ТЕРЕЩЕНКО Н.А., ТАБАТЧИКОВА Т.И., ЯКОВЛЕВА И.Л., МАКОВЕЦКИЙ А.Н., ШАНДЕР С.В.
Определена статическая трещиностойкость ряда сварных соединений, выполненных из трубных сталей класса прочности К60. Установлено, что при одинаковых показателях свариваемости сталей деформационный параметр CTOD существенно изменяется. Исследован характер разрушения и выявлена зона локальной хрупкости сварных соединений. Показано, что способность металла сопротивляться распространению трещины определяется размером аустенитного зерна и морфологией бейнита на участке перегрева в зоне термического влияния сварного соединения.
МОНАСТЫРСКИЙ В.П., ПОЗДНЯКОВ А.Н., ЕРШОВ М.Ю., МОНАСТЫРСКИЙ А.В.
С помощью численного моделирования в системе ProCAST исследованы условия кристаллизации никелевого жаропрочного сплава в криволинейных каналах керамической формы. Показано, что в практически значимых случаях вектор градиента температуры ориентирован вдоль оси криволинейного канала. В спиральном кристаллоотборнике из-за циклической смены направления вектора градиента температуры происходит циклическая смена преимущественного направления роста. Тот факт, что вектор градиента температуры почти всегда направлен вдоль оси криволинейного канала, позволяет управлять ориентацией вектора градиента температуры в пространстве и, следовательно, выбором зерна с преимущественной кристаллографической ориентацией. На основании результатов этого исследования предложен способ отбора зерна с заданной азимутальной ориентацией.
ГАПОНЦЕВ В.Л., СЕЛЕЗНЕВ В.Д., ГАПОНЦЕВ А.В.
Рассматривается распад межфазной границы в сплавах замещения под действием потока вакансий. Описание строится на основе варианта неравновесной термодинамики, в котором гетерогенная система рассматриваются как сплошная среда, включая область межфазной границы. Его построение потребовало замены гипотезы локального равновесия на более общую гипотезу, учитывающую нелокальный характер зависимости термодинамических сил и потоков от параметров порядка. На основе предложенного описания дана интерпретация образования пространственных модуляций состава в образцах, полученных механосплавлением порошков чистых металлов Cu-Co, Cu-Fe, Fe-Cr-Sn.
МУРЗАЕВ Р.Т., БАЧУРИН Д.В., НАЗАРОВ А.А.
При помощи численного компьютерного моделирования исследовано поведение неупорядоченных дислокационных систем под воздействием монохроматической стоячей звуковой волны в зерне модельного двумерного поликристалла, содержащего неравновесные границы зерен. Обнаружено, что наличие границ зерен значительно влияет на поведение дислокаций. Исследован процесс релаксации, а также изменение уровня внутренних напряжений, вызванное перестройкой дислокационной структуры в результате ультразвукового воздействия.
РАО ШАЙЛЕШ А., НАЙК ЮВАРАДЖА
Проведена количественная оценка и обсуждены явления текучести материала в области сварного соединения после сварка трением с перемешиванием (СТП) на примере сплавов Al-2Si и Al-12Si. Для осуществления СТП были выбраны следующие скорости поступательного перемещения и вращения сварочного инструмента: 50 мм/мин и 600, 900 и 1200 об./мин соответственно. Проведено микроструктурное исследование сварной зоны, отмечены значительные изменения морфологии поверхности сварного шва, в частности, ее сглаживание в сплаве Al-2Si и шероховатость в сплаве Al-12Si. В деталях обсуждаются такие механические свойства как твердость и предел прочности.
КОНДРАТЬЕВ С.Ю., СВЯТЫШЕВА Е.В., АНАСТАСИАДИ Г.П., ПЕТРОВ С.Н.
Методами оптической и электронной микроскопии изучено строение упрочняющих частиц карбида ниобия в литом жаропрочном сплаве на основе системы Fe-Cr-Ni-C, модифицированном Nb и Ti. Частицы карбида ниобия в структуре литого сплава преимущественно являются многофазными поликристаллическими кластерами, неоднородными по химическому составу и кристаллическому строению. Угол разориентировки между отдельными кристаллами, образующими карбидную частицу, составляет 30°-60°. Поликристаллический характер карбидов, вероятно, связан со значительными термическими напряжениями, возникающими на межфазных границах в структуре сплава при первичном охлаждении слитка. Для объяснения полиморфизма кластера карбида ниобия требуется дальнейший анализ на основе структурной и геометрической кристаллографии.
УЛЬЯНОВ А.И., ЧУЛКИНА А.А., ВОЛКОВ В.А., УЛЬЯНОВ А.Л., ЗАГАЙНОВ А.В.
С помощью рентгеновских и мёссбауэровских исследований, магнитных измерений изучено формирование фаз в процессе сильных пластических деформаций в шаровой планетарной мельнице и последующих отжигов нанокомпозитов состава (Fe1-XNL_)75C25, где х = 0-0.20. Показано, что в результате механосинтеза образуется, в основном, нанокристаллический с искаженной решеткой, легированный никелем цементит (Fe, Ni)3C и аморфная (Fe-Ni-Q-фаза. Аморфная фаза при нагреве свыше 300°С кристаллизуется в цементит, но с более высоким, чем в механосинтезированном цементите, содержанием никеля. Образцы после механосинтеза имеют низкие (порядка нескольких десятков А/см) значения коэрцитивной силы Нс. В процессе отжигов до 500-550°С снимаются искажения кристаллической решетки, в результате чего восстанавливается константа магнитокристаллической анизотропии и цементит переходит в высококоэрцитивное состояние. Одновременно происходит распад наиболее богатых никелем областей цементита с образованием y-(Fe, Ni, С)-фазы (аустенита), вследствие чего среднее содержание никеля в оставшемся цементите существенно уменьшается. Отжиги при более высоких температурах вызывают полный распад цементита, что приводит к резкому снижению Нс образцов. Легирование Ni приводит к повышению температуры Кюри, понижению удельной намагниченности насыщения и коэрцитивной силы цементита, понижает также его устойчивость к температурным воздействиям.
БОБЫЛЕВ И.Б., НАУМОВ С.В., ЗЮЗЕВА Н.А.
Исследовано влияние гидрирования при температурах 150 и 200°С на структуру и магнитную восприимчивость YBa2Cu3Oy (123) с различным содержанием кислорода. При поглощении водорода происходит фазовый переход 123 в дефектную тетрагональную фазу типа 124. В отличие от гидратирования фазовый переход при поглощении водорода имеет место только для соединений с высоким содержанием кислорода (y > 6.5). В зависимости от структуры соединения и содержания в нем кислорода водород может встраиваться как в междоузлия в Cu-O-плоскостях с образованием HYBa2Cu3O6, так и присоединяться к кислороду с образованием оксидгидроксида. В отличие от гидратирования, при гидрировании YBa2Cu3Oy замещение иттрия на европий, а также легирование оксидами церия и циркония не препятствуют внедрению водорода в структуру соединений типа 123.
ВАСИЛЬЕВ Л.С., ЛОМАЕВ С.Л.
Определены аналитические зависимости характеристик напряженного состояния в однокомпонентных нанокристаллических материалах от величины свободного объема. Показано, что локальные флуктуации внутренних напряжений в этих материалах могут превышать значения макроскопического предела прочности.
ХЕЙФЕЦ А.Э., ЗЕЛЬДОВИЧ В.И., ФРОЛОВА Н.Ю., ДОЛГИХ С.М., ГААН К.В., ШОРОХОВ Е.В.
Выполнен эксперимент по схлопыванию толстостенной оболочки (трубы) из стали 20 (Fe-0.2 вес. % С) в сплошной цилиндр под действием взрыва. Исследованы изменения микроструктуры в цилиндре, возникшие под влиянием двух факторов: ударной волны, дающей начальный импульс схождению, и высокоскоростной деформации при последующем инерционном схождении оболочки; проведены расчеты изменения распределения температур в цилиндре с течением времени. В результате деформационного воздействия в стали 20 получена новая структура "баротермической" закалки, состоящая из дисперсных кристаллов а-фазы, возникших при закалке на месте свободного феррита, и участков сохранившегося исходного перлита. Показано, что необычный порядок протекания а - у-превращения объясняется различной степенью нагрева структурных составляющих стали (свободного феррита и перлита). Сделан вывод о том, что высокоскоростная деформация, реализованная в эксперименте, может быть использована в качестве метода, позволяющего по-разному не только деформировать, но и нагреть структурные составляющие многофазных материалов.
БАЛАШЕВ В.В., ВИКУЛОВ В.А., ДИМИТРИЕВ А.А., ПИСАРЕНКО Т.А., ПУСТОВАЛОВ Е.В., КОРОБЦОВ В.В.
Используя методы дифракции электронов на просвет и на отражение, исследована структура пленок Fe3O4 в зависимости от температуры их синтеза на подложке Si, покрытой ультратонким слоем SiO2. Выращенные поликристаллические пленки магнетита имели текстуру, ось которой была перпендикулярна поверхности пленки SiO2. Обнаружено, что с увеличением температуры роста происходит структурное упорядочение, которое характеризуется увеличением объемной доли зерен с преимущественной (311)-ориентацией. Исследование магнитотранспортных свойств пленок показало, что величина магнитосопротивления увеличивается с ростом температуры их синтеза. Установлено, что в системе Fe3O4/SiO2/Si с туннельно-тонким слоем SiO2 величина магнитосопротивления уменьшается в результате протекания электрического тока по каналу в подложке кремния.