научный журнал по физике Физика металлов и металловедение ISSN: 0015-3230

Архив научных статейиз журнала «Физика металлов и металловедение»

  • СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ЭВТЕКТОИДНОЙ СТАЛИ У8 ПОСЛЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ДЕФОРМАЦИИ. III. ДЕФОРМАЦИЯ НИЖЕ РАВНОВЕСНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ЭВТЕКТОИДНОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ

    ДЕГТЯРЕВ В.Н., КАРЬКИНА Л.Е., МОРОЗОВ С.А., СЧАСТЛИВЦЕВ В.М., УРЦЕВ В.Н., ХЛЕБНИКОВА Ю.В., ЯКОВЛЕВА И.Л. — 2004 г.

    Методом электронной микроскопии с применением g ∙ b -анализа исследована микроструктура углеродистой эвтектоидной стали У8 после горячей деформации кручением в интервале температур 650-700°C. Впервые установлено, что дислокации из аустенита могут наследоваться обеими структурными составляющими перлита при фазовом превращении, происходящем одновременно с деформацией. Показано, что наложение процессов деформации и фазового превращения приводит к фрагментации цементитных пластин и образованию полигональной структуры в феррите одновременно с образованием перлитных колоний. В образцах со смешанной структурой (перлит + бейнито -мартенситные области) образуется несколько морфологических типов продуктов сдвигового превращения: верхний бейнит, двойникованный и реечный мартенсит, а также крупные мартенситные пластины с четко выраженным мидрибом. Внутри крупных кристаллов мартенсита и на границах матрица/двойник происходит выделение мелкодисперсных карбидных частиц.

  • СТРУКТУРНЫЕ И ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В СПЛАВАХ TINI-TIAL И TINI-ALNI С ЭФФЕКТАМИ ПАМЯТИ ФОРМЫ. I. РЕНТГЕНОГРАФИЯ И ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЕ

    КОУРОВ Н.И., КУРАНОВА Н.Н., ПУШИН В.Г., УКСУСНИКОВ А.Н., ЮРЧЕНКО Л.И. — 2004 г.

    Изучено влияние легирования алюминием на особенности микроструктуры и мартенситные превращения в тройных квазибинарных сплавах системы TiNiAl. Исследования выполнены, используя in situ методы просвечивающей электронной микроскопии, рентгеновской дифрактометрии θ/2θ, измерений электросопротивления в широком интервале температур. Построены полные диаграммы мартенситных превращений в сплавах двух разрезов Ti 50Ni 50 _ xAl x и Ti 50 _ yNi 50Al y. Определены характеристические температуры начала и конца прямых и обратных переходов B2 ↔ R и B2 → R → B19' и их последовательность в зависимости от содержания алюминия в интервале 0-5 ат. %. Исследованы температурные эффекты анизотропии параметров решеток R- и В19'-фаз и их удельных объемов и аккомодационно-релаксационные механизмы превращений В2 → R и R → В19' в сплавах.

  • СТРУКТУРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛАХ ПРИ КОМБИНИРОВАННОЙ ДЕФОРМАЦИИ (КРУЧЕНИЕ + ПРОКАТКА) И РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИОННОМ ОТЖИГЕ

    ВЛАДИМИРОВ Л.Р., ГУБЕРНАТОРОВ В.В., МАРТЕМЬЯНОВ А.Н., МАТВЕЕВА В.С., ПИЛЮГИН В.П., СОКОЛОВ Б.К., СЫЧЕВА Т.С. — 2004 г.

    Исследовано влияние предварительной деформации кручением на формирование структуры в сплаве Fe-3 мас. % Si и армко-железе при последующих холодной прокатке и отжиге.

  • СФЕРОИДИЗАЦИИ ГРАФИТА ПРИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ ДЕФОРМИРОВАННОГО ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА

    БАРАНОВ А.А., БАРАНОВ Д.А. — 2004 г.

    В формировании структуры и свойств железных сплавов большую роль играют процессы сфероидизации кристаллов избыточных фаз. Переход от неравноосных кристаллов к равноосным, как правило, ведет к повышению пластичности и вязкости сплавов, что является одной из задач термической обработки.

  • ТЕМПЕРАТУРНОЕ ПОВЕДЕНИЕ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ УПОРЯДОЧЕННОГО ПО В2-ТИПУ СПЛАВА FE 66AL 34

    DRULIS H., GACZYNSKI P., ВОРОНИНА Е.В., ЕЛСУКОВ Е.П., КОРОЛЕВ А.В. — 2004 г.

    Представлены результаты температурных (5-300 K) мессбауэровских и магнитных измерений упорядоченного сплава Fe 66Al 34. Подтверждено необычное поведение температурной зависимости намагниченности M, проявляющееся в наличии максимума на кривых M(T). Обнаружено резкое уменьшение среднего сверхтонкого магнитного поля H при температурах значительно меньших T = 80 K, при которой H = 0. В то же время установлено, что M при T = 80 K возрастает более чем в 10 раз при увеличении внешнего магнитного поля от 0.5 до 25 кЭ. Дается новая интерпретация полученным экспериментальным результатам.

  • ТЕРМИЧЕСКАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ МЕХАНОАКТИВИРОВАННЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ М/КВАЗИКРИСТАЛЛ AL-CU-FE

    АФОНИНА Е.А., БАЛДОХИН Ю.В., КАЛОШКИН С.Д., ТОМИЛИН И.А., ЧЕРДЫНЦЕВ В.В., ШЕЛЕХОВ Е.В. — 2004 г.

    Метод механической активации использовали для получения металломатричных композитов. В настоящей работе в качестве наполнителя использовали квазикристаллический порошок Al 65Cu 23Fe 12, полученный механическим сплавлением компонентов с последующим отжигом. В качестве матричного материала использовали чистый порошковый Al. Для получения композита порошки матричного материала и наполнителя обрабатывали в планетарной шаровой мельнице в соотношениях Al-20 вес. % Al 65Cu 23Fe 12 и Al-10 вес. % Al 65Cu 23Fe 12. Фазовый состав исследовали методами рентгеноструктурного анализа и мессбауэровской спектроскопии. Показано, что нагрев композиционных образцов ведет к взаимодействию наполнителя и матрицы с образованием интерметаллических соединений. На шлифах компактированных образцов исследовали влияние условий обработки на микротвердость композиционных материалов. Показано, что увеличение как времени механоактивационной обработки, так и продолжительности выдержки под давлением при ком-пактировании ведет к росту микротвердости.

  • УПРУГИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОМ ГОФРИРОВАНИИ СЛОЕВ МАТЕРИАЛА. КАСАТЕЛЬНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ

    АНТОНЕНКО А.Н., НЕВЕРОВ В.В. — 2004 г.

    Построено поле напряжений группы из 110 незавершенных сдвигов, расположение участков которых соответствует гофрированному порядку. По данным об упругой энергии группы найдены наиболее вероятные параметры расположения участков. Установлено, что распределение касательных напряжений имеет слоевой характер.

  • УСЛОВИЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТРУКТУРЫ ПАКЕТНОГО МАРТЕНСИТА ПРИ ЗАМЕДЛЕННОМ ОХЛАЖДЕНИИ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОГО АУСТЕНИТА

    СИМОНОВ Ю.Н. — 2004 г.

    На базе анализа результатов комплексного исследования кинетики превращений, структуры и характеристик механических свойств низкоуглеродистых сталей сформулированы подходы к разработке химического состава, позволяющие обеспечить получение структуры пакетного мартенсита при медленном охлаждении низкоуглеродистых мартенситных сталей повышенной прочности.

  • ФАЗОВЫЕ И СТРУКТУРНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В ТРОЙНЫХ СПЛАВАХ НА ОСНОВЕ NI 3AL ПРИ ЛЕГИРОВАНИИ ЖЕЛЕЗОМ

    АКШЕНЦЕВ Ю.Н., ЛЕПИХИН С.В., САЗОНОВА В.А., СТЕПАНОВА Н.Н., ТЯГУНОВ Г.В. — 2004 г.

    На основе результатов структурных исследований и данных дифференциально-термического анализа установлены закономерности в изменениях характера кристаллизации тройных сплавов на основе интерметаллического соединения Ni 3А1, легированных железом. Построены схема фазового состава сплавов системы Ni 3А1-Fе при температуре солидуса в пределах области гомогенности γ-фазы и изотермический разрез участка тройной диаграммы состояния при 1290°С, а также политермический разрез по линии Ni 3А1 → Ni 3(А1, Fе) до 7 ат. % Fе.

  • ФАЗОВЫЕ И СТРУКТУРНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В ТРОЙНЫХ СПЛАВАХ НА ОСНОВЕ NI 3А1

    АКШЕНЦЕВ Ю.Н., БЕЛАШ В.П., ЕЛОХИНА Л.В., ЛЕПИХИН С.В., САВИН О.В., СТЕПАНОВА Н.Н., ТЯГУНОВ Г.В. — 2004 г.

    Обобщение результатов металлографических, электронно-микроскопических и рентгеновских исследований в сочетании с данными дифференциально-термического анализа (ДТА) позволило установить общие закономерности в последовательности фазовых и структурных превращений, приводящих к формированию однофазного γ'-состояния в ходе кристаллизации и последующего охлаждения тройных сплавов на основе интерметаллического соединения Ni 3А1 в зависимости от типа замещения, присущего данному легирующему элементу в пределах области гомогенности γ'-фазы. Установлена корреляция между типом замещения, предпочтительным для данного легирующего переходного элемента, и охарактеризовать шириной d-зоны W d на шкале энергий. Атомы переходных элементов с выраженной локализацией замещают при легировании позиции никеля. Чем более делокализованы d-электроны, тем более для данного переходного элемента выражена способность к замещению позиций алюминия.

  • ФЕРРОМАГНИТНОЕ СОСТОЯНИЕ В ПЕРИОДИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ АНДЕРСОНА

    АЛЕКСЕЕВ Д.С., ИЗЮМОВ Ю.А. — 2004 г.

    Периодическая модель Андерсона рассмотрена в пределе U → ∞. Для вычисления электронных функций Грина, построенных на Х-операторах Хаббарда, использован метод производящего функционала, в котором функции Грина определяются как вариационные производные по флуктуирующим полям. Функции Грина для s- и d-электоронов, а также смешанные функции Грина, выражаются только через две характеристики d-электронной функции Грина: ее неприводимую собственно-энергетическую часть и концевую часть. Для них выведены уравнения в вариационных производных, которые могут быть решены путем итераций по параметру гибридизации. В первом приближении по этому параметру соответствующему учету хартриевской и фоковской поправок к собственной энергии d-электрона, выведены уравнения, соответствующие приближению среднего поля и путем их численного решения определена область существования ферромагнитного решения модели в пространстве основных параметров гамильтониана: параметра гибридизации, положения d-элек-тронного уровня в полосе s-электронов и электронной концентрации. Показано, что ферромагнетизм возможен за счет двух факторов: спин-зависящей гибридизационной щели в квазичастичном спектре (хартриевская поправка) и зависящего от спина смещения верхнего края нижней квазичас-тичной подзоны (фоковская поправка).

  • ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПОКРЫТИЯ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ SUS316L НАНЕСЕННОГО НА ПОДЛОЖКУ ИЗ МАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ SS400

    ИВАНОВ Ю.Ф., КОБЗЕВ А.П., КУЛЬМЕНТЬЕВА О.П., КУРОДА С., КШНЯКИН В.С., ПОГРЕБНЯК А.Д., ТШРИН Ю.Н. — 2004 г.

    Методами просвечивающей электронной дифракционной микроскопии, рентгеноструктурного анализа, резерфордовского обратного рассеяния, упругого резонанса протонов и др. изучены дефектная субструктура, фазовый и элементный состав покрытий из нержавеющей стали SUS316L, нанесенных на подложку из малоуглеродистой стали SS400 плазменно-детонационным методом. С помощью высокоскоростной (3-8 км/с) высокотемпературной (4000-30000 К) импульсной (4-6 Гц) плазменной струи получены плотные покрытия толщиной 120-620 мкм. Обнаружено, что при нанесении плазменно-детонационного покрытия, как в самом покрытии, так и в подложке происходят структурно-фазовые изменения. Фазовый состав осажденного покрытия отличается от состава исходного порошка - происходит насыщение поверхностного слоя легкими примесями (кислородом и углеродом) и обеднение легирующими элементами (Ni, Сr, Мо), значительная часть γ-фазы перестраивается в α-фазу, наблюдается взаимопроникновение покрытия и подложки, в подложке формируется переходная область, которая характеризуется мелкозернистой структурой, содержащей высокую плотность дислокаций и повышенную (относительно исходного состояния) объемную долю частиц карбидной фазы. Определены условия лучшего сцепления покрытия с подложкой. Даны объяснения наблюдаемых эффектов.

  • ФОРМИРОВАНИЕ СВОЙСТВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ СПЛАВОВ ПРИ ТЕРМОМАГНИТНОЙ И ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКАХ

    ГУБЕРНАТОРОВ В.В., ДРАГОШАНСКИЙ Ю.Н., СЫЧЕВА Т.С. — 2004 г.

    Рассмотрены условия и механизм образования кластеров в железокремнистых сплавах. Проведен анализ изменений структуры и расположения кластеров при наложении внешних воздействий на сплав во время термической обработки и их влияния на эффекты термомагнитной и термомеханической обработок.

  • ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ АЛИТИРОВАННОГО СЛОЯ НА ТИТАНЕ ПРИ ОТЖИГЕ

    ЕРМАКОВ Е.Л., МУКАШЕВ Б.Н., ОРОЗБАЕВ Р.О., РОМАНЬКОВ С.Е. — 2004 г.

    Методом термического напыления на образцы из титана, которые использовались в качестве подложки, был нанесен слой алюминия. Методами рентгеноструктурного анализа и электронной сканирующей микроскопии исследовано формирование структуры алюминидных фаз на поверхности титана при отжиге. Установлено, что последовательность формирования фаз определяет концентрационный фактор. В зависимости от концентрационного соотношения элементов на поверхности титана последовательно формируются различные алюминидные фазы в соответствии с равновесной диаграммой состояния Ti-Al. На начальных этапах на межфазной границе раздела Ti/Al в результате взаимной диффузии начинает формироваться слой Al 3Ti, и постепенно вся пленка алюминия расходуется на образование этого слоя. Слой Al 3Ti диффузионно неустойчив в контакте с титаном и при повышении температуры начинает рассасываться (≥600°C) с образованием последовательно фаз TiAl и Ti 3Al. При 800°С на поверхности титана формируется двухфазная структура (Ti 3Al + TiAl). Постепенно с увеличением времени выдержки при 800°С соединение TiAl превращается в Ti 3Al. На поверхности титана формируется однородный сплошной слой на основе соединения Ti 3Al. При температурах, превышающих температуру аллотропического превращения титана (>950°C), слой Ti 3Al начинает диффузионно рассасываться и полностью исчезает после отжига при 1000°С. При этом концентрация алюминия в приповерхностном объеме составляет ~ 0.5 ат. %. Все структурные изменения, происходящие на поверхности титана, сопровождаются значительными изменениями микротвердости. После того как на поверхности титана сформировался слой на основе соединения Ti 3Al, его микротвердость увеличилась практически в 2.5 раза.

  • ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ МАРТЕНСИТНОЙ СТАЛИ 12Х2Г2НМФТ ПРИ ЗАКАЛКЕ

    КЛЕЙНЕР Л.М., МИТРОХОВИЧ Н.Н., ШАЦОВ А.А., ЮГАЙ С.С. — 2004 г.

    Прогресс металловедения в области разработки сталей в последней трети XX века привел к созданию двух классов сталей с рекордными показателями конструкционной прочности - мартенситостареющих и трипсталей, стоимость этих материалов уже на стадии создания в 5 раз превышала стоимость низколегированных высокопрочных. Почти одновременно с мартенситостареющими и трипсталями появились низкоуглеродистые мартенситные стали (НМС), выгодно отличающиеся низкой концентрацией добавок, отсутствием в составе дорогих и дефицитных легирующих элементов, универсальностью, простотой и экологической безопасностью термической обработки в сочетании с высокими характеристиками механических свойств. Одной из лучших НМС по соотношению цена/качество является сталь 12Х2Г2НМФТ. В результате исследований этой стали установлено сохранение реечной структуры а-фазы до температуры Ас 1 и при нагреве в МКИ, асимптотическое стремление дислокационной структуры к полигонизованному состоянию в процессе отпуска, снижение критической точки Ас 1 при быстром нагреве. Особенности структуры позволяют предложить новые режимы, расширяющие технологические возможности упрочняющей термической обработки НМС 12Х2Г2НМФТ.

  • ЭВОЛЮЦИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ СПЛАВОВ СU-АU-РD ПРИ УПОРЯДОЧЕНИИ ПОСЛЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ДЕФОРМАЦИИ

    ВОЛКОВ А.Ю. — 2004 г.

    Исследованы структура и свойства сплавов Сu-Аu-Рd упорядоченных по типу L1 0 после предварительной пластической деформации. Установлено быстрое формирование зерен-монодоменов; не зафиксировано образования ламельной структуры в сплавах с содержанием палладия выше 14 ат. %. Показано, что размер образующихся зерен существенным образом зависит от температурного интервала обработки. Приведены результаты механических испытаний сплавов в различных структурных состояниях.

  • ЭВОЛЮЦИЯ СТРУКТУРЫ В НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ FЕ И СПЛАВЕ FЕ 75SI 25 ПРИ ТЕРМООБРАБОТКЕ

    ВЫТОВТОВ Д.А., ДОРОФЕЕВ Г.А., ЕЛСУКОВ Е.П., ФОМИН В.М. — 2004 г.

    Методами дифференциального термического анализа, рентгеновской дифракции и мессбауэровской спектроскопии изучены структурно-фазовые превращения, происходящие в нанокристаллическом Fе и сплаве Fе 75Si 25 в результате перехода из сильнодеформированного состояния к равновесному при термообработке. Переход к равновесному состоянию нанокристаллического α-Fе можно условно поделить на два этапа. Для сплава Fе 75Si 25 была установлена многостадийность структурной эволюции.

  • ЭВОЛЮЦИЯ СТРУКТУРЫ ПРИ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ СПЛАВОВ С ПАМЯТЬЮ ФОРМЫ НА ОСНОВЕ НИКЕЛИДА ТИТАНА

    ДОБАТКИН С.В., ПРОКОФЬЕВ Е.А., ПРОКОШКИН С.Д., СТОЛЯРОВ В.В., ТАТЬЯНИН Е.В., ТРУБИЦЫНА И.Б., Ю ХМЕЛЕВСКАЯ И. — 2004 г.

    Методами просвечивающей электронной микроскопии, рентгеновской дифрактометрии и измерений микротвердости исследовали особенности структурообразования в сплавах на основе Ti-Ni в условиях интенсивной пластической деформации по схеме кручения под давлением. Способность исследованных сплавов к аморфизации при деформации зависит от относительного положения температуры деформации и точки M s. Она наибольшая, когда исходная структура перед деформацией -мартенсит, промежуточная, если исходная структура - метастабильный аустенит, и наименьшая, если исходная структура - стабильный аустенит.

  • ЭВОЛЮЦИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ СВОЙСТВ В СПЛАВАХ ТI 50NI 50 _ ХМЕ Х (МЕ = СU, NI, СО, FЕ, МN) С ЭФФЕКТОМ ПАМЯТИ ФОРМЫ

    КОРОЛЕВ А.В., КОУРОВ Н.И., ПУШИН В.Г. — 2004 г.

    В интервале температур 2-400 К проведены исследования магнитной восприимчивости, электросопротивления и термоэдс сплавов Тi 50Ni 50 _ хМе х (Ме = Сu, Ni, Со, Fе, Мn). Рассматривается изменение электронной зонной структуры вблизи уровня Ферми при мартенситных превращениях типа: В2 ↔ В19', В2 ↔ (R или В19) ↔ В19' и В2 ↔ (R или В19), а также при переходе от сплавов с эффектом памяти формы к сплавам без него в результате легирования интерметаллида ТiNi 3d-металлами.

  • ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИНТЕРМЕТАЛЛИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ СЕ 2FЕ 17

    АНИСИМОВ В.И., КНЯЗЕВ Ю.В., КУЗЬМИН Ю.И., КУЧИН А.Г., НЕКРАСОВ И.А. — 2004 г.

    Проведен самосогласованный расчет электронной структуры интерметаллического соединения Се 2Fе 17 в приближении локальной электронной плотности. Рассчитаны полная и парциальные плотности электронных состояний, связанных с ионами церия и железа. На основе полученных результатов проведена интерпретация энергетической зависимости оптического спектра этого соединения, измеренная в интервале 0.083-10.46 эВ.