕУСТРОЕВ В.С., ШАМАРДИН В.К.

Проведены исследования накопления гелия в сталях аустенитного класса при облучении в исследовательских и энергетических реакторах. Показано, что применение высокочувствительного масс-спектрометрического метода определения интегрального накопления гелия позволяет получать достоверные корреляционные зависимости между содержанием гелия в облученной стали и величиной повреждающей дозы.

МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА СОЕДИНЕНИЙ MN1.9 - XCOXGE С ГЕКСАГОНАЛЬНОЙ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРОЙ

МАРКИН П.Е., МУШНИКОВ Н.В., ХРАБРОВ В.И., КОРОТИН М.А.

Изучены концентрационные зависимости параметров решетки, спонтанного магнитного момента и температуры магнитного упорядочения нестехиометрических соединений Mn1.9 - xCoxGe (0.8 < x < < 1.65) с гексагональной кристаллической структурой типа Ni2In. Обнаружено резкое увеличение температуры Кюри и магнитного момента при возрастании концентрации кобальта x от 1.1 до 1.2. Измерения кривых намагничивания ориентированных монокристаллов свидетельствуют о наличии в данной системе концентрационного спин-переориентационного перехода. Полученные экспериментальные данные обсуждаются с учетом результатов проведенных зонных расчетов электронной структуры сплавов.

О ПРИРОДЕ АНОМАЛЬНО ВЫСОКОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ ВЫСОКОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ НИКЕЛИДА ТИТАНА С ЭФФЕКТАМИ ПАМЯТИ ФОРМЫ. ИСХОДНАЯ СТРУКТУРА И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ПУШИН В.Г., ЛОТКОВ А.И., КОЛОБОВ Ю.Р., ВАЛИЕВ Р.З., ДУДАРЕВ Е.Ф., КУРАНОВА Н.Н., ДЮПИН А.П., ГУНДЕРОВ Д.В., БАКАЧ Г.П.

В работе представлены результаты исследований исходной структуры, фазового состава и мартенситных превращений, механических свойств и характера разрушения в широком интервале температур в сплаве повышенной чистоты с эффектами памяти формы Ti49.4Ni50.6, находящемся в обычном крупнозернистом состоянии (средний размер зерна 20–30 мкм) или в субмикрокристаллическом (средний размер зерна 0.2–0.3 мкм). Показано, что сплав обладает высокообратимыми термоупругими мартенситными превращениями при охлаждении и механических испытаниях при комнатной температуре. Установлено, что его отличают высокие значения прочностных и пластических свойств и коэффициентов деформационного упрочнения.

ОСОБЕННОСТИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ МЕТАЛЛОВ В УСЛОВИЯХ ЗАКАЛКИ ИЗ ЖИДКОГО СОСТОЯНИЯ

ЛЫСЕНКО А.Б., БОРИСОВА Г.В., КРАВЕЦ О.Л., ЛЫСЕНКО А.А.

С использованием оригинальной кинетической модели исследованы особенности кристаллизации металлов в условиях закалки из жидкого состояния. Показано, что в зависимости от природы металла и толщины слоя расплава активная фаза кристаллизации протекает в различных тепловых условиях, которые влияют на кинетику процесса и тип конечной микроструктуры. Обобщением результатов модельных исследований выявлены три кинетические разновидности кристаллизации, обеспечивающие получение широкого спектра структурных состояний: от квазимонокристаллического до истинно аморфного.

ПРОЦЕССЫ НЕОДНОРОДНОГО ПЕРЕМАГНИЧИВАНИЯ КУБИЧЕСКИХ ФЕРРОМАГНЕТИКОВ, СОДЕРЖАЩИХ ДЕФЕКТЫ

ВАХИТОВ Р.М., ЮМАГУЗИН А.Р.

В рамках феноменологического подхода теоретически исследуются процессы намагничивания ограниченных ферромагнетиков, содержащих дефекты. В основе расчетов лежит модельное представление магнитных неоднородностей, зарождающихся на дефектах, с помощью распределения намагниченности, соответствующего 0-градусной доменной границе. Найдена область устойчивости 0-градусной доменной границы относительно материальных параметров образца, характеристик дефекта и внешнего магнитного поля. Показано, что коэрцитивная сила образца, полученная из анализа критических полей существования 0-градусной доменной границы, достаточно хорошо согласуется с известными моделями.

РАЗМЕРНОЕ НЕСООТВЕТСТВИЕ ПЕРИОДОВ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК - И -ФАЗ В МОНОКРИСТАЛЛАХ ЖАРОПРОЧНЫХ НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ

ПРОТАСОВА Н.А., СВЕТЛОВ И.Л., БРОНФИН М.Б., ПЕТРУШИН Н.В.

Методами рентгеновский дифрактометрии изучена трансформация профилей рентгеновских линий (222), (004), (003) и определены значения размерного несоответствия периодов кристаллических решеток - и -фаз ( -мисфит) для монокристаллов жаропрочных никелевых сплавов ЖС6У, ЖС30, ЖС32, ВЖМ1, ВЖМ4 в литом состоянии и после термической обработки. Установлено, что с ростом величины -мисфита увеличиваются тетрагональные искажения ГЦК-решетки -твердого раствора. Для монокристаллов ВЖМ4, легированных рением и рутением, обнаружено расщепление сверхструктурного рефлекса упрочняющей -фазы. Выявленные структурные закономерности свидетельствуют о качественных изменениях в закономерностях перераспределения тугоплавких легирующих элементов между решетками - и -фаз, например, Mo в присутствии Re и Ru.

СВЧ-СВОЙСТВА ПОРОШКОВ FE, ИЗМЕЛЬЧЕННЫХ В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ

ЕЛСУКОВ Е.П., РОЗАНОВ К.Н., ЛОМАЕВА С.Ф., ОСИПОВ А.В., ПЕТРОВ Д.А., ШУРАВИН А.С., ЧУЛКИНА А.А., КОНЫГИН Г.Н., УЛЬЯНОВ А.Л.

Выявлены основные факторы, определяющие СВЧ-материальные параметры и их дисперсионные зависимости в диапазоне 0.1–3 ГГц в композитах с наполнителями из измельченных частиц Fe: форма, размер, химический и фазовый состав частиц. Предположено, что основными физическими механизмами действия указанных факторов являются резонанс доменных стенок и ферромагнитный резонанс.

УЧЕТ ФОРМЫ ГРАНИЦ КЛИНОВИДНОГО ДВОЙНИКА В ЕГО МАКРОСКОПИЧЕСКОЙ ДИСЛОКАЦИОННОЙ МОДЕЛИ

ОСТРИКОВ О.М.

На основании макроскопической дислокационной модели рассчитаны поля напряжений у клиновидных двойников с различной формой границ. Показано, что отклонение формы клиновидного двойника от симметричной формы приводит также к потере симметрии в распределении полей напряжений у двойника. Рассмотрены случаи равномерного и равновесного распределения двойникующих дислокаций на двойниковых границах.

ЯГР-СПЕКТРОСКОПИЯ ГРАНИЦ ЗЕРЕН СУБМИКРОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО МОЛИБДЕНА, ПОЛУЧЕННОГО ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИЕЙ

ПОПОВ В.В., ГРАБОВЕЦКАЯ Г.П., СЕРГЕЕВ А.В., МИШИН И.П.

Методами электронной микроскопии и эмиссионной мессбауэровской спектроскопии выполнено исследование границ зерен субмикрокристаллического молибдена, полученного кручением под высоким давлением.