Физика металлов и металловедение

  • Издатель Российская академия наук, Уральское отделение РАН, Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН
  • Страна Россия
  • Ссылка https://www.elibrary.ru/title_about_new.asp?id=8250

Содержание

ВЛИЯНИЕ АДСОРБЦИИ АТОМОВ МЕТАЛЛОВ НА ВЕЛИЧИНУ РАБОТЫ ВЫХОДА ЭЛЕКТРОНА С МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

МАТВЕЕВ А.В., МАМОНОВА М.В., ПРУДНИКОВ В.В.

В рамках метода функционала электронной плотности разработана методика расчета изменения величины работы выхода электрона с поверхности металлических подложек, обусловленного адсорбцией атомов металлов. Осуществлен учет поправок к приближению локальной плотности, связанных с неоднородностью электронной плотности в приповерхностной области и дискретностью распределения заряда ионов по узлам кристаллической решетки. Показано, что адсорбция атомов щелочных металлов приводит к понижению работы выхода электрона с поверхности, в то время как адсорбция атомов переходных металлов (кобальта, железа, хрома) может как понижать, так и повышать работу выхода.

ВЛИЯНИЕ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА СТРУКТУРУ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО МОНООКСИДА ТИТАНА

ВАЛЕЕВА A.А., ГИЖЕВСКИЙ Б.А., ПИЛЮГИН В.П., РЕМПЕЛЬ А.А.

На поликристаллическом образце нестехиометрического монооксида титана TiO1.23, содержащем структурные вакансии в обеих подрешетках, проведена интенсивная пластическая деформация методом сдвига под давлением. Рентгенофазовый анализ показал, что симметрия кристаллической структуры образцов, обработанных при различных степенях деформации, остается неизменной, кубической, а образцы остаются однофазными и гомогенными. На всех рентгеновских спектрах деформированных образцов наблюдается значительное уширение отражений. С помощью полнопрофильного рентгеноструктурного анализа обнаружено, что интенсивная деформация ведет к уменьшению размера кристаллитов до 40 нм, к увеличению периода решетки на 0.0004 нм и к значительному увеличению микродеформаций в монооксиде титана.

ВЛИЯНИЕ ЛЕГИРОВАНИЯ И ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА ФОРМИРОВАНИЕ КУБИЧЕСКОЙ ТЕКСТУРЫ РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ В НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВАХ

РОДИОНОВ Д.П., ГЕРВАСЪЕВА И.В., ХЛЕБНИКОВА Ю.В., САЗОНОВА B.А., СОКОЛОВ Б.К.

В настоящей работе рассмотрены особенности технологии получения тонкой ленты с острой кубической текстурой из никеля и никелевых сплавов. Лента используется как субстрат для передачи совершенной кристаллической структуры при эпитаксиальном осаждении буферных и функциональных слоев. Показано, что при использовании легирующих элементов для создания ГЦК-никелевых сплавов возможно применение никеля чистотой 99.93%. Ограничение по параметру решетки сплавов составляет 3.540 А, что связано с переходом при легировании текстуры деформации сплава типа "меди" к текстуре α-латуни (М-Л переход). М-Л переход происходит, когда сумма объемных долей компонент C-(112}(111) и S - (123 )(634) становится меньше удвоенной объемной доли компоненты В - (110}(112). Для получения совершенной текстуры с содержанием кубической компоненты {100}(100) 90-95% желательно иметь исходную перед деформацией величину зерна не более 30-40 мкм. Сплавы никеля, легированные переходными элементами Va, Via и Vila групп периодической системы, сохраняют кубическую текстуру рекристаллизации вплоть до 1000-1150°С. Из бестекстурных заготовок сплавов с мелким зерном (до 40 мкм) при деформации 98-99% и одночасовом отжиге при температуре 900-1100°С в вакууме или в защитной атмосфере можно получить магнитные и немагнитные (с Тк < 70 К) ленты-подложки с совершенной кубической текстурой (рассеяние вдоль НП ~5-7%, рассеяние вдоль ПН ~8-10%).

ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ДЕФОРМАЦИИ НА ФОРМИРОВАНИЕ МЕЛКОЗЕРНИСТОЙ МИКРОСТРУКТУРЫ В ЛИТОМ АЛЮМИНИЕВОМ СПЛАВЕ 7475 В ПРОЦЕССЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ОСАДКИ

СИТДИКОВ О.Ш., ГОЛОБОРОДЬКО А.Н., КАЙБЫШЕВ Р.О., МИУРА X., САКАИ Т.

Работа посвящена анализу микроструктурных изменений, протекающих в процессе высокотемпературной деформации (Т= 490°С, ε = 10-5-10-1 с-1) литого алюминиевого сплава 7475. Показано, что в исследованном интервале скоростей деформации могут быть выделены две области, различающиеся механическим и структурным поведением материала. При ε < 10-2 с-1 имеет место быстрое разупрочнение материала на начальном этапе деформации с последующей стабилизацией напряжений на установившейся стадии пластического течения при больших степенях деформации. Структурные изменения характеризуются развитием деформационных полос, ведущим к формированию новой мелкозернистой структуры. Новые зерна образуются в результате непрерывных структурных реакций, которые сходны по типу с "непрерывной" динамической рекристаллизацией. При ε ≥ 10-2 с-1 деформация не приводит к разупрочнению материала и установившаяся стадия пластического течения достигается на ранних этапах деформации. Структурные изменения при этих скоростях деформации связаны главным образом с развитием динамически равновесной субзеренной структуры. Формирование новых зерен не наблюдается вплоть до относительно высоких степеней деформации (ε = 1.4). Критические условия и механизмы образования мелкозернистой структуры обсуждаются в терминах эволюции сильно разориентированных дислокационных субструктур, формирующихся в результате локализации деформации при развитии зернограничного проскальзывания в исходно крупнозернистом материале.

ВЛИЯНИЕ СТАРЕНИЯ НА ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЗОТСОДЕРЖАЩЕЙ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ

КОРШУНОВ Л.Г., ЧЕРНЕНКО Н.Л., ТЕРЕЩЕНКО Н.А., УВАРОВ А.И.

Исследовано влияние старения, связанного с выделением из γ-твердого раствора преимущественно нитридов ванадия (VN), на трибологические и механические свойства закаленной от 1100°С аустенитнои стали 10Х18АГ18Н5МФ (0.09 мас.% С; 16.4 Сг; 19.0 Мn; 4.86 №; 1.62 Мо; 1.3 V; 0.41 N). Металлографическим, рентгеновским и электронно-микроскопическими методами анализа изучены структурные превращения, происходящие в стали при старении, а также при фрикционном нагру-жении в условиях сухого трения скольжения пар сталь-абразив и сталь-сталь. Показано, что старение при температурах 600-700°С, приводящее к значительному росту прочностных свойств стали (σ0.2, σВ, микротвердость и др.), оказывает относительно слабое положительное влияние на ее сопротивление абразивному и адгезионному изнашиванию. Старение при 800 и 900°С заметно снижает сопротивление стали абразивному и адгезионному видам изнашивания. На величину коэффициента трения пар сталь-сталь старение не оказывает заметного влияния. Рассмотрены структурные механизмы, объясняющие установленное влияние старения на трибологические свойства стали. Показано, что использование старения по непрерывному механизму позволяет достигать у легированных ванадием азотсодержащих аустенитных сталей благоприятный комплекс механических и трибологических свойств.

КОРРЕЛЯЦИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ВЕЛИЧИН МОДУЛЕЙ ЮНГА И НЕКОТОРЫХ ДРУГИХ МЕХАНИЧЕСКИХ И ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЧИСТЫХ МЕТАЛЛОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИХ РАСПОЛОЖЕНИЯ В ТАБЛИЦЕ МЕНДЕЛЕЕВА

БУХ А.

В статье рассматривается последовательность величин некоторых свойств металлических элементов, расположенных в порядке таблицы Менделеева. Имеются в виду такие свойства, как модули упругости Юнга Е и объемный модуль сжатия В, твердость минералогическая НМ и Бринелля НВ и также тепловые параметры, связанные с величиной межатомных сил связи - скрытая теплота плавления L и полная теплоемкость W в единицах удельной энергии. Все эти величины периодически увеличиваются и уменьшаются при непрерывном росте атомного номера (АН) элементов, что указывает на периодическое изменение межатомных сил связи с увеличением АН металла.

О ВОЗМОЖНОМ МЕХАНИЗМЕ ТЕРМИЧЕСКОГО НАМАГНИЧИВАНИЯ БЫСТРОЗАКАЛЕННЫХ СПЛАВОВ ВЫСОКОАНИЗОТРОПНЫХ МАГНЕТИКОВ

МАНАКОВ Н.А., ПЛЕТНЕВА М.В., ТОЛСТОБРОВ Ю.В.

В рамках теории микромагнетизма путем численных расчетов на модели многослойной стохастической системы в одномерном приближении обоснована возможность термического намагничивания структурно-изотропных дисперсных сплавов высокоанизотропных магнетиков за счет обменного взаимодействия по границам кристаллитов.

ОСОБЕННОСТИ ВЛИЯНИЯ ИМПУЛЬСНОГО И ПОСТОЯННОГО МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА МАРТЕНСИТНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ В СПЛАВАХ С ИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКОЙ

КАЛЕТИНА Ю.В., ФОКИНА Е.А., СЧАСТЛИВЦЕВ В.М.

Представлен обзор результатов по влиянию импульсного и постоянного магнитных полей на изотермическое мартенситное превращение. Импульсное магнитное поле в сплавах с изотермической кинетикой мартенситного превращения при определенной температуре и напряженности магнитного поля может приводить к образованию мартенсита по атермическому типу. Постоянное магнитное поле при соответствующих условиях (температуре и напряженности) в данных сплавах может вызывать как атермическое, так и изотермическое мартенситное превращение. С-образная диаграмма развития изотермического мартенситного превращения под влиянием постоянного магнитного поля сдвигается в сторону более высоких температур, а, следовательно, происходит сокращение инкубационного периода, предшествующего началу образования мартенсита, существенно увеличивается степень мартенситного превращения, расширяется температурный интервал его развития. По результатам анализа действия постоянного магнитного поля на сплавы с изотермической кинетикой мартенситного превращения построены трехмерные кинетические диаграммы, на которых одновременно отражено влияние на мартенситное превращение напряженности магнитного поля, температуры воздействия, а также продолжительности изотермической выдержки при соответствующих температурах. Высказано предположение о связи изотермического мартенситного превращения с бейнитным превращением в безуглеродистых сталях.

РАСЧЕТ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАМАГНИЧЕННОСТИ НАСЫЩЕНИЯ MS И ТОПОЛОГИЯ МАГНИТОСТАТИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ НТ ОКОЛО БОКОВЫХ СТОРОН В ПЛАСТИНАХ ТРЕХОСНЫХ ФЕРРОМАГНЕТИКОВ ТИПА КРЕМНИСТОГО ЖЕЛЕЗА С ПЛОСКОСТЬЮ ПОВЕРХНОСТИ (011)

ШЕЙКО Л.М., САВИН В.В., БАГРИЙЧУК А.С.

Особенности и механизмы пространственного распределения намагниченности насыщения Мs(г) и магнитостатических полей Hm(r) возле боковых сторон в пластинах трехосных ферромагнетиков типа Fe-3%Si, ограниченных плоскостями (011), оси легкого намагничивания (100) в которых образуют углы α ≤ 10° с боковыми поверхностями, в рамках теории микромагнетизма изучены. Показано, что в довольно большом интервале внешних полей Нe, ориентированных параллельно боковым сторонам (с напряженностью от 103 до 106 А/м, что реализуется в процессе эксплуатации индукционных систем и устройств различного назначения), равновесное распределение намагниченности Ms остается существенно неоднородным (из-за μ*-эффекта от боковых сторон) по ширине пластин. Термодинамической причиной и критерием устойчивости таких состояний является стремление к минимуму энергии εт магнитостатических полей Нm, которая в противном случае была бы велика. Отмечается необходимость учета магнитостатических полей Нm, связанных со свободными поверхностями, при конструировании сердечников из пластин магнитомягких материалов.

РОСТ ЗЕРЕН И ЭВОЛЮЦИЯ ТЕКСТУРЫ ПРИ ОТЖИГЕ СУБМИКРОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ТИТАНА, ПОЛУЧЕННОГО МЕТОДОМ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

МАЛЫШЕВА С.П., САЛИЩЕВ Г.А., МИРОНОВ С.Ю., БЕЦОФЕН С.Я.

Рассматривается изменение структуры при отжиге субмикрокристаллического (СМК)-титана с размером зерен 0.2 мкм, полученного всесторонней изотермической деформацией. Установлено, что микроструктура СМК-титана неоднородная, смешанного типа: наблюдаются высокая плотность дислокаций, зерна, субзерна, элементы полосовой структуры, участки с мелкими (0.1 мкм) и крупными зернами (до 1-2 мкм). Спектр разориентировок границ зерен представлен малоугловыми и высокоугловыми границами, как общего типа, так и специальными. Выявлены три стадии в изменении структуры при повышении температуры отжига СМК-титана, причем вторая стадия, связанная с интенсивным ростом СМК-зерен, имеет энергию активации роста почти в два раза меньше, чем энергия активации зернограничной диффузии титана. Последнее, по-видимому, связано с ускорением диффузионных процессов в границах СМК-зерен, имеющих атомно-разупорядоченную структуру. Эволюция текстуры с ростом температуры отжига характеризуется ослаблением преимущественно базисной текстуры в исходном СМК-состоянии и усилением призматической компоненты. Ослабление базисной компоненты связано с ростом в первую очередь субмикронных зерен, а также с повышением доли специальных границ.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ГРАНИЦЫ И ГРАНИЦЫ ОБЩЕГО ТИПА В ЗЕРНОГРАНИЧНЫХ АНСАМБЛЯХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ И СПЛАВОВ С БЛИЖНИМ И ДАЛЬНИМ АТОМНЫМ ПОРЯДКОМ

ПЕРЕВАЛОВА О.Б.

Методами оптической и просвечивающей дифракционной электронной микроскопии исследована зеренная структура металлов и однофазных сплавов с ГЦК-структурой, твердых растворов, сплавов с ближним и дальним порядком и интерметаллида Ni3Al со сверхструктурой Ll2. На основании проведенных исследований установлена общая схема структуры поликристалла и выявлены особенности структуры поликристалла в сплавах с дальним атомным порядком и ферромагнитных сплавах. Установлено, что образование специальных границ при отжиге происходит при миграции границ общего типа, при упорядочивающем отжиге - вследствие переориентации зерен. Уменьшению доли специальных границ в сплавах способствуют факторы, препятствующие миграции границ зерен: растворенные атомы легирующего элемента, ближний и дальний порядок в расположении атомов. Обнаружена обратная зависимость между средним числом специальных границ в расчете на одно зерно и средней относительной энергией специальных границ, величиной энергии дефекта упаковки в твердых растворах, сплавах с ближним и дальним атомным порядком, энергии антифазных границ в сплавах с дальним атомным порядком.

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА АЗОТИРОВАННОЙ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ МАРТЕНСИТНОЙ СТАЛИ 12Х2Г2НМФТ

ЮГАЙ С.С., КЛЕЙНЕР Л.М., ШАЦОВ А.А.

Легирование низкоуглеродистых мартенситных сталей (НМС) исключает превращения в перлитном и бейнитном температурных интервалах, и при охлаждении с относительно малой скоростью образуется структура низкоуглеродистого мартенсита. Сохранение мартенситной структуры в процессе азотирования стали 12Х2Г2НМФТ позволило повысить конструкционную прочность сердцевины, уменьшить хрупкость и увеличить глубину диффузионного слоя при сокращении количества операций. Ускорение диффузионных процессов обусловлено ростом эффективного коэффициента диффузии азота в низкоуглеродистом мартенсите по сравнению с феррито-карбидной структурой. Износостойкость азотированной НМС 12Х2Г2НМФТ при высоких контактных нагрузках существенно превосходит износостойкость азотированной стали 38Х2МЮА.

СТРУКТУРНЫЙ ПЕРЕХОД В МАНГАНИТЕ LA0.85SR0.15MNO3, ИНДУЦИРОВАННЫЙ НЕЙТРОННЫМ ОБЛУЧЕНИЕМ

ДУБИНИН С.Ф., АРХИПОВ В.Е., ПАРХОМЕНКО В.Д., ДОРОФЕЕВ Ю.А., ЧУКАЛКИН Ю.Г., МУКОВСКИЙ Я.М., ГАВИКО В.С., ТЕПЛОУХОВ С.Г.

Методом дифракции рентгеновских лучей изучено структурное состояние образцов манганита лантана состава La0.85Sr0.15МnОэ, облученных при температуре Tобл ≈ 340 К быстрыми нейтронами потоком 8 X 1018 см -2. Исследования выполнены на порошковых образцах, изготовленных из облученного монокристалла. Впервые показано, что обучение сравнительно малым потоком быстрых нейтронов приводит к переходу исходной орторомбической фазы в псевдокубическую.

ЭВОЛЮЦИЯ МИКРО- И МАКРОТЕКСТУРЫ В ПРОЦЕССЕ ВОЛОЧЕНИЯ СТАЛЬНОЙ ПРОВОЛОКИ

ЗОЛОТОРЕВСКИЙ Н.Ю., НЕСТЕРОВА Е.В., РЫБИН В.В., ТИТОВЕЦ Ю.Ф.

Развитие текстуры при волочении стали эвтектоидного состава со структурой тонкопластинчатого перлита исследовали методом рентгеновской дифрактометрии. Показано, что наряду с формированием аксиальной компоненты (110), в макротекстуре стали на всех стадиях деформации (вплоть до ε = 2) присутствует значительная хаотическая компонента. Изучение методом просвечивающей электронной микроскопии развития микротекстуры в процессе фрагментации перлитных колоний различной ориентации позволяет объяснить эти особенности эволюции макротекстуры.

Содержимое этой страницы является частью Металлургия коллекции из eLIBRARY.
Если вам интересно узнать больше о возможностях доступа и подписки, вы можете оставить свой запрос ниже или связаться с нами по адресу eresources@mippbooks.com

Запрос