Физика металлов и металловедение

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРНО-ВРЕМЕННОЙ И НИЗКОЧАСТОТНОЙ АКУСТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТОК РАСПЛАВА НА СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ В СПЛАВЕ AL-5% FE

БРОДОВА И.Г., ЯБЛОНСКИХ Т.И., ДОЛМАТОВ А.В., ПОПОВА Э.А., БОДРОВА Л.Е., БАРБИН Н.М., ПАСТУХОВ Э.А., ВАТОЛИН Н.А.

Изучены закономерности формирования структуры в сплаве Al-5% Fe под воздействием темпера-турно-временной и низкочастотной акустической обработок расплава. Установлено, что перегрев расплава на 500°С выше температуры ликвидус вызывает резкое изменение условий формирования твердой фазы на фронте кристаллизации и инициирует образование метастабильной квазиэвтектической структуры. Дополнительная низкочастотная акустическая обработка усиливает эффект переохлаждения расплава, что приводит к зарождению аномальных форм роста твердой фазы при меньших перефевах жидкого сплава.

ДИАГРАММА СОСТОЯНИЯ BA2YCU306-BA2YCU307 В ОБЛАСТИ ТЕМПЕРАТУР <400°С

БОБЫЛЕВ И.Б., ЗЮЗЕВА Н.А., СУДАРЕВА С.В., КРИНИЦИНА Т.П., КУЗЬМИНЫХ Л.Н., БЛИНОВА Ю.В., РОМАНОВ Е.П.

Методами рентгенографии и электронной просвечивающей микроскопии проведено исследование низкотемпературного распада нестехиометрического по кислороду ВТСП-соединения Ba2YCu307-δ. Построена диаграмма состояния Ba2YCu306-Ba2YCu307 в области температур ≤400°С. Обнаружено, что область, в которой происходит распад, разделена на две части. При t > 250°C образуются две орто-фазы с различным содержанием кислорода, а при более низких температурах распад соединения происходит на тетрагональную и орторомбическую фазы. Установлено также, что распад наблюдается при t = 100°C, что указывает на возможность естественного старения Ba2YCu307-δ при комнатной температуре.

МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА И МИКРОСТРУКТУРА НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАГНИТОМЯГКИХ СПЛАВОВ FE73.5-XCOXCU1 NB3SI13.5B9

НОСКОВА Н.И., ШУЛИКА В.В., ПОТАПОВ А.П.

Исследовано влияние температуры отжига, скорости охлаждения, частоты магнитного поля при термомагнитной обработке на магнитные параметры нанокристаллических сплавов Fe73.5-xCoxCu1Nb3Si13.5B9 (х = 0, 10, 20, 30). Обнаружено, что термомагнитная обработка в постоянном магнитном поле в нанокристаллических сплавах, содержащих Со, приводит к смещению петли гистерезиса. С повышением содержания Со в сплаве поле смещения петли гистерезиса увеличивается, что, по-видимому, связано с выделением кластеров а-Со, β-Со и нанофаз (Fe,Co)3Si, (Fe,Co)2B, направление намагниченности в которых определяется направлением магнитного поля при термомагнитной обработке.

МОДЕЛЬ ЗЕРНОГРАНИЧНОЙ ДИФФУЗИИ, УЧИТЫВАЮЩАЯ НАЛИЧИЕ ПРИГРАНИЧНЫХ СЛОЕВ РАВНОВЕСНОГО СОСТАВА

ПОПОВ В.В.

На основе анализа полученных ранее результатов эмиссионных ядерных гамма-резонансных исследований границ зерен сделано уточнение модели межкристаллитной диффузии Фишера. Показано, что в условиях доминирующей межкристаллитной диффузии нужно учитывать существование моноатомных приграничных слоев равновесного состава. Установлено, что их учет не приводит к изменению выражений для распределения концентрации диффундирующей примеси в поликристалле в случае диффузионного кинетического режима типа В, тогда как в случае режима С соответствующие выражения несколько изменяются. Модифицирована методика, использовавшаяся до сих пор для определения параметров зернограничной диффузии и сегрегации на основании данных эмиссионных ядерных гамма-резонансных (ЯГР) исследований границ зерен, и продемонстрировано использование нового подхода на примере обработки данных мессбауэровских исследований границ зерен в поликристаллическом Nb на ядрах 119mSn.

ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМ ИЗ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ

САМОФАЛОВ B.Н., БЕЛОЗОРОВ Д.П., РАВЛИК А.Г.

Рассчитаны различные системы из постоянных магнитов с большой магнитной анизотропией, в которых генерируются сильные магнитные поля рассеяния. Предложено разделение систем магнитов, создающих сильные поля, на линейные и точечные. Показано, что наибольшее линейное поле может быть получено в цилиндре Хальбаха, в котором при увеличении числа однородно намагниченных секторов это поле стремится к Нх = 4πMsIn(a/x). Предельно возможное значение точечного поля достигается в системах из большого числа конических магнитов, каждый из которых разделен на много секторов. Такое поле приближается к величине Нх ~ 8πMsIn(a/x).

ОПТИЧЕСКИЕ БЛИЖНЕПОЛЬНЫЕ РЕЗОНАНСЫ В МЕТАСТРУКТУРНОМ СЛОЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СФЕРИЧЕСКИХ НАНОЧАСТИЦ

ГАДОМСКИЙ О.Н., ХАРИТОНОВ Ю.Я.

На основе решения граничной задачи резонансной оптики, в которой монослой металлических наночастиц на поверхности диэлектрика взаимодействует с плоской электромагнитной волной, вычислены оптические поля внутри и вне монослоя металлических наночастиц. Показано значительное влияние на отражение и преломление света оптических ближнепольных резонансов, частоты которых значительно отличаются от собственных частот в спектре электронов проводимости внутри наночастиц и частоты электродинамических резонансов изолированных наношаров.

О СВОЙСТВАХ СТОХАСТИЧЕСКОЙ МАГНИТНОЙ СТРУКТУРЫ НИЗКОМЕРНЫХ УЛЬТРАДИСПЕРСНЫХ ФЕРРОМАГНЕТИКОВ

ИВАНОВ A.А., ОРЛОВ В.А., ПАТРУШЕВ Г.О.

Проводится анализ влияния размерности структурных неоднородностей на свойства магнитной структуры ультрадисперсных ферромагнетиков. Вычислена координатная зависимость дисперсии намагниченности магнетиков с одномерными, двумерными неоднородностями магнитной анизотропии. Проведена оценка линейного размера магнитного блока для одно- и двумерных неоднородностей поля анизотропии. Предложен метод точного расчета функции распределения разворотов намагниченности в блоке.

О СТРУКТУРООБРАЗОВАНИИ В ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МЕТАЛЛАХ И СПЛАВАХ. II. РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ

ГУБЕРНАТОРОВ В.В., СЫЧЕВА Т.С., ВЛАДИМИРОВ Л.Р.

Рассмотрено влияние разницы коэффициентов теплового расширения зерен и межзеренных прослоек на процессы рекристаллизации в металлах и сплавах.

ПЕРЕМАГНИЧИВАНИЕ ДВУХСЛОЙНОЙ ОБМЕННО-СВЯЗАННОЙ ФЕРРОМАГНИТНОЙ ПЛЕНКИ

ШУЛЬГА Н.В., ДОРОШЕНКО Р.А.

Проведено теоретическое исследование перемагничивания двухслойной магнитной пленки с анизотропией слоев "легкая плоскость" и "легкая ось". Получено аналитическое выражение для распределения намагниченности в слоях при наличии внешнего магнитного поля. Расчеты, выполненные на основании полученных аналитических соотношений, показали, что когда толщина слоев близка к ширине магнитной неоднородности, она существенно влияет на величину критического поля перемагничивания образца и вид кривой намагничивания. Также показано, что с уменьшением обменного взаимодействия между слоями увеличивается величина критического поля перемагничивания.

ПОЗДРАВЛЯЕМ ЮБИЛЯРА

РАСТВОРЕНИЕ НИТРИДА FE4N В АЗОТИРОВАННОМ СЛОЕ ЖЕЛЕЗА ПРИ ХОЛОДНОЙ ДЕФОРМАЦИИ СДВИГОМ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

ШАБАШОВ В.А., БОРИСОВ С.В., ЗАМАТОВСКИЙ А.Е., ВИЛЬДАНОВА Н.Ф., МУКОСЕЕВ А.Г., ЛИТВИНОВ А.В., ШЕПАТКОВСКИЙ О.П.

Методами мессбауэровской спектроскопии, рентгеновского дифракционного анализа и трансмиссионной электронной микроскопии исследованы структурные и фазовые переходы при холодной (300 К) деформации сдвигом под давлением в тонких слоях нитридов Fe4N, сформированных на поверхности ОЦК-железа. Обнаружено деформационно-индуцированное растворение нитридов в ОЦК-железе с образованием пересыщенных азотом твердых ОЦК- и ГЦК-растворов и вторичных нитридов Fe16N2 и Fe4N. Дисперсность нитридных фаз в слоях, осажденных в ОЦК-железе, определяет ускоренную кинетику холодного механосинтеза и возможность получения нанокристалличе-ских пересыщенных азотом твердых растворов железа, содержащих вторичные нитриды.

СПЕКТРЫ СПИН-ВОЛНОВОГО РЕЗОНАНСА ПРИ ДИССИПАТИВНОМ ИЛИ СМЕШАННОМ МЕХАНИЗМАХ ЗАКРЕПЛЕНИЯ СПИНОВ

ЗЮЗИН А.М., САБАЕВ С.Н., РАДАЙКИН В.В.

Когда длина пробега затухающей в слое с большой диссипацией спиновой волны значительно меньше длины этой волны, применение стандартного метода расчета спектра спин-волнового резонанса (СВР) в многослойной пленке, основанного на решении спин-волновой задачи для каждого из слоев и использовании граничных условий, становится не вполне обоснованными и не позволяет описать результаты, наблюдаемые в эксперименте. В настоящей работе решена задача по нахождению дополнительного условия, необходимого для расчета спектров СВР в пленках с сильно различающимися значениями параметра затухания в слоях. Путем сравнения расчетных и экспериментальных результатов показана адекватность предлагаемой модели расчета.

СУЛЬФОКАРБОНИТРИРОВАНИЕ СТАЛЕЙ СО СТРУКТУРОЙ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОГО МАРТЕНСИТА

КЛЕЙНЕР Л.М., ЛАРИНИН Д.М., ЧЕРЕПАХИН Е.В., ШАЦОВ А.А.

Насыщение сталей элементами внедрения в жидкой фазе позволяет формировать градиентные слои при относительно низких температурах и небольшой продолжительности процесса. В конце прошлого века разработаны относительно недорогие и экологически безопасные составы ванн для низкотемпературного азотирования и карбонитрирования. Повышение триботехнических характеристик обеспечивает присутствие небольших добавок серы. По протяженности слои, сформированные при низкой температуре и небольшой продолжительности процесса, уступают полученным после принятых высокотемпературной и продолжительной химико-термической обработки (ХТО), а необходимость последующей закалки в жидкие среды создает дополнительные технологические и экологические трудности обработки традиционных сталей. Заметные преимущества обеспечивает применение низкоуглеродистых мартенситных сталей (НМС). Энергия активации диффузии азота в низкоуглеродистом мартенсите ниже по сравнению с преимущественно ферритной структурой, а закалка НМС не требует применения жидких охлаждающих сред. Аустенизация перед закалкой повышает равномерность распределения легирующих элементов в градиентном слое и его толщину (до нескольких сотен мкм) за счет доазотирования.

УДАРНО-ВОЛНОВОЕ КОМПАКТИРОВАНИЕ FE-NI-AL ПОРОШКОВОЙ СМЕСИ И ЕЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

АКОПОВ Ф.X., МАМНИАШВИЛИ Г.И., МАРТКОПЛИШВИЛИ Г.С.

ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ СПЛАВА CU-40PD В ПРОЦЕССЕ РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ И АТОМНОГО УПОРЯДОЧЕНИЯ

ВОЛКОВ А.Ю.

Рассматриваются изменения микроструктуры, механических свойств и электросопротивления в процессе упорядочения по типу В2 исходно деформированного сплава Cu-40Pd (ат.%). Обнаружена задержка рекристаллизации при упорядочении, что позволяет сохранить высокие прочностные свойства при одновременном снижении электрического сопротивления до значений, характерных для хорошо упорядоченного сплава. Обсуждаются различные подходы при выборе обработок для получения в исследуемом сплаве совокупности высоких функциональных характеристик.