Физика металлов и металловедение

ВКЛАД ТЕКСТУРЫ И СТРУКТУРЫ В ПОВЫШЕНИЕ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ СПЛАВА МА2-1ПЧ СИСТЕМЫ MG–AL–ZN–MN, ПОДВЕРГНУТОГО РКУП И ОТЖИГАМ

СЕРЕБРЯНЫЙ В.Н., ДЬЯКОНОВ Г.С., КОПЫЛОВ В.И., САЛИЩЕВ Г.А., ДОБАТКИН С.В.

Равноканальное угловое прессование (РКУП) в магниевых сплавах, благодаря большим сдвиговым пластическим деформациям, обеспечивает одновременно измельчение зерна и наклон на 40°–50° к направлению прессования исходной базисной текстуры. Такие изменения микроструктуры и текстуры способствуют улучшению низкотемпературной пластичности сплавов. Методами количественного текстурного рентгеноструктурного анализа и дифракции обратно-рассеянных электронов изучены основные текстурные и структурные факторы, обеспечивающие повышение низкотемпературной пластичности на примере магниевого сплава МА2-1пч системы Mg–Al–Zn–Mn. Обсуждаются возможные механизмы деформации, приводящие к этому положительному эффекту.

ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕРМООБРАБОТКИ НА МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАМАГНИЧЕННОСТИ В ЛЕНТАХ АМОРФНЫХ МАГНИТОМЯГКИХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА

СКУЛКИНА Н.А., ИВАНОВ О.А., ПАВЛОВА И.О., МИНИНА О.А.

Исследовали влияние температуры изотермической выдержки и скорости охлаждения при термообработке на воздухе на магнитные свойства и распределение намагниченности лент аморфных магнитомягких сплавов с положительной магнитострикцией насыщения на основе железа. Результаты исследования показали, что зависимость максимальной магнитной проницаемости от температуры изотермической выдержки коррелирует с соответствующим изменением распределения намагниченности в ленте и определяется диффузионными процессами, протекающими при термической обработке на воздухе при определенной температуре изотермической выдержки. Повышение скорости охлаждения приводит к неоднозначному влиянию на уровень магнитных свойств. Оно способствует улучшению магнитных свойств в том случае, если после термической обработки на воздухе реализуется, либо преимущественно аморфное состояние поверхности, либо со сформированным поверхностным аморфно-кристаллическим слоем, толщина которого близка к оптимальной.

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ РАСПАДА АУСТЕНИТА НА МОРФОЛОГИЮ БЕЙНИТА И СВОЙСТВА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ ПОСЛЕ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

СЧАСТЛИВЦЕВ В.М., ТАБАТЧИКОВА Т.И., ЯКОВЛЕВА И.Л., КЛЮЕВА С.Ю., КРУГЛОВА А.А., ХЛУСОВА Е.И., ОРЛОВ В.В.

Рассмотрены особенности структуры бейнита низкоуглеродистой низколегированной стали 07Г2НДМБТ, полученного при изотермическом распаде аустенита – величина кристаллов, их взаимная ориентация, наличие выделений цементита. Определен температурный интервал формирования бейнита с субзеренным строением. Установлено влияние размера аустенитного зерна и степени горячей деформации на происходящее при последующем охлаждении бейнитное превращение и субмикрокристаллическое строение бейнита. Исследована структура и механические свойства листового проката толщиной 16 мм, подвергнутого термомеханической обработке (ТМО) по оптимальным режимам в промышленных условиях. Показано, что высокая дисперсность структуры стали после ТМО обусловлена не только образованием бейнита с субзеренным строением, но и частичной передачей дефектов кристаллического строения от горячедеформированного аустенита конечной бейнитной структуре.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛОТНОСТИ ДИСЛОКАЦИЙ В МЕДИ И ТАНТАЛЕ ПОСЛЕ УДАРНОГО СЖАТИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПАРАМЕТРОВ НАГРУЖЕНИЯ И ИСХОДНОЙ МИКРОСТРУКТУРЫ

ПОДУРЕЦ А.М., ТКАЧЕНКО М.И., ИГНАТОВА О.Н., ЛЕБЕДЕВ А.И., ИГОНИН В.В., РАЕВСКИЙ В.А.

Рентгенографическим способом изучена плотность дислокаций в сохраненных образцах меди и тантала с различным размером зерна после высокоскоростного нагружения ударными и квазиизэнтропическими волнами амплитудой 20–100 ГПа. Скорость деформации составляла 106 109 с-1. Подтверждено, что высокоскоростное нагружение генерирует в меди бoльшую плотность дислокаций, чем квазистатическая деформация, а ударноволновое нагружение – чем квазиизэнтропическое. В образцах меди наблюдается максимум в области давления Р = 30–40 ГПа (что соответствует деформации 0.25–0.3), за которым следует падение. Такое падение объясняется отжигом дефектов при адиабатическом нагреве в результате сжатия. Отмечается увеличение в меди с уменьшением температуры образца. В тантале с увеличением давления в ударной волне зафиксирован монотонный рост плотности дислокаций. Влияния разогрева на отжиг дефектов в тантале даже при максимальном давлении не обнаружено. Как в меди, так и в тантале наблюдается рост с увеличением среднего размера зерна.

К ТЕОРИИ “ЗАКРИТИЧЕСКОГО” СОСТОЯНИЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ПЛЕНОК С ОДНООСНОЙ ПЕРПЕНДИКУЛЯРНОЙ АНИЗОТРОПИЕЙ И МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЕНОК ТИПА (001) С ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ КОНСТАНТОЙ КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКОЙ АНИЗОТРОПИИ

МЯХАР В.В., СПИРИН Д.В., УДОДОВ В.Н.

Рассмотрена модель распределения намагниченности в тонких ферромагнитных пленках, находящихся, в так называемом, “закритическом” состоянии. Предложенная модель позволяет более точно учесть реальное распределение намагниченности в ферромагнитных пленках, чем “открытая” и “замкнутая” модели. Проведено сравнение теории с экспериментом.

СТЕПЕНЬ СОВЕРШЕНСТВА ТЕКСТУРЫ 111 И ГИСТЕРЕЗИС МАГНИТОСОПРОТИВЛЕНИЯ В СПИНОВЫХ КЛАПАНАХ НА ОСНОВЕ MNIR

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

Магнетронным напылением на постоянном токе были приготовлены спиновые клапаны на основе антиферромагнетика Mn75Ir25 с композитным свободным слоем Ni80Fe20/Co90Fe10 и различными толщинами магнитных и немагнитных слоев. Методами рентгеновской дифракции и просвечивающей электронной микроскопии проведены исследования микроструктуры и текстуры. Полевые зависимости магнитосопротивления измерены для образцов с различной степенью совершенства аксиальной текстуры 111 , от ярко выраженной – с углом рассеяния 3.35°, до почти отсутствующей – с углом рассеяния 19.3°. Обнаружено, что ширина низкополевой петли гистерезиса магнитосопротивления монотонно возрастает с увеличением среднего угла рассеяния текстуры от образца к образцу. Интерпретация полученных результатов дана с учетом зависимости ширины петли гистерезиса от взаимной ориентации внешнего магнитного поля и осей легкого намагничивания отдельных кристаллитов текстурированной пленки.

СТРУКТУРА ДИФФУЗИОННЫХ СЛОЕВ, ОБРАЗОВАННЫХ НА КОНТАКТНОЙ ГРАНИЦЕ ЖИДКИЙ АЛЮМИНИЕВЫЙ СПЛАВ–СТАЛЬ

БРОДОВА И.Г., ЧИКОВА О.А., ШИРИНКИНА И.Г., ЯБЛОНСКИХ Т.И., АСТАФЬЕВ В.В.

Средствами оптической и электронной микроскопии изучена микроструктура и состав диффузионных слоев, образующихся при растекании жидких алюминиевых сплавов АЛ5, АЛ9, АЛ852, А7075 по стали Ст3. Определены теплофизические условия взаимодействия расплава с подложкой, при которых на границе с подложкой формируется пластичный переходный слой твердого раствора на основе железа, улучшающий качество покрытия.

СТРУКТУРА И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА МЕХАНОСИНТЕЗИРУЕМОГО СПЛАВА НИКЕЛЬ–МАРГАНЕЦ ДО И ПОСЛЕ ОТЖИГА

ДЖЕЛАЛ Т., ХУССЕЙН НЕДЖАД С., ХАЛИЛИ МОЛАН С.

Синтез марганцево-никелевого сплава, по составу близкого к эквиатомному, осуществлялся путем механического сплавления порошков чистых компонентов в планетарной шаровой мельнице. Аттестация свойств сплава и его структурного состояния, определявшегося режимами механоактивации (МА), а также последующего отжига, производилась методами рентгеноструктурного анализа (РСА), растровой электронной микроскопии (РЭМ), дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) и измерений намагниченности. После 20 ч обработки в шаровой мельнице, было отмечено формирование неупорядоченного ГЦК-твердого раствора, причем параметр его кристаллической решетки возрастал при дальнейшем увеличении длительности механоактивации, вплоть до 50 ч. При ДСК исследовании продуктов механического сплавления, со структурой неупорядоченного ГЦК-твердого раствора (их поведения при постепенном нагреве) в области температур 300–400°С была зафиксирована экзотермическая реакция. Она интерпретирована как следствие атомного упорядочения, приведшего в итоге к образованию ГЦТ-фазы, упорядоченной по типу L10. Исследование магнитных свойств показало, что атомное упорядочение сопровождалось увеличением остаточной намагниченности и уменьшением коэрцитивной силы.

СТРУКТУРА И ФАЗОВЫЙ СОСТАВ НАПЫЛЕННЫХ ПЛЕНОК СИСТЕМЫ НИОБИЙ–УГЛЕРОД

ВОЛОДИН В.Н., ТУЛЕУШЕВ Ю.Ж., ЖАКАНБАЕВ Е.А.

Ионно-плазменным распылением и соосаждением ультрадисперсных частиц Nb и C получены образцы покрытий в интервале концентраций 1.9–56.6 ат. % С. Исследованием структуры установлено существование метастабильных твердых растворов до концентрации 1.9 ат. % С, прямой синтез Nb2C в интервале 1.9–8.5 ат. % С, наличие аморфной фазы при 8.5–41.7 ат. % С и непосредственный синтез NbC при содержании 41.7–56.6 ат. % С. При термообработке до 900°С установлено значительное расширение по концентрации областей существования Nb2C и NbC, а также области их сосуществования с другими фазами. Поле карбида ниобия NbC простирается от 41.7 до 56.6 ат. % С. При концентрации более 50 ат. % С фазы углерода в покрытии не обнаружено, по-видимому, вследствие трудности дифрактометрического обнаружения. В условиях криогенных испытаний показана смена типа проводимости с металлического на полупроводниковый при увеличении концентрации углерода. Отмечена возможность распространения технологии формирования материалов малыми частицами на другие системы.

СТРУКТУРА ХРОМОЦИРКОНИЕВОЙ БРОНЗЫ, ПОДВЕРГНУТОЙ ДИНАМИЧЕСКОМУ КАНАЛЬНО-УГЛОВОМУ ПРЕССОВАНИЮ И СТАРЕНИЮ

ЗЕЛЬДОВИЧ В.И., ХОМСКАЯ И.В., ФРОЛОВА Н.Ю., ХЕЙФЕЦ А.Э., ШОРОХОВ Е.В., НАСОНОВ П.А.

Методами металлографии, электронной микроскопии и измерением микротвердости исследованы структурные изменения в хромоциркониевой бронзе при высокоскоростной деформации и последующем отжиге. Деформацию выполняли методом динамического канально-углового прессования в один и три прохода. Деформация создает субмикрокристаллическую структуру и повышает микротвердость в 2.4 раза. Старение дополнительно повышает микротвердость на 10%. При отжиге в интервале температур 400–700°С проходят процессы старения и рекристаллизации. На ранних стадиях старения наноразмерные частицы закрепляют дислокации, затрудняя образование центров рекристаллизации. На более поздних стадиях частицы хрома задерживают миграцию большеугловых границ, препятствуя развитию рекристаллизации. В деформированной структуре, в начале процесса старения, частицы хрома когерентны с медной матрицей и имеют ГЦК-структуру. При укрупнении частиц в рекристаллизованной структуре они приобретают свойственную хрому ОЦК-структуру.

СТРУКТУРНЫЕ УРОВНИ ДЕФОРМАЦИИ ПЕРЛИТА В УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ ЭВТЕКТОИДНОГО СОСТАВА

ТЕРЕЩЕНКО Н.А., ЯКОВЛЕВА И.Л., ЗУБКОВА Т.А., ЧУКИН М.В., КОПЦЕВА Н.В.

С применением просвечивающей и растровой электронной микроскопии исследована структура эвтектоидной стали 80 на различных технологических этапах производства высокопрочной арматуры большого диаметра. Выявлены особенности структурного состояния, обусловленные масштабным фактором. Показано, что при волочении проволоки большого диаметра на начальных этапах отсутствует стадия интенсивного упрочнения. Методом EBSD установлено, что в процессе волочения в пределах бывшего аустенитного зерна формируется конгломерат из перлитных колоний с единой ориентацией ферритной составляющей вдоль плоскости скола {100}, чем и обусловлена неудовлетворительная технологическая пластичность исследуемой стали.

УПРУГИЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА МОНОКРИСТАЛЛА LA0.4PR0.3CA0.3MNO3

ЗАЙНУЛЛИНА Р.И., БЕБЕНИН Н.Г., УСТИНОВ В.В., МУКОВСКИЙ Я.М.

Приведены результаты экспериментального исследования температурных зависимостей намагниченности, скорости продольного звука и внутреннего трения монокристалла La0.4Pr0.3Ca0.3MnO3. В парамагнитной области обнаружен протяженный температурный гистерезис скорости звука, обусловленный неравновесным состоянием кристаллической структуры.