Физика металлов и металловедение

ВЛИЯНИЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ОТЖИГОВ НА МИКРОСТРУКТУРУ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ФЕРРИТО-ПЕРЛИТНОЙ СТАЛИ 10Г2ФТ, ПОДВЕРГНУТОЙ РАВНОКАНАЛЬНОМУ УГЛОВОМУ ПРЕССОВАНИЮ

АСТАФУРОВА Е.Г., ЗАХАРОВА Г.Г., НАЙДЕНКИН Е.В., РААБ Г.И., ДОБАТКИН С.В.

Представлены результаты исследования механических свойств, микроструктуры и фазового состава низкоуглеродистой феррито-перлитной стали 10Г2ФТ (Fe–1.12Mn–0.08V–0.07Ti–0.1C) после равноканального углового прессования и последующих высокотемпературных отжигов при температурах 500–700°С. Показано, что сформированная при равноканальном угловом прессовании преимущественно субмикрокристаллическая структура обладает высокой термостабильностью до температуры 500°С. Обсуждается вклад дисперсионного твердения в упрочнение стали 10Г2ФТ при равноканальном угловом прессовании и в стабилизацию субмикрокристаллической структуры до высоких температур отжига.

ВЛИЯНИЕ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА ОБРАЗОВАНИЕ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОИ СТРУКТУРЫ И СТАРЕНИЕ МНОГОКОМПОНЕНТНОГО АЛЮМИНИЙ-ЛИТИЕВОГО СПЛАВА С МАЛЫМИ ДОБАВКАМИ SC И MG

КАЙГОРОДОВА Л.И., ПУШИН В.Г., РАСПОСИЕНКО Д.Ю., ПИЛЮГИН В.П.

Электронно-микроскопически изучено влияние интенсивной пластической деформации и последующего низкотемпературного отжига на структурные и фазовые превращения, реализующиеся в сплаве 1450 на основе системы Al–Li–Cu–Zr, легированном добавками Sc и Mg. Установлена возможность получения в исследуемом сплаве нанокристаллической рекристаллизованной структуры. Показано, что ее однородность и дисперсность зависят от степени деформации и режима отжига и определяются плотностью распределения частиц, выделившихся при распаде пересыщенного твердого раствора. Переход сплава от микрокристаллического к субмикро- или нокристаллическому состояниям изменяет его фазовый состав, морфологию и механизм зарождения выделившихся фаз, позволяет минимизировать структурные факторы, оказывающие отрицательное влияние на пластичность.

ВЛИЯНИЕ ФОСФАТНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ НА МАГНИТНЫЕ ПОТЕРИ В ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ АНИЗОТРОПНОЙ СТАЛИ

КАРЕНИНА Л.С., КОРЗУНИН Г.С., ПУЖЕВИЧ Р.Б.

Показано, что одним из основных путей повышения качества электротехнической анизотропной стали является нанесение на ее поверхность электроизоляционного покрытия (ЭП), создающего в металле упругие растягивающие напряжения. ЭП представляет собой композит, состоящий из грунтового слоя и нанесенного на него фосфатного покрытия. Представлен обзор исследований, выполненных в данном направлении. Осуществлен комплекс промышленных экспериментов, направленных на исследование влияния на уровень магнитных потерь как электроизоляционного покрытия в целом, так и отдельно – его фосфатной составляющей (ФС). Приведены значения упругих растягивающих напряжений, создаваемых в металле ЭП и ФС. Работа выполнена в условиях ООО “ВИЗ-Сталь”.

ДИНАМИКА ЗАРОДЫША ПЕРЕМАГНИЧИВАНИЯ В РОМБИЧЕСКИХ АНТИФЕРРОМАГНЕТИКАХ СО СЛАБЫМ ФЕРРОМАГНЕТИЗМОМ

ШАМСУТДИНОВ М.А., ТАНКЕЕВ А.П., КАЮМОВ И.Р.

Аналитически и численно исследована динамика двумерного зародыша перемагничивания в магнитном поле в ромбическом антиферромагнетике со слабым ферромагнетизмом. Показано, что вдоль зародыша стабильной фазы в недрах метастабильной могут распространяться как медленные периодические, так и быстрые периодические и уединенные волны намагниченности. Показано, что волна, описывающая прорастание домена обратной намагниченности, может иметь скорость большую, чем предельная скорость стационарного движения доменной стенки, равной минимальной фазовой скорости спиновых волн.

ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ И МИКРОНАПРЯЖЕНИЙ В АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ 40Х4Г18Ф2 ПРИ КАРБИДНОМ СТАРЕНИИ

САГАРАДЗЕ В.В., ГОЩИЦКИЙ Б.Н., ВОЛКОВА Е.Г., ВОРОНИН В.И., БЕРГЕР И.Ф., УВАРОВ А.И.

Выяснен структурный механизм старения стали 40Х4Г18Ф2 при 600 и 700°C ( выделение кластеров и карбидных частиц VC) и проанализировано его влияние на величину упругой микродеформации решетки аустенитной матрицы и, следовательно, величину микронапряжений.

ИЗУЧЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕХАНОХИМИЧЕСКИ ПОЛУЧЕННЫХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ CU–IN С ЖИДКИМ ГАЛЛИЕМ И СТРУКТУРЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЦЕМЕНТОВ НА ИX ОСНОВЕ

ГРИГОРЬЕВА Т.Ф., КОВАЛЕВА С.А., БАРИНОВА А.П., ВИТЯЗЬ П.А., ЛЯХОВ Н.З.

Методами атомно-силовой и сканирующей электронной микроскопии, а также рентгеноструктурного и рентгеноспектрального анализа исследованы металлические цементы, образующиеся при взаимодействии механокомпозитов системы Cu–In с различным содержанием индия. Установлено, что увеличение количества индия в механокомпозите, представляющем собой, главным образом, твердый раствор индия в меди, приводит к уменьшению размеров частиц основного в получающемся материале интерметаллида CuGa2. Индий после некоторого индукционного периода образует твердый раствор галлия в индии в виде отдельных кристаллитов и наноразмерной пленки на гранях кристаллов CuGa2.

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НАНОКЛАСТЕРОВ ЗОЛОТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МНОГОЧАСТИЧНОГО ПОТЕНЦИАЛА ГУПТА

СДОБНЯКОВ Н.Ю., КОМАРОВ П.В., СОКОЛОВ Д.Н., САМСОНОВ В.М.

Метод Монте-Карло применен для исследования гистерезиса процесса плавления и кристаллизации нанокластеров золота с использованием многочастичного потенциала Гупта. С использованием метода поверхностных фаз Гиббса получена и проанализирована размерная зависимость эффективной удельной полной поверхностной энергии нанокластеров золота.

ЛАЗЕРНОЕ СПЕКАНИЕ НАНОКОМПОЗИТОВ FE–NI

ХАРАНЖЕВСКИЙ Е.В., КРИВИЛЕВ М.Д.

Лазерное спекание порошков является одной из новых технологий получения поверхностных покрытий из наноструктурных материалов. В работе методами просвечивающей и растровой электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа и РФЭС-спектроскопии получены результаты исследования структуры слоев, синтезированных с использованием метода лазерного спекания ультрадисперсного порошка, состоящего из нанокомпозитов Fe–Ni. Для объяснения особенностей характеристик структуры, сформировавшейся в результате высокоэнергетического лазерного воздействия, проведено математическое моделирование процессов теплопереноса с применением модели двухфазной зоны. Синтезированные покрытия обладают многоуровневой системой связанных пор и могут применяться в каталитических реакциях и водородной энергетике.

МЁССБАУЭРОВСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕСА СТАРЕНИЯ СПЛАВА СU79NI14FE7 ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ

ПЯТАЕВ А.В., МАНАПОВ Р.А.

Методом мёссбауэровской спектроскопии исследованы начальная стадия фазового расслоения квазибинарной системы Cu79Ni14Fe7 и дальнейшая трансформация структуры сплава в результате длительного старения при комнатной температуре. Для описания мёссбауэровских спектров ферромагнитных частиц в парамагнитной матрице, возникающих при спинодальном распаде, предложена и апробирована модель, использующая распределение частиц в приближении обобщенной модели Лифшица–Слезова–Вагнера (ЛСВ) и линейного убывания сверхтонкого поля на ядрах 57Fe в приповерхностных слоях сферических частиц.

ПОЗДРАВЛЯЕМ!

СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТОЙ ПЕРЛИТНОЙ СТАЛИ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ

МАКАРОВ А.В., САВРАЙ Р.А., СЧАСТЛИВЦЕВ В.М., ТАБАТЧИКОВА Т.И., ЯКОВЛЕВА И.Л., ЕГОРОВА Л.Ю.

Методами сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии изучена эволюция структуры при многоцикловой усталости (растяжение с величиной напряжения в цикле ниже макроскопического предела текучести) заэвтектоидной стали У10 (1.03 мас. % С), в которой был сформирован перлит различной морфологии (тонкопластинчатый, грубопластинчатый и частично сфероидизированный перлит). На основе фрактографического исследования рассмотрены особенности разрушения данных структурных состояний. На значительном (10 мм) удалении от усталостного излома выявлены особенности структурных превращений, обусловленные циклическим нагружением. Показано, что при многоцикловой усталости в стали У10 со структурами пластинчатого и частично сфероидизированного перлита протекают существенные структурные изменения: фрагментация и частичное растворение цементитных пластин, а в тонкопластинчатом перлите – также сфероидизация цементита и полигонизация ферритной составляющей. Установлена зависимость характера излома от типа структуры, сформировавшейся при усталостном нагружении. У стали с неравновесной структурой неотожженного тонкопластинчатого перлита обнаружены повышенные значения модуля упругости по сравнению с другими более стабильными структурами (грубопластинчатый, отожженный тонкопластинчатый и сфероидизированный перлит), а также снижение величины модуля упругости под действием циклического нагружения. Установлено качественное сходство структурных изменений тонкопластинчатого перлита в лабораторных образцах из стали У10 при циклическом растяжении и в железнодорожном колесе из стали 65Г в условиях эксплуатации.

СТРУКТУРНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ, РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НЕРАВНОВЕСНЫХ ВАКАНСИЙ И АНОМАЛЬНАЯ ДИФФУЗИЯ В ПЛАСТИЧЕСКИ ДЕФОРМИРУЕМЫХ МЕТАЛЛАХ И СПЛАВАХ ПРИ МЕХАНОСПЛАВЛЕНИИ

ВАСИЛЬЕВ Л.С., ЛОМАЕВ И.Л.

Исследованы процессы структурных превращений, приводящие к генерации потоков неравновесных точечных дефектов и аномально высокой скорости диффузии примесей замещения в наноструктурированных металлических системах при механосплавлении. Показано, что основной вклад в аномальное ускорение диффузионного массопереноса вносят неравновесные вакансии, генерируемые процессами деформационной миграции межкристаллитных границ. Влияние междоузельных атомов на диффузию и процессы рекристаллизации пренебрежимо мало. Рассмотрены особенности образования сильно пересыщенных твердых растворов замещения при интенсивном пластическом деформировании металлов и сплавов.

ЭЛЕКТРОННО-МИКРОСКОПИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В КОНСТРУКЦИОННОЙ МАРТЕНСИТНОЙ СТАЛИ ПОСЛЕ МАЛОЦИКЛИЧЕСКИХ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ

ЭТЕРАШВИЛИ Т.В.

Исследованы микроструктурные изменения в конструкционной мартенситной стали при мало- циклической усталостной (МЦУ) деформации. С помощью просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ) изучена микромеханика пластической деформации и сопровождающие ее эффекты на уровне мартенситных реек и пакетов. Показано, что с увеличением МЦУ-деформации меняется как морфология, так и внутренняя структура мартенсита. Изменения проявляются в виде измельчения структурных единиц мартенсита. Обнаружено, что в пределах пакета усталостная деформация происходит неоднородно. Однако рейки одной ориентировки деформируются одинаково и почти одновременно. Рассмотрено также влияние размеров бывших аустенитных зерен и ориентации пакетов на МЦУ. Изучена механика усталостной пластической деформации на нано-, мезо-, микроуровнях и процессы, сопровождающие ее.