Физика металлов и металловедение

ВЗАИМНАЯ ДИФФУЗИЯ В БИНАРНЫХ СПЛАВАХ СИСТЕМЫ NI–RE

ЕПИШИН А.И., РОДИН А.О., БОКШТЕЙН Б.С., ОДЕР Г., ЛИНК Т., СВЕТЛОВ И.Л.

типично для легирующих элементов замещения в ГЦК-металлах, а Q близко к таковому для W и значительно выше, чем для других легирующих элементов в никелевых жаропрочных сплавах. Явной концентрационной зависимости коэффициент взаимной диффузии в интервале исследованных концентраций Re 4.4–9 мас. % не обнаружено. в диффузионных парах Ni4.4Re/Ni; Ni7Re/Ni; Ni9Re/Ni и Ni9Re/Ni4.4Re (мас. %) в интервале температур 1050–1350°С. Усредненные значения предэкспоненциального множителя и энергии активации взаимной диффузии соответственно составляют D0 = 1.16 ? 10-4 м2 и Q = 317 кДж/моль. Данное значение D0 10-4 м2 типично для легирующих элементов замещения в ГЦК-металлах, а Q близко к таковому для W и значительно выше, чем для других легирующих элементов в никелевых жаропрочных сплавах. Явной концентрационной зависимости коэффициент взаимной диффузии в интервале исследованных концентраций Re 4.4–9 мас. % не обнаружено.

ВЛИЯНИЕ ОТЖИГА НА МАГНИТОСОПРОТИВЛЕНИЕ И МИКРОСТРУКТУРУ МНОГОСЛОЙНЫХ СИСТЕМ COFE/CU С РАЗЛИЧНЫМ БУФЕРНЫМ СЛОЕМ

БАННИКОВА Н.С., МИЛЯЕВ М.А., НАУМОВА Л.И., ПРОГЛЯДО В.В., КРИНИЦИНА Т.П., ЧЕРНЫШОВА Т.А., УСТИНОВ В.В.

Проведено исследование влияния отжига на структуру, магнитный гистерезис и магнитосопротивление сверхрешеток [Co90Fe10(15 A)/Cu(23 A)]n, имеющих в качестве буферного слоя материалы Cr и Co90Fe10 различной толщины. Показано, что оптимальные температура и длительность отжига, повышающие магнитосопротивление, зависят от толщины буферного слоя. Определены численные значения эффективных коэффициентов межслойной диффузии, обусловленной термическим отжигом.

ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ В СВЕРХСИЛЬНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ НА ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И ТЕКСТУРЫ В FE–SI-СПЛАВАХ

ГЕРВАСЬЕВА И.В., МИЛЮТИН В.А., БИНОН Э., ВОЛКОВА Е.Г., ШИШКИН Д.А.

Изучена структура и текстура в Fe–Si-сплавах после холодной прокатки и отжигов в постоянных сверхсильных магнитных полях до 20 Тл при температурах выше и ниже точки Кюри. Показано, что проведение дорекристаллизационного отжига между проходами холодной прокатки в условиях сильного магнитного поля приводит к замедлению процессов возврата, а также к повышению количества структурных составляющих в образце с направлением легкого намагничивания вдоль направления поля. При последующей первичной рекристаллизации в образцах после магнитной обработки наблюдается увеличение текстурной компоненты {hkl} 001 и уменьшение {111} uvw , а также небольшое увеличение среднего размера зерна при повышении величины приложенного поля.

ВЛИЯНИЕ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ ХРУПКОМУ РАЗРУШЕНИЮ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ

СЧАСТЛИВЦЕВ В.М., ТАБАТЧИКОВА Т.И., ЯКОВЛЕВА И.Л., ДЕЛЬГАДО РЕЙНА С.Ю., ГОЛОСИЕНКО С.А., ПАЗИЛОВА У.А., ХЛУСОВА Е.И.

Исследованы структура и механические свойства листового проката толщиной до 35 мм из низкоуглеродистой низколегированной стали, подвергнутой термомеханической обработке (ТМО) по различным режимам в лабораторных и промышленных условиях. Установлены структурные факторы, влияющие на получение высоких механических свойств. Показано тормозящее действие ТМО на разупрочнение при отпуске. Определены причины снижения показателя сопротивления хрупкому разрушению стали, подвергнутой ТМО и повторной закалке с печного нагрева и отпуску.

ВЛИЯНИЕ УПРУГИХ ДЕФОРМАЦИЙ НА МАГНИТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ХРОМОНИКЕЛЕВЫХ СТАЛЕЙ

ГОРКУНОВ Э.С., ЯКУШЕНКО Е.И., ЗАДВОРКИН С.М., МУШНИКОВ А.Н.

Получены зависимости коэрцитивной силы, остаточной индукции, максимальной магнитной проницаемости и распределения критических магнитных полей хромоникелевых сталей 15ХН4Д и 11ХН3Д при упругом деформировании одноосным растяжением (сжатием), кручением, внутренним давлением и их комбинациями. Показано различие процессов перемагничивания в слабых и сильных магнитных полях. На серии предельных и частных петель гистерезиса обнаружены значения поля, при которых намагниченность слабо зависит от приложенных напряжений.

ДВЕНАДЦАТИВЕРШИННАЯ МОДЕЛЬ ПОТТСА В МАГНИТНОМ ПОЛЕ

КАССАН-ОГЛЫ Ф.А., ФИЛИППОВ Б.Н., ПРОШКИН А.И., ЗАРУБИН А.В.

В работе получено точное решение для одномерной модифицированной 12-вершинной модели Поттса методом трансфер-матрицы Крамерса–Ваннье при учете обменного взаимодействия между ближайшими соседями во внешнем магнитном поле. Выведены аналитические выражения для теплоемкости, намагниченности, магнитной восприимчивости, магнитной энтропии и магнитокалорического эффекта как функций температуры, величины и знака обменного взаимодействия, а также величины и направления магнитного поля. Поведение всех этих параметров подробно исследовано с помощью численных расчетов. Обсуждаются возможности применения полученных результатов для объяснения наблюдаемых магнитных свойств реальных кубических магнетиков со структурой NaCl и направлением осей легкого намагничивания вдоль кристаллографических направлений типа [110].

ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕРФЕЙСОВ МНОГОСЛОЙНЫХ СТРУКТУР CO/CU МЕТОДОМ ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА

ЧУПРАКОВ С.А., БАННИКОВА Н.С., БЛИНОВ И.В., КРИНИЦИНА Т.П., МИЛЯЕВ М.А., ПОПОВ В.В., УСТИНОВ В.В.

Методом ядерного магнитного резонанса были исследованы структурные особенности интерфейсов сверхрешеток [Co/Cu]n, приготовленных методом магнетронного напыления. Проанализировано изменение структурных характеристик интерфейсов и магниторезистивных свойств сверхрешеток с увеличением числа бислоев [Co/Cu]n. Обнаружена корреляция между величиной магнитосопротивления и структурными характеристиками интерфейсов.

ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ДВУХ НИКЕЛЕВЫХ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ ПОСЛЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ДЕФОРМАЦИИ

ДАВЫДОВ Д.И., ВИНОГРАДОВА Н.И., КАЗАНЦЕВА Н.В., СТЕПАНОВА Н.Н.

Проведено исследование структурного состояния турбинных лопаток из двух промышленных никелевых жаропрочных сплавов после эксплуатации по экспериментальному режиму с повышенным уровнем рабочих температур и напряжений. Оба сплава содержат 40% упрочняющей интерметаллидной фазы и имеют верхний предел рабочих температур 900°C, но различаются по устойчивости к высокотемпературной деформации.

НАМАГНИЧИВАНИЕ И МАГНИТОСОПРОТИВЛЕНИЕ СПИНОВОГО КЛАПАНА

БЕБЕНИН Н.Г., УСТИНОВ В.В.

Теоретически исследован гистерезис намагниченности и магнитосопротивления, обусловленный изменением ориентации свободного слоя спинового клапана. Показано, что ширина петли гистерезиса, определенная из данных о зависимости магнитного момента клапана от магнитного поля, может быть меньше ширины, определенной из резистивных данных. Получены формулы, описывающие зависимость ширины петли гистерезиса от магнитного поля при различных значениях обменного поля, действующего на свободный слой.

РЕЗОНАНСНЫЕ МОДЫ ДВУХСЛОЙНОЙ ОБМЕННО-СВЯЗАННОЙ ФЕРРОМАГНИТНОЙ ПЛЕНКИ ПРИ НАКЛОННОМ НАМАГНИЧИВАНИИ

ШУЛЬГА Н.В., ДОРОШЕНКО Р.А.

Проведено численное исследование ферромагнитного и спин-волнового резонансов в двухслойной обменно-связанной ферромагнитной пленке с анизотропией слоев “легкая плоскость” и “легкая ось” при различных направлениях внешнего магнитного поля и толщинах слоев пленки. Изучены профили динамической компоненты намагниченности по толщине пленки при ферромагнитном и спин-волновых резонансах. Построены зависимости частот ферромагнитного и спин-волнового резонансов от направления внешнего поля и описан процесс их трансформации при изменении толщины слоев пленки.

СТРУКТУРА, ПРОЧНОСТЬ И ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ МЕДНОГО СПЛАВА СИСТЕМЫ СU–СR, ПОДВЕРГНУТОГО ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

ИСЛАМГАЛИЕВ Р.К., НЕСТЕРОВ К.М., ВАЛИЕВ Р.З.

Изучено влияние интенсивной пластической деформации на структуру, прочность и электропроводность медного сплава системы Cu–Cr. В ультрамелкозернистых образцах, полученных методами интенсивной пластической деформации кручением и равноканального углового прессования, определены средний размер зерна и идентифицированы частицы выделений. Проведена оценка зависимости прочности и электропроводности от режимов ИПД и последующей термической обработки. Обнаружен эффект динамического старения в сплаве Cu–Cr, ведущий к одновременному повышению прочности и электропроводности. Показано, что УМЗ-сплав способен демонстрировать сочетание высокого предела прочности (790–845 МПа) и повышенной электропроводности 81–85% IACS.

СТРУКТУРНЫЕ И МАГНИТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СПЛАВА AL86NI8SM6 В АМОРФНОМ, КРИСТАЛЛИЧЕСКОМ И ЖИДКОМ СОСТОЯНИЯХ

УПОРОВ С.А., РЫЛЬЦЕВ Р.Е., УПОРОВА Н.С., БЫКОВ В.А., МУРЗАКАЕВ А.М., ПРЯНИЧНИКОВ С.В.

В широком интервале температур T = 4–1900 K экспериментально исследованы магнитные, структурные и термические характеристики сплава Al86Ni8Sm6 в аморфном, кристаллическом и жидком состояниях. Обнаружено, что аморфный сплав обладает выраженной кластерной структурой со средним размером образований 2–3 нм. Процесс кристаллизации протекает в четыре этапа без явного теплового эффекта в точке стеклования. Аморфная лента не обладает магнитным упорядочением вплоть до 4 K, однако проявляет суперпарамагнитное поведение. Анализ изотермических кривых намагниченности показывает на возможную взаимосвязь между структурными и магнитоупорядоченными кластерами. В жидком состоянии, существенно выше температуры ликвидус, выявлены аномальные изменения магнитной восприимчивости, что свидетельствует о структурных изменениях в расплаве. Выявлено, что магнитная восприимчивость в аморфном, кристаллическом и жидком состояниях характеризуется большим ванфлековским парамагнитным вкладом и может быть удовлетворительно описана в рамках классической теории Ван Флека с учетом эффектов смешанной валентности. Полученные результаты интерпретируются в рамках идеи о наличии специфического ковалентно-металлического взаимодействия между алюминием и редкоземельным металлом.

ЭВОЛЮЦИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ ТЕХНИЧЕСКИ ЧИСТОГО ТИТАНА В ХОДЕ КРИОГЕННОЙ ПРОКАТКИ

ДЬЯКОНОВ Г.С., ЖЕРЕБЦОВ С.В., КЛИМОВА М.В., САЛИЩЕВ Г.А.

С использованием метода дифракции обратно рассеянных электронов (EBSD) и просвечивающей электронной микроскопии проведен анализ эволюции микроструктуры титана в ходе прокатки при криогенной температуре (Т = –196°С). Обнаружено, что интенсивное развитие двойникования при криогенной температуре деформации ускоряет кинетику измельчения микроструктуры. Проведен количественный анализ эволюции микроструктуры титана при криогенной прокатке, показано, что на начальных этапах эволюция структуры в основном связана с механическим двойникованием. В области средних и больших степеней деформации происходит развитие субструктуры и формирование высокоугловых границ деформационного происхождения. Установлено, что прокатка до суммарной степени деформации = 93% (е = 2.6) при Т = –196°С приводит к формированию в титане микроструктуры с размером зерен/субзерен около 80 нм. Обсуждается вклад механического двойникования и дислокационного скольжения в структурные преобразования титана при криогенной прокатке с ростом степени деформации.