Физика металлов и металловедение

ВЛИЯНИЕ ВАКАНСИОННОЙ ПОРИСТОСТИ НА ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ ЧС-68

КОЗЛОВ А.В., ПОРТНЫХ И.А., БРЮШКОВА С.В., КИНЕВ Е.А.

Представлены характеристики распределений пор по размерам в стали ЧС-68 (20% х.д.), облученной в реакторе БН-600 до повреждающих доз 32-89 сна при температурах 410-600°С. Разработана модель разрушения пористых материалов, учитывающая создаваемые порами и другими дефектами механические напряжения и вероятность выстраивания пор вдоль поверхности, на которой реализуются условия разрушения. В рамках модели с использованием характеристик радиационных пор оценено и сопоставлено с экспериментальными данными значение радиационного разупрочнения материала. Проанализировано влияние пор различных типов на разупрочнение стали. Показано, что на определенных участках твэлов влияние коррозионных повреждений со стороны топливной атмосферы на снижение прочности оболочки является значительным.

ВЛИЯНИЕ СПИНОВЫХ ФЛУКТУАЦИЙ И SP–D-ОБМЕННЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ НА ТЕРМОЭДС СЛАБЫХ ЗОННЫХ МАГНЕТИКОВ (НА ПРИМЕРЕ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ (FESI) 1-X(COSI) X)

АНОШИНА О.В., ВОЛКОВ А.Г., КОУРОВ Н.И., ПОВЗНЕР А.А.

В настоящей работе проведены экспериментальное и теоретическое исследования термоэдс слабых зонных магнетиков на примере твердых растворов (FeSi) 1-x(CoSi) x. Показано, что полученные экспериментальные данные не могут быть объяснены в рамках известных одночастичных моделей. Полученные результаты обсуждаются в рамках обобщенной спин-флуктуационной теории с учетом sp–d-обменного взаимодействия.

ВЛИЯНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНОАКТИВАЦИИ НА СКОРОСТЬ ФАЗООБРАЗОВАНИЯ В СИСТЕМАХ С ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ (FE-MN) И ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ (CU-CR) ТЕПЛОТАМИ СМЕШЕНИЯ ПРИ МЕХАНИЧЕСКОМ СПЛАВЛЕНИИ

ЧЕРДЫНЦЕВ В.В., КАЛОШКИН С.Д., ТОМИЛИН И.А.

Проведен анализ зависимости закономерностей процесса фазообразования при механическом сплавлении составов Fe 50Mn 50 и Cu 50Cr 50 от энергонапряженности и температуры, устанавливающейся в механоактивационном аппарате. Для состава Fe 50Mn 50 зависимость степени превращения от времени обработки близка к линейной, в то время как для состава Cu 50Cr 50 эта зависимость имеет параболический характер. Наблюдаемые различия связаны с термодинамикой взаимодействия сплавляемых элементов. Для состава Fe 50Mn 50 увеличение как интенсивности, так и температуры механосплавления ведет к ускорению процесса фазового превращения. Для сплава Cu 50Cr 50 увеличение интенсивности механообработки также ведет к ускорению процесса фазового превращения, рост же температуры ведет, напротив, к замедлению процесса образования твердого раствора. Наблюдаемые закономерности обсуждаются с точки зрения термодинамической модели механосплавления.

ВНУТРИЗЕРЕННОЕ ДИСЛОКАЦИОННОЕ СКОЛЬЖЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ ДЕФЕКТНОЙ СТРУКТУРЫ ГРАНИЦ ЗЕРЕН ПРИ ДЕФОРМАЦИИ СПЛАВА NI 3FE С БЛИЖНИМ ПОРЯДКОМ

ПЕРЕВАЛОВА О.Б., КОНЕВА Н.А.

Методами просвечивающей дифракционной электронной микроскопии исследованы внутризеренное дислокационное скольжение как вблизи так и вдали от границ зерен и эволюция дефектной структуры границ зерен разного типа при деформации сплава Ni 3Fe в состоянии с ближним порядком. Установлена корреляция между дислокационным скольжением вблизи границ зерен и эволюцией дефектной структуры в границах разного типа, а также между плотностью дефектов в границах зерен и изменением их кристаллографических параметров.

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ МАРТЕНСИТА В КОБАЛЬТЕ ПРИ ПОНИЖЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ

МИРЗАЕВ Д.А., СЧАСТЛИВЦЕВ В.М., ЯКОВЛЕВА И.Л., ОКИШЕВ К.Ю., ХЛЕБНИКОВА Ю.В., БЕЛЯЕВ Д.А.

Представлены и обсуждены экспериментальные данные о температурной зависимости количества α-фазы, образующейся при β → α (ГЦК→ ГПУ)-мартенситном превращении в кобальте.

ИССЛЕДОВАНИЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОСТРУКТУР, СИНТЕЗИРОВАННЫХ НА ПОВЕРХНОСТЯХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ФОЛЬГ

ВОЛКОВА Е.Г., ВОЛКОВ А.Ю., МУРЗАКАЕВ А.М., КОДОЛОВ В.И., ДИДИК А.А., ШАЯХМЕТОВА Э.Ш., ВОЛКОВ В.Л.

Методами сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии исследованы образцы, синтезированные из антрацена путем низкотемпературного синтеза на поверхностях алюминиевой и медной фольг. В качестве сред использовали эвтектические расплавы солей металлов. Обнаружено, что на образцах, выращенных на алюминиевой фольге, присутствуют углеродные трубчатые наноструктуры диаметром 60-200 нм. Трубки растут под разными углами относительно плоскости фольги. Для структур, полученных на поверхности медной фольги, характерны пучки из нанотрубок.

К ТЕОРИИ АНГАРМОНИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ В ТЕРМОДИНАМИКЕ ГЦК-МЕТАЛЛОВ

КАЦНЕЛЬСОН М.И., МАКСЮТОВ А.Ф., ТРЕФИЛОВ А.В.

Получены явные микроскопические выражения для ангармонических вкладов в термодинамические величины с учетом высших порядков по фонон-фононному взаимодействию. Выполнены соответствующие расчеты для ряда ГЦК-металлов вблизи плавления (Ir, Rh) и мартенситных фазовых переходов (Са, Sr). Проведено детальное сравнение ангармонических и электронных вкладов в теплоемкость металлов. Результаты расчетов высокотемпературной теплоемкости хорошо согласуются с имеющимися экспериментальными данными. Целый ряд результатов носит характер предсказаний.

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АМОРФНЫХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА ПОСЛЕ КРИОГЕННОЙ ОБРАБОТКИ

ПОПЕРЕНКО Л.В., ЮРГЕЛЕВИЧ И.В.

Спектроэллипсометрическим методом Битти исследованы оптические свойства аморфных сплавов на основе железа после криогенной обработки в спектральной области 1-3.5 эВ. Получены спектральные зависимости оптической проводимости, действительной части диэлектрической функции и энергетический коэффициент отражения при нормальном угле падения света для указанных сплавов. Обнаружено падение интенсивности поглощения в спектрах оптической проводимости, уменьшение коэффициента отражения и действительной части диэлектрической функции в указанном спектральном интервале после криогенной обработки образцов. Такое поведение оптических свойств связывается с эффектом гомогенизации структуры аморфных сплавов за счет разрушения кластеров соединений типа металл-металлоид под действием термоупругих напряжений, возникающих в процессе их охлаждения.

ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СУБМИКРОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ТИТАНА ПРИ ДЕФОРМАЦИИ В ИНТЕРВАЛЕ ТЕМПЕРАТУР (0.15-0.45) Т ПЛ

МАЛЫШЕВА С.П., САЛИЩЕВ Г.А., ГАЛЕЕВ Р.М., ДАНИЛЕНКО В.Н., МЫШЛЯЕВ М.М., ПОПОВ А.А.

Исследованы особенности строения титана ВТ 1-0 в субмикрокристаллическом (СМК) состоянии, а также изменение его структуры и механических свойств при деформации в интервале температур (0.15-0.45) Т пл. Установлено, что формирование СМК-структуры в титане посредством теплой интенсивной пластической деформации (ИПД) сопровождается динамическим деформационным старением (ДДС). Развитие этого процесса в интервале температур 300-425°С ведет к аномальному изменению его механических характеристик: снижению пластичности, росту напряжения течения, повышению скорости деформационного упрочнения. Основываясь на данных исследования механических свойств и энергоактивационного анализа, показано, что СМК ВТ 1-0 проявляет признаки сверхпластичности в узком температурно-скоростном интервале. Нижняя температурная граница ограничивается развитием ДДС, а верхняя нестабильностью СМК-структуры.

ОСОБЕННОСТИ ЭВОЛЮЦИИ ФАЗОВОГО СОСТАВА ПРИ МЕХАНИЧЕСКОМ СПЛАВЛЕНИИ КОМПОЗИЦИИ FE 86.5CU 13.5

ЧЕРДЫНЦЕВ В.В., КАЛОШКИН С.Д., СЕРДЮКОВ В.Н., ТОМИЛИН И.А., ШЕЛЕХОВ Е.В., БАЛДОХИН Ю.В.

Методами рентгеноструктурного анализа и мессбауэровской спектроскопии исследовалась кинетика фазовых и структурных превращений при механическом сплавлении металлов в соотношении Fe 86.5Cu 13 .5 в планетарной шаровой мельнице. Обнаружено, что независимо от использованного режима обработки в конечном состоянии образуется твердый раствор на основе α-Fe, причем сплавообразование идет в два этапа. На первом этапе происходит главным образом растворение Fe в ГЦК-решетке меди, а образование твердого раствора на основе α-Fe начинается только на втором этапе механосплавления. Объяснение двухстадийного характера фазовых превращений дано на основе ранее предложенной модели, рассматривающей термодинамические движущие силы процесса механического сплавления.

ПОЛУЧЕНИЕ И АТТЕСТАЦИЯ МОНОДОМЕННОЙ L1 0-СВЕРХСТРУКТУРЫ В СПЛАВЕ FEPD

ВОЛКОВ А.Ю., ГРИНБЕРГ Б.А., КРУТИКОВ Н.А., РОДИОНОВА Л.А., ГУЩИН Г.М., САХАНСКАЯ И.Н., ВЛАСОВА Н.И., ФИЛИППОВ Ю.И.

Исследуются микроструктуры поли- и монокристаллических образцов сплава FePd (сверхструктура типа Ll 0) после различных термообработок. Приведены результаты механических испытаний на разрыв тонких лент упорядоченного сплава, обнаружена немонотонная зависимость предела текучести от температуры. Дано схематическое изображение установки, позволяющей формировать в монокристалле сплава один с-домен при упорядочении в условиях постоянного сжатия. Полученное структурное состояние аттестовано путем микроскопических наблюдений и рентгеноструктурного анализа, магнитная структура изучена с помощью метода порошковых осадков.

РАСТВОРИМОСТЬ ГАЗОВ В БИНАРНЫХ РАСПАДАЮЩИХСЯ СПЛАВАХ

МАШАРОВ Г.С., МАШАРОВ С.И.

Рассчитана растворимость газа в бинарном распадающемся сплаве с ОЦК-решеткой. Распад сплава на две фазы приводит к изменению растворимости по сравнению со значением для однофазного состояния. Показано, что растворимость при распаде всегда увеличивается.

РОЛЬ ДЕФОРМАЦИОННЫХ ДВОЙНИКОВ В ФОРМИРОВАНИИ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ АУСТЕНИТНЫХ СТАЛЕЙ НА CR-MN ОСНОВЕ

ТЕРЕЩЕНКО Н.А., УВАРОВ А.И., ВИЛЬДАНОВА Н.Ф.

Изучены механические свойства хромомарганцевых аустенитных сталей различной стабильности, подвергнутых предварительной пластической деформации растяжением от 4 до 30% в интервале температур 300°С - (-196°С). Установлено, что уровень механических свойств зависит от структуры, сформировавшейся в результате предварительной обработки. Сталь, содержащая в структуре деформационные двойники, о количестве которых судили по величине дилатометрического эффекта растянутых образцов, обладает наибольшей прочностью. Показано, что деформационное двойникование является эффективным механизмом упрочнения сталей с метастабильным аустенитом.

СВЕРХПРОВОДЯЩИЕ СВОЙСТВА АТОМНО-РАЗУПОРЯДОЧЕННОГО СОЕДИНЕНИЯ MGCNI 3

КАРЬКИН А.Е., ГОЩИЦКИЙ Б.Н., КУРМАЕВ Э.З., РЕН З.А., ЧЕ ДЖ. С.

Исследовано влияние разупорядочения, индуцированного облучением в ядерном реакторе (флюенс быстрых нейтронов Ф = 5 х 10 19 см –2, T irr = 340 К), на электросопротивление р, температуру сверхпроводящего перехода Т с и второе критическое поле НС2поликристаллических образцов MgCNi 3. Обнаружено, что Т с уменьшается при облучении от 6.5 до 2.9 К и полностью восстанавливается после отжига при температуре 600°С. Температурные зависимости ρ( T) характерны для соединений с сильным электрон-фононным взаимодействием. Поведение dHC2/dT указывает на значительное уменьшение плотности электронных состояний на уровне Ферми N(E F ) при разупорядочении.

ФОРМИРОВАНИЕ МЕТАСТАБИЛЬНОЙ КУБИЧЕСКОЙ ФАЗЫ ТИПА В2 ПРИ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ ГЕКСАГОНАЛЬНОГО ИНТЕРМЕТАЛЛИДА NI 2AL 3

ПОРТНОЙ В.К., ТРЕТЬЯКОВ К.В., МОРОЗКИН А.В., ФАДЕЕВА В.И.

В работе изучено структурное превращение при шаровом помоле гексагонального алюминида Ni 2Al 3 (структурный тип Р3¯ т), упорядоченного по типу D5.13, в метастабильную для этого состава кубическую модификацию (структурный тип Рт3т), упорядоченную по типу В2. На основе полнопрофильного рентгеновского анализа показано, что данное структурное превращение происходит в основном за счет смещения атомов никеля. При этом установлено, что часть атомов алюминия (~10%) заполняют вакантные никелевые позиции. Обратный фазовый переход (кубическая модификация → гексагональная) происходит с выделением тепла, при этом на ДСК-кривой отмечается два максимума, первый из которых (~200°С) отвечает зарождению гексагональной фазы. Суммарный тепловой эффект обратного фазового перехода ~100 Дж/г.

ЭЛЕКТРОННО-МИКРОСКОПИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ КРИСТАЛЛОВ МАРТЕНСИТА, ЗАРОДИВШИХСЯ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ В СПЛАВЕ Н24Г4

СЧАСТЛИВЦЕВ В.М., КАЛЕТИНА Ю.В., ФОКИНА Е.А., ЯКОВЛЕВА И.Л.

Представлены результаты электронно-микроскопического исследования структуры кристаллов мартенсита, полученных в постоянном магнитном поле разной напряженности, в сплаве Н24Г4 с изотермической кинетикой мартенситного превращения.