Физика металлов и металловедение

ВЛИЯНИЕ МАРШРУТОВ РКУП НА ОСОБЕННОСТИ "КОНЦЕВОГО ЭФФЕКТА"

РУСИН Н.М.

Предложена геометрическая модель, описывающая особенности перемещения и дисторсии концевых областей, возникающих в образцах при РКУП. Показано, что на ряде маршрутов РКУ-прессо-вания объем, занимаемый концевыми областями, может быть относительно большим. В таких случаях формирующаяся структура будет отличаться сильной неоднородностью, особенно в относительно коротких образцах или при малом числе прессований.

ИЗОТРОПНОЕ МАГНИТОУПРУГОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ И ИНДУЦИРОВАННЫЙ ДАВЛЕНИЕМ МАГНИТНЫЙ ФАЗОВЫЙ ПЕРЕХОД ПЕРВОГО РОДА В ФЕРРОМАГНЕТИКЕ COS2

ВАЛИЕВ Э.З., ШЕМЕТЬЕВ Ф.С.

Обнаруженное в работе [ 1] изменение рода магнитного фазового перехода в ферромагнетике CoS2 под давлением объясняется в терминах обменно-стрикционной модели, которая учитывает магни-тоупругое взаимодействие (МУВ) первого и второго порядка но объемным деформациям. С определенными из экспериментальных данных численными значениями постоянных МУВ проведен расчет равновесной и неравновесной диаграмм магнитного состояния для CoS2 в пространстве переменных: температура Т, давление Р, магнитное поле Н. Рассчитаны температурная зависимость намагниченности при различных давлениях и изотермы кривых намагничивания. Результаты расчетов показывают удовлетворительное согласие с экспериментом. Получены аналитические выражения для критического магнитного поля и температуры магнитного фазового перехода первого рода (МФППР), а также для кривой МФППР в магнитном поле при постоянном давлении. Дан анализ влияния внешнего магнитного поля на характеристики МФППР.

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ TI-AL-NB

КАЗАНЦЕВА Н.В., ЛЕПИХИН С.В.

Методом ДТА, РСА, оптической микроскопии и ПЭМ исследованы орторомбические сплавы на основе интерметаллида Ti2AlNb: Ti-22 ат.%А1-26.6 ат.%Nb; Ti-23.5 ат.%А1-21 aT.%Nb; Ti-24.6 ат.%А1-22 aT.%Nb. В исходном состоянии сплавы содержали орторомбическую упорядоченную по трем элементам О-фазу (TbAlNb). ДТА был выполнен при различной скорости нагрева и охлаждения: 40°С/мин и 80°С/мин. Для исследованных сплавов определены температуры солидуса и ликвидуса, которые составили: для Ti-22 ат.%А1-26.6 ат.%Nb - Ts = 1707°С, TS = 1737°С; для Ti-23.5 ат.%А1-21 aT.%Nb - Ts = 1703°С, TL = 1730°С; для Ti-24.6 ат.%А1-22 ат.%МЬ - Ts = 1694°C, TL = 1728°С. Определены температурные границы фазовых превращений в исследованных сплавах. С помощью уравнения Джонсона-Мела-Аврами рассчитана энергия активации фазовых переходов. Проведено сравнение полученных результатов с литературными данными. Анализируются причины несоответствия равновесных диаграмм состояния Ti-Al-Nb, полученных различными авторами.

К АНАЛИЗУ МЕХАНИЗМОВ ДЕФОРМАЦИОННОГО РАСТВОРЕНИЯ ФАЗ В МЕТАЛЛАХ

ВАСИЛЬЕВ Л.С., ЛОМАЕВ И.Л., ЕЛСУКОВ Е.П.

Изучается связь между процессами изменения наноструктуры и деформационным растворением фаз при интенсивной пластической деформации. Анализируются известные и предлагаются новые механизмы этих явлений. При анализе используется расширенная диаграмма метастабильных и равновесных фазовых состояний деформированного наноструктурированного твердого раствора, учитывающая связи равновесных состояний системы объемных фаз с равновесными и метастабиль-ными состояниями систем планарных, линейных и точечных дефектов.

К ВОПРОСУ О ПРИРОДЕ НИЗКОЙ ЭНЕРГИИ СПЕЦИАЛЬНЫХ ГРАНИЦ КРУЧЕНИЯ

БАДИЯН Е.Е., ШЕХОВЦОВ О.В.

Представлены результаты геометрического моделирования структуры жестких границ кручения, учитывающего не только полные, но и частичные совпадения положений атомов в ГЦК-кристалле, который рассматривается как плотная упаковка шаров. Получены значения эффективной энергии границ зерен в зависимости от угла разориентировки для границ общего и специального типа, а также в зависимости от обратной плотности совпадающих узлов для границ специального типа. Показано, что низкая энергия специальных границ не может быть объяснена в рамках модели РСУ, поскольку в ней не учитываются частичные совпадения. Низкая энергия специальных границ определяется спецификой короткопериодического узора из частичных совпадений. Получена немонотонная зависимость энергии границ зерен от обратной плотности совпадающих узлов, находящая экспериментальное подтверждение.

МАГНИТООПТИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА НАНОГЕТЕРОСТРУКТУР FE/ZNTE/FE: ПРОЯВЛЕНИЕ МЕЖСЛОЕВОГО ОБМЕННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

ЛОБОВ И.Д., МАЕВСКИЙ В.М., КИРИЛЛОВА М.М., КОРОЛЕВ А.В., ПУДОНИН Ф.А.

Изучены магнитооптические и магнитные свойства бислоев Fe/ZnTe и сэндвичей Fe/ZnTe/Fe с переменной толщиной полупроводникового слоя tZnTe = (6-24) Å, приготовленных магнетронным распылением на подложки Si(l00) при комнатной температуре. В сэндвичах найдены две области толщин, tZnТе = (8-12) Å и tZnТе = (20-23) А, при которых величина магниторефрактивного эффекта (МРЭ) примерно вдвое превышает величину МРЭ в бислое. В полевых зависимостях экваториального эффекта Керра при толщинах ZnTe, соответствующих наибольшим значениям МРЭ, обнаружены особенности в виде изломов (ступеньки), которые отсутствуют в случае бислоев. При этих же толщинах полупроводникового слоя магнитные измерения в трехслойных структурах показали резкое уменьшение мнимой компоненты ас-восприимчивости при увеличении температуры от 10 до 300 К. Делается вывод о возникновении с ростом температуры в системе Fe/ZnTe/Fe слабого межслоевого обменного взаимодействия антиферромагнитного типа.

МАРТЕНСИТНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И МАГНИТОИНДУЦИРОВАННЫЕ ДЕФОРМАЦИИ В СПЛАВАХ NI5OMN50_ VGAV

ПОПОВ А.Г., БЕЛОЗЕРОВ Е.В., САГАРАДЗЕ В.В., ПЕЧЕРКИНА Н.Л., КАБАНОВА И.Г., ГАВИКО В.С., ХРАБРОВ В.И.

Изучены концентрационные зависимости температуры прямого и обратного мартенситного превращения в сплавах Ni50Mn5o-xGax (x = 19-25) и особенности индуцированного магнитным полем Н скачкообразного удлинения е в монокристалле сплава Ni30Mn28.5Ga21.5. Моновариантное состояние мартенсита в монокристалле формировалось сжатием иод воздействием как опорного магнитного поля, так и механической нагрузки. Показано, что при использовании одноосного механического сжатия на кривых удлинения монокристалла, индуцированного приложением магнитного поля перпендикулярного направления Hх, появляется несколько больших скачков, природа которых связывается с возникновением дефектов структуры, препятствующих смещению границ двойников мартенсита.

МЕХАНИЗМ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ И ТОНКАЯ СТРУКТУРА НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ YBA2CU3O7-δ В ОБЛАСТИ ТЕМПЕРАТУР 200 И 300°С

СУДАРЕВА С.В., РОМАНОВ Е.П., КРИНИЦИНА Т.П., БЛИНОВА Ю.В., КУЗНЕЦОВА Е.И.

Электронно-микроскоиически и в оптическом микроскопе в поляризованном свете выполнены исследования спинодального распада соединения YBa2Cu3O7-δ (δ ≈ 0.2; 0.4; 0.6; 0.8) при температурах 200, 300°С, соответствующих разным участкам под спинодальной кривой на диаграмме состояний YBa2Cu3O6 - УВа2Сu3О7. Показано, что спинодальный распад при указанных температурах независимо от содержания кислорода (у = 6.8-6.22) в фазе 123 происходит путем образования частиц обогащенной кислородом орто-фазы в обедненной кислородом монолитной матрице. Во время отжига при 300°С в местах скоплений обогащенных кислородом частиц возникает новая доменная структура, и у образца появляется диамагнитный отклик.

МОДЕЛЬ ДЕФОРМАЦИОННО-ИНДУЦИРОВАННОЙ СЕГРЕГАЦИИ НА ДВИЖУЩЕЙСЯ ГРАНИЦЕ ЗЕРНА В СПЛАВЕ FE-CR-NI

СТАРИКОВ С.А., КУЗНЕЦОВ А.Р., САГАРАДЗЕ В.В., ПЕЧЕНКИН В.А., СТЕПАНОВ И.А.

Предложена модель деформационно-индуцированной сегрегации на движущейся границе зерна в трехкомпонентном сплаве при интенсивной пластической деформации, учитывающая рождение и поглощение точечных дефектов, а также их взаимную рекомбинацию. Исследованы перераспределения атомов легирующих элементов и образования приграничных сегрегации при интенсивной холодной деформации в стабильных аустенитных сплавах типа Fe-12Cr-30Ni. Путем численного решения системы уравнений показано, что движение границы зерна приводит к формированию деформационно-индуцированной сегрегации с асимметричным профилем концентраций компонентов. При этом граница обогащается никелем и обедняется остальными компонентами.

ОСОБЕННОСТИ ДОМЕННОЙ СТРУКТУРЫ МАЛЫХ ДВУХФАЗНЫХ ХИМИЧЕСКИ НЕОДНОРОДНЫХ ЧАСТИЦ

РАЛИН А.Ю., ХАРИТОНСКИЙ П.В., ДРОЗДОВ А.С.

Предлагается модель двухфазной химически неоднородной феррочастицы с сильным межфазным обменным взаимодействием, позволяющая детально изучать слоистые распределения намагниченности в зернах, имеющих форму прямоугольного параллелепипеда. На основе данной модели изучены особенности асимметрии доменной структуры неоднородных частиц и дано их качественное объяснение. Показано, что наличие даже тонкого слабоанизотропного слоя на поверхности частицы может привести к разрушению однодоменного состояния, в то время как создание высокоанизотропного слоя не приводит к обратному эффекту и не может быть использовано для увеличения размера однодоменности.

О СТРУКТУРНЫХ ИЗМЕНЕНИЯХ В СПЛАВЕ ЮНДК35Т5АА ПРИ ТЕРМОМАГНИТНОЙ ОБРАБОТКЕ

АГАПОВА Е.В., ГУНДЫРЕВ В.М., СИДОРОВ Е.В.

На монокристаллах сплава ЮНДК35Т5АА, выращенных из расплава, определили параметры слабо тетрагональных решеток а'- и а-фаз. Показано, что в результате термомагнитной обработки монокристаллов степень тетрагональности обеих фаз повышается, величина несоответствия параметров а их решеток значительно возрастает, объем элементарной ячейки в решетке a-фазы увеличивается, тогда как а'-фазы - несколько уменьшается. Проведено сопоставление картин рассеяния рентгеновских лучей на модулированной структуре сплава ЮНДК35Т5АА после выращивания монокристаллов, после их дополнительного высокотемпературного отжига с охлаждением на воздухе и после применения термомагнитной обработки, определены периоды модуляции.

СПИНОДАЛЬНЫЙ РАСПАД НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ YBA2CU3O7-δ ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ

КУЗНЕЦОВА Е.И., БЛИНОВА Ю.В., СУДАРЕВА С.В., КРИНИЦИНА Т.П., БОБЫЛЕВ И.Б., РОМАНОВ Е.П.

Электронно-микроскопически и в оптическом микроскопе в поляризованном свете выполнены исследования спинодального распада соединения YВа2Сu3О7-δ в зависимости от содержания кислорода. Представлены экспериментальные данные, свидетельствующие о существовании в нестехио-метрическом оксиде YBa2Cu3O7-δ (5 = 0.2; 0.4), независимо от того, в каком состоянии он находится, в исходном или после предварительного старения при повышенной температуре, явления естественного старения, характерного для металлических стареющих сплавов.

СТРУКТУРА И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТОЛСТОЛИСТОВОЙ АЗОТСОДЕРЖАЩЕЙ АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ 04Х20Н6Г11АМ2БФ

САГАРАДЗЕ В.В., УВАРОВ А.И., ПЕЧЕРКИНА Н.Л., МАЛЫШЕВСКИЙ В.А., КАЛИНИН Г.Ю., ЯМПОЛЬСКИЙ В.Д.

Исследована структура и механические свойства азотсодержащей аустенитной стали 04Х20Н6П 1АМ2БФ в листах толщиной 20 и 40 мм после горячей прокатки, закалки от разных температур и окончательной упрочняющей обработки в процессе холодной или теплой деформации. В указанных крупногабаритных листах исследуемой стали получены достаточно высокие механические свойства: условный предел текучести σ0.2 ≥ 690 МПа. относительное удлинение δ ≥ 20%, относительное сужение ψ ≥ 50%, ударная вязкость KCV+20 ≥ 100 Дж/см2. Этот комплекс прочностных и пластических свойств в горячекатаной стали был реализован после закалки листов от 1150°С и последующей упрочняющей теплой (при 600°С) или холодной (при 20°С) прокатки с обжатием до 15%. Данные свойства стали обусловлены рядом причин: наличием азота в ГЦК-твердом растворе, повышенной плотностью дислокаций (≈1010 см-2), выделением нанокристаллических нитридов ванадия размером 2-4 нм и отсутствием большого количества крупных приграничных частиц.

СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ МЕДНОЙ ФОЛЬГИ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ИСКРОВОГО РАЗРЯДА

ПЯЧИН С.А., ЗАВОДИНСКИЙ В.Г., ПУГАЧЕВСКИЙ М.А.

В работе представлены результаты исследования микроструктуры и фазового состава медной фольги, подвергнутой воздействию единичных низковольтных электрических разрядов различной длительности и мощности. Установлено, что при приближении к центру области воздействия разряда размер кристаллических зерен уменьшается с 200 мкм до 10 нм. Электронно-микроскопические исследования показали, что соединения элементов материала электродов и кислорода распределены закономерно в зависимости от расстояния от центра области воздействия разряда.

ЭНЕРГИЯ ОБРАЗОВАНИЯ И АКТИВАЦИИ МИГРАЦИИ ЗЕРНОГРАНИЧНЫХ ВАКАНСИЙ В БИКРИСТАЛЛЕ НИКЕЛЯ, СОДЕРЖАЩЕМ ДИСКЛИНАЦИЮ

МУРЗАЕВ Р.Т., НАЗАРОВ А.А.

С. помощью атомного компьютерного моделирования с использованием многочастичного межатомного потенциала, основанного на методе погруженного атома, рассчитаны энергии образования и активации миграции вакансий в границе наклона [001 ] при наличии в ней клиновой дисклина-ции. Исследована граница наклона Σ = 50 = 53.13°, содержащая отрицательную дисклинацию с мощностью ω = -4.98° и положительную - с мощностью ω = 5.21°. Показано, что высокие внутренние напряжения, вызванные дисклинациями, оказывают весьма сильное влияние на коэффициент диффузии. В области размером порядка 5 нм около ядра дисклинации энергетические характеристики вакансий могут существенно отличаться от значений, характерных для бездефектной границы.

ЯВЛЕНИЕ СТРУКТУРНОГО ВОЗВРАТА В НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЯХ YBA2CU3O7-δ И ЕUВА3СUЗО68

КУЗНЕЦОВА Е.И., СУДАРЕВА С.В., БЛИНОВА Ю.В., КРИНИЦИНА Т.П., РОМАНОВ Е.П.

Представлены экспериментальные результаты по наблюдению в монокристаллах нестехиометри-ческих оксидов УВа2Сu3О~6.6 и ЕuВа2СuО~6.8 явления возврата, характерного для металлических стареющих сплавов. Если после одинарных низкотемпературного и высокотемпературного отжигов (200°С и 300°С) обнаружены все признаки спинодального распада, то после двойной термической обработки (200°С + 300°С) в указанных монокристаллах происходит восстановление структуры, присущей исходному состоянию (антифазные домены двойниковой ориентации).