Физика металлов и металловедение

ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕРМООБРАБОТКИ НА СТРУКТУРНЫЕ И ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В ( + )-ТИТАНОВОМ СПЛАВЕ, ПОДВЕРГНУТОМ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ

ПОПОВ А.А., ИЛЛАРИОНОВ А.Г., ДЕМАКОВ С.Л., СТЕПАНОВ С.И., КАРАБАНАЛОВ М.С., ЕЛКИНА О.А.

Изучено влияние параметров термообработки (температура нагрева в интервале 550–700°С, время выдержки от 0.5 до 2 ч) на протекание структурных и фазовых превращений в титановом сплаве Ti–6–4Eli, предварительно подвергнутом теплой прокатке при температуре 550°С после закалки с 945°С. Установлено, что в ходе нагрева до 550°С сплава, после теплой прокатки наблюдается образование рекристаллизованных зерен наноразмерного уровня в мартенситной матрице. Повышение температуры и времени выдержки способствует активизации рекристаллизационных процессов и увеличению размеров образующихся зерен до микронного уровня. Обнаружено, что распад -мартенсита может идти как за счет выделения наноразмерных частиц -фазы по гетерогенному механизму (Тн = 550–600°С), так и за счет образования отдельных -зерен между рекристаллизованными -частицами при более высоких температурах нагрева (650–700°С). Показано, что превалирование одного из наблюдаемых процессов – рекристаллизация или распад – в ходе термообработки деформированного сплава определяет характер изменения микродюрометрических характеристик.

ВЛИЯНИЕ САМООБЛУЧЕНИЯ НА ПАРАМЕТРЫ -ПРЕВРАЩЕНИЯ НЕЛЕГИРОВАННОГО ПЛУТОНИЯ

ТРОШЕВ А.В., ЛЯСОТА А.М.

Приведены результаты исследования влияния самооблучения на параметры -превращения нелегированного плутония. Исследования проводились с помощью измерения электросопротивления образцов. В результате измерений получено, что самооблучение приводит к стабилизации -фазы плутония. Наблюдаемый эффект стабилизации незначителен и определяется, по-видимому, в основном кинетикой роста зародышей критического размера на начальном этапе превращения. Фазовая перекристаллизация с нагревом образца до 170° полностью устраняет эффект стабилизации. Предположительно, основное влияние на кинетику роста критических зародышей оказывают атомы радиогенного гелия, находящиеся в междоузлиях кристаллической решетки плутония.

ВЫНУЖДЕННОЕ ДВИЖЕНИЕ УЕДИНЕННЫХ ДОМЕНОВ И ДОМЕННЫХ ГРАНИЦ В ПОЛЕ НЕЛИНЕЙНОЙ ВОЛНЫ НАМАГНИЧЕННОСТИ

КИСЕЛЕВ В.В., РАСКОВАЛОВ А.А.

Для ферромагнетика с анизотропией типа “легкая ось” найдены точные решения уравнения Ландау–Лифшица, которые описывают взаимодействие нелинейной волны прецессии произвольной амплитуды с солитоноподобными объектами типа бризеров, уединенных доменов и доменных границ. Проанализировано изменение внутренней структуры и физических параметров солитонов в результате их взаимодействия с волной намагниченности. Показано, что уединенные домены и доменные границы движутся навстречу волне. Найдены условия, при которых нелинейная волна намагниченности разрушает солитоны. Установлено, что разрушение бризеров может сопровождаться генерированием автоколебаний намагниченности.

ИЗУЧЕНИЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ СТРУКТУРЫ НЕЛЕГИРОВАННОГО ПЛУТОНИЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ ФАЗОВОГО НАКЛЕПА И САМООБЛУЧЕНИЯ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЯ

ТРОШЕВ А.В., ЛЯСОТА А.М.

Приведены результаты исследования повреждения структуры -фазы плутония в результате многократной -фазовой перекристаллизации и длительного самооблучения. Степень повреждения структуры образца оценивалась по изменению электрического сопротивления, измеренного при комнатной температуре до и после фазовой перекристаллизации. В работе использовали образцы с различным сроком хранения. Анализ результатов показал, что электрическое сопротивление образцов линейно возрастает в зависимости от числа циклов фазовой перекристаллизации. При этом установлено, что наклон зависимости определяется максимальной температурой образца в цикле. При максимальной температуре в цикле 170°С увеличение относительного электрического сопротивления образцов составило 2.5%/цикл, а при нагреве до 125°С – 0.3%/цикл. В изменении электрического сопротивления образцов со сроком хранения 20 лет в зависимости от числа циклов фазовой перекристаллизации наблюдалась лишь одна особенность: в первом цикле нагрева до 170°С электрическое сопротивление образцов уменьшилось вместо увеличения, как это наблюдалось в экспериментах с образцами со сроком хранения 2.5 года. Уменьшение электрического сопротивления в данном случае связывается с влиянием возможного начала миграции радиогенного гелия. В последующих циклах изменение электрического сопротивления образцов с длительным сроком хранения было аналогичным изменению электрического сопротивления образцов с малым сроком хранения.

ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ, МАГНИТНЫХ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТЕКСТУРОВАННЫХ ПОДЛОЖЕК ИЗ NI–CR–W-СПЛАВА

РОДИОНОВ Д.П., ДОСОВИЦКИЙ Г.А., КАУЛЬ А.Р., ГЕРВАСЬЕВА И.В., АКШЕНЦЕВ Ю.Н., КАЗАНЦЕВ В.А., ХЛЕБНИКОВА Ю.В., САЗОНОВА В.А., ВИНОГРАДОВА Н.И., САМОЙЛЕНКОВ С.В., МУДРЕЦОВА С.Н., ГАРШЕВ А.В.

На основе данных рентгеновской дифракции, дифракции отраженных электронов, дилатометрии, термического анализа и сканирующей электронной микроскопии определены оптимальные режимы термической обработки холоднокатаной ленты-подложки из сплава Ni88.4Cr9.2W2.4, позволяющие получить совершенную кубическую текстуру. Показано, что использование двухступенчатых отжигов позволяет получить в исследованном тройном никелевом сплаве кубическую текстуру с рассеянием вокруг направления прокатки (НП) – 6.75°–7.20°, вокруг направления поперечного плоскости подложки (ПН) – 4.8°–5.4°.

КЛАСТЕРНАЯ МОДЕЛЬ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ АМОРФНОГО ЖЕЛЕЗА

ЛЕВЧЕНКО Е.В., ЕВТЕЕВ А.В., ВАХМИН С.Ю., КОСИЛОВ А.Т., ПРЯДИЛЬЩИКОВ А.Ю.

В рамках метода молекулярной динамики и статистико-геометрического анализа изучены закономерности формирования структуры перколяционного кластера из взаимопроникающих и контактирующих между собой икосаэдров в процессе стеклования железа. Представлены результаты анализа морфологии кластеров, состоящих только из взаимопроникающих икосаэдров, и характера их сопряжения в перколяционном кластере.

МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ ПОЛОС СДВИГА ПРИ ХОЛОДНОЙ ДЕФОРМАЦИИ ТЕХНИЧЕСКОГО СПЛАВА FE–3% SI

РУСАКОВ Г.М., РЕДИКУЛЬЦЕВ А.А., КАГАН И.В., ЛОБАНОВ М.Л.

Предложена модель образования полос сдвига в кристаллах ориентировки {111} 112 при холодной прокатке технического сплава Fe–3% Si. Модель предполагает двухстадийный механизм формирования полосы сдвига и ее тонкой структуры. На первом этапе осуществляется аномальное двойникование по системе {114} 221 и практически полное вторичное двойникование полосы по двум стандартным системам {112} 111 на втором этапе. В итоге таких преобразований полоса сдвига состоит из областей практически “ребровой” ориентировки {11 11 1} 1 1 22 и областей “октаэдрической” ориентировки {111} 112 , симметричной по отношению к исходной ориентировке {111} 112 . Предложен кристаллографический механизм аномального двойникования по системе {114} 221 за счет скольжения частичных дислокаций 221 . Высказано предположение, что наблюдаемые полосы сдвига представляют собой наборы различного количества микрополос сдвига.

О ВЛИЯНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА И МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СПЛАВА ZN–AL–CU

ВЕЛИХАНОВ А.Р.

Исследованы особенности поведения деформационных характеристик в сплаве Zn–Al–Cu при нетрадиционных способах пластического деформирования, которые позволяют реализовать низкотемпературную деформацию. Так, в условиях совместного действия слабого магнитного поля и постоянного электрического тока в процессе активного деформирования сплава обнаружено сильное макропластическое влияние. В отсутствие магнитного поля наблюдается заметное снижение эффектов макропластичности. Наблюдаемым эффектам дано возможное объяснение.

ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ ДИФФУЗИОННЫХ СЛОЕВ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ РАСТЕКАНИИ РАСПЛАВОВ AL–SI ПО СТАЛИ СТ3

БРОДОВА И.Г., ЧИКОВА О.А., ВИТЮНИН М.А., ШИРИНКИНА И.Г., ЯБЛОНСКИХ Т.И., ЕЛОХИНА Л.В.

Средствами оптической и электронной микроскопии изучена микроструктура диффузионных слоев, образующихся при растекании расплавов Al–12% Si и Al–20% Si по стали Ст3.

СТРУКТУРА И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ПЛЕНОК CO–P В ОБЛАСТИ НАНОТОЛЩИН

ЧЖАН А.В., ПАТРИН Г.С., КИПАРИСОВ С.Я., СЕРЕДКИН В.А., ПАЛЬЧИК М.Г.

Экспериментально определены особенности формирования химически осажденных тонких поликристаллических пленок Co–P в области нанотолщин. С помощью атомного силового микроскопа определены структурные изменения поверхности пленок при разных толщинах. Установлено, что при толщинах меньших 10 нм пленки представляют собой совокупность слабо связанных зародышей кристаллитов со случайной ориентацией осей легкого намагничивания. Последующее наращивание толщины пленок приводит к образованию поликристаллического однородного слоя. Приведены оценки, позволяющие определить магнитное состояние кристаллитов при их слабом магнитном взаимодействии.

СТРУКТУРА И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ПЛЕНОК КОБАЛЬТА НА SI(111) И SI(001)

ЧЕБОТКЕВИЧ Л.А., ЕРМАКОВ К.С., БАЛАШЕВ В.В., ДАВЫДЕНКО А.В., ИВАНОВ Ю.П., ОГНЕВ А.В.

На монокристаллических подложках Si(111) и Si(001) были выращены эпитаксиальные пленки Со. Методом дифракции быстрых электронов определены структура и постоянная решетки пленок Со. Исследована доменная структура эпитаксиальных пленок Со, установлено наличие магнитокристаллической анизотропии и анизотропии, наведенной ступенями подложки. Показано, что коэрцитивная сила эпитаксиальных пленок Со обусловлена шероховатостями поверхности и дислокациями несоответствия.

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА БЫСТРОЗАКАЛЕННЫХ ИЗ РАСПЛАВА МАРГАНЦЕВЫХ АУСТЕНИТНЫХ СТАЛЕЙ

КОСИЦЫНА И.И., САГАРАДЗЕ В.В., ДАНИЛЬЧЕНКО В.Е.

Рассмотрены дисперсионно-твердеющие марганцевые аустенитные стали с различным содержанием карбидообразующих элементов и углерода, полученные методом быстрой закалки из расплава. Исследовано влияние диспергизации структуры на морфологию карбидов, упрочнение и величину эффекта памяти формы.

ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В КРИСТАЛЛАХ С ОЦК-СТУКТУРОЙ

КАССАН-ОГЛЫ Ф.А., АРХИПОВ В.Е., ШЕСТАКОВ А.Е.

На основе псевдоспинового гамильтониана Изинга, описывающего кооперативные колебания плоскостей атомов в двуямном потенциале, при учете взаимодействий между ближайшими соседями построена теория структурных фазовых превращений ОЦК–ГПУ и ОЦК–ГЦК в металлах с высокотемпературной ОЦК-решеткой. При всех температурах рассчитана картина диффузного рассеяния, а также совместная перестройка исходных брэгговских рефлексов и диффузного рассеяния в брэгговские рефлексы при переходах в низкотемпературные фазы. Показано, что фазовые превращения ОЦК–ГПУ и ОЦК–ГЦК происходят не в одной точке, а в температурном интервале. В случае ОЦК–ГПУ-превращения сначала при понижении температуры ОЦК-структура в некоторой точке скачком превращается в орторомбическую структуру, близкую к ГПУ-структуре, а затем при дальнейшем понижении температуры эта структура плавно изменяется, превращаясь в строго плотноупакованную гексагональную структуру при T 0. В случае ОЦК–ГЦК происходит аналогичное превращение в строго плотноупакованную гранецентрированную кубическую структуру при T 0, но через моноклинную структуру.

ФИЗИЧЕСКИЙ АСПЕКТ СОКРАЩЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ПРОТИВОФЛОКЕННОГО ОТЖИГА

МИРЗАЕВ Д.А., ШАБУРОВ А.Д., ОКИШЕВ К.Ю., КРУПИНА Н.В.

Представлена теория, позволяющая оценить, насколько можно сократить длительность изотермического противофлокенного отжига в результате применения замедленного охлаждения поковок вне печи после ковки или после отжига. Этот относительно новый технологический прием может обеспечить существенную экономию тепловой и электрической энергии и значительный рост производительности печного оборудования.