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

ЛЕНЬКОВ С.В., ФЕДОРОВА Н.В. — 2014 г.

Рассмотрены установившиеся и затухающие колебания s0-моды Лэмба в вязкоупругой аморфной ферромагнитной ленте, возбуждаемые при электромагнитно-акустическом (ЭМА) преобразовании. Предложена резонансная методика, использующая двойное ЭМА-преобразование, для измерения модуля упругости E и внутреннего трения в аморфных ферромагнитных лентах. Исследовано влияние низкотемпературного изохронного отжига на полевые зависимости модуля Юнга и внутреннего трения сплавов Fe80Si10B10 и Fe73.7Cu1.0Nb3.2Si12.7B9.4.

БРАИЛОВСКИЙ В., КОРОТИЦКИЙ А.В., КРЕЙЦБЕРГ А.Ю., ПРОКОШКИН С.Д. — 2014 г.

Изучены особенности наноструктуры, кристаллографической текстуры и кристаллической решетки мартенсита сплава Ti–50.26 ат. % Ni, подвергнутого термомеханической обработке, включающей холодную прокатку, теплую (при 150°C) прокатку, промежуточный и последеформационный отжиги (при 400°C) в различных сочетаниях. Для расчета ресурса обратимой деформации в приближении поликристалла предложен и использован метод, основанный на достаточно полном учете функции распределения ориентировок исходного В2-аустенита и предположении о реализации наиболее благоприятного ориентационного варианта мартенсита в каждом зерне. Рассчитанные величины ресурса обратимой деформации сравнивали с экспериментальными данными и анализировали совместно с результатами определения реактивных напряжений и параметров диаграммы деформации-разгрузки. Сделаны оценки роли структурного и текстурного факторов в реализации обратимой деформации наноструктурного сплава Ti–50.26 ат. % Ni. Для реализации предельно высокой обратимой деформации следует стремиться к получению нанокристаллической структуры в сочетании с сильной текстурой, обеспечивающей максимальную деформацию превращения в направлении растяжения.

ЛОМАЕВА C.Ф., МАРАТКАНОВА А.Н., ПЕТРОВ Д.А., РОЗАНОВ К.Н., ЧУЛКИНА А.А. — 2014 г.

Исследован структурно-фазовый состав, магнитостатические и СВЧ-свойства порошков, полученных совместным размолом карбонильного железа и парафина в объемном соотношении от 10 : 90 до 80 : 20. Показано, что форма частиц порошка существенно зависит от количества Fe в измельчаемой смеси. При содержании Fe 30 об. % частицы приобретают пластинчатую форму, а при содержании более 40 об. % наблюдается агломерация частиц. При содержании Fe выше 30 об. % в частицах формируется фаза Fe3C, что приводит к росту коэрцитивной силы и снижению удельной намагниченности насыщения порошков. Измерены частотные зависимости СВЧ-магнитной и диэлектрической проницаемостей композитных материалов, содержащих изготовленные порошки, и определены частотные зависимости собственной магнитной проницаемости этих порошков. Показано, что статическое значение собственной магнитной проницаемости достигает максимума у порошков с содержанием Fe в исходной смеси 30 об. %.

КУРКИН М.И., ОРЛОВА Н.Б. — 2014 г.

Проводится сравнение магнитоэлектрических эффектов Ландау–Дзялошинского–Астрова с электромагнитными эффектами, обусловленными электромагнитной индукцией Фарадея и токами смещения Максвелла. Формируется требование спонтанного нарушения симметрии относительно пространственной инверсии и обращения времени в качестве условия существования магнитоэлектрических эффектов. Анализируются некоторые результаты, полученные Е.А. Туровым лично и в соавторстве, которые внесли значительный вклад в развитие науки о магнитоэлектричестве. К этим результатам относятся: разработка схемы упрощенного симметрийного анализа для описания коллинеарных спиновых структур; использование этой схемы для инвариантного разложения термодинамических потенциалов для магнетиков с различным типом магнитного упорядочения; формулировка микроскопической модели магнитоэлектричества с использованием связи спинов с электроактивными оптическими фононами; исследование эффектов усиления магнитоэлектрических эффектов при магнитном резонансе; анализ возможностей электродипольного возбуждения и регистрации различных сигналов магнитного резонанса; изучение проявлений магнитоэлектрических эффектов в магнитоакустике и оптике.

ВОХМЯНИН А.П., ПИРОГОВ А.Н. — 2014 г.

В результате нейтронографических исследований твердых растворов TbNi2Si2 TbMn2Si2 в них обнаружены магнитные структуры с волновыми векторами {k8} = + = [ , , 0]/a, { } = = /a и { } = 0. В работе описана методика и результаты расчета базисных функций неприводимых представлений пространственной группы , используемых при наиболее рациональном поиске реальной модели магнитной структуры изучаемых объектов. Определены состав магнитного представления для каждого из вышеперечисленных волновых векторов и возможные варианты взаимной ориентации атомных магнитных моментов в кристаллографических позициях, в которых расположены магнитоактивные атомы (Tb, Ni, Mn).

МЕНЬШЕНИН В.В. — 2014 г.

На основе теоретико-группового подхода рассмотрены некоторые специфические свойства антиферромагнитно упорядоченных кристаллов, такие как: антиферромагнитный фотогальванический эффект, взаимодействие спиновых волн с полярными оптическими фононами и влияние этого взаимодействия на структурные фазовые переходы, магнитные переходы в несоизмеримые структуры.

БЕЛЯЕВСКИХ А.С., ЛОБАНОВ М.Л., РЕДИКУЛЬЦЕВ А.А., РУСАКОВ Г.М. — 2014 г.

Показано, что при прокатке монокристалла Fe–3% Si с ориентировкой (110)[001] c различными степенями деформации, между элементами мезоструктуры (деформационные двойники, деформационные полосы, полосы сдвига) формируются специальные разориентации: , , 11, 19, 27, 29b, 33. В процессе деформации данные разориентации сохраняются, разориентация частично трансформируется в близкие к ней: 17b, 43c. Зародыши первичной рекристаллизации c ориентировками близкими к (110)[001], формирующиеся на двойниках, в переходных полосах и полосах сдвига, сохраняют с деформированной матрицей участки специальных границ, соответствующих специальным разориентациям возникшим при деформации. Полученные экспериментальные данные позволяют провести прямую аналогию между процессами фазовых и структурных превращений. Для фазовых превращений характерно наличие ориентационной связи между кристаллическими решетками исходной и образовавшейся фаз, которая выражается в параллельности плотноупакованных плоскостей и направлений. В случае структурных превращений роль ориентационных соотношений выполняют специальные разориентации.

ГОНЧАРОВ С.Н., ГУДНЕВ Н.З., ДЕЛЬГАДО РЕЙНА С.Ю., НОСОВ А.Д., ТАБАТЧИКОВА Т.И., ЯКОВЛЕВА И.Л. — 2014 г.

Методами металлографии, сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии исследована структура сварных соединений высокопрочной конструкционной стали с различным типом металла шва. Определена ударная вязкость зоны термического влияния (ЗТВ) при температурах +20°С, –40°С. На основе фрактографических исследований характера излома сварных соединений после испытаний на ударный изгиб определены участки ЗТВ, наиболее опасные для возникновения трещин. Указаны структурные факторы, влияющие на хрупкость околошовной зоны сварных соединений с аустенитным металлом шва – наличие аустенитно-бейнитной структуры, крупных выделений карбидов, распределение водорода.

ЗЕЛЬДОВИЧ В.И., НАСОНОВ П.А., ФРОЛОВА Н.Ю., ХЕЙФЕЦ А.Э., ХОМСКАЯ И.В., ШОРОХОВ Е.В. — 2014 г.

Объемные образцы хромоциркониевой бронзы подвергнуты интенсивной пластической деформации двумя методами: высокоскоростному динамическому канально-угловому прессованию (ДКУП) и квазистатической деформации прокаткой. Методами металлографии и электронной микроскопии исследована структура и измерена микротвердость образцов после деформации и после дополнительного старения. Показано, что высокоскоростная деформация методом ДКУП носит периодический характер. Установлено, что при ДКУП в четыре прохода исследованной бронзы образуется преимущественно структура динамической полигонизации, формирование которой сопровождается процессами старения. При прокатке образуются ячейки деформационного происхождения и структура с хаотически распределенными дислокациями и многочисленными контурами экстинкции.

БОНДАРЕВ А.В., КИРЮХАНЦЕВ-КОРНЕЕВ Ф.В., ЛЕВАШОВ Е.А., ТРУХАНОВ П.А., ШВЫНДИНА Н.В. — 2014 г.

Изучено влияние добавок B на структуру, механические и трибологические свойства Cu покрытий, полученных методом магнетронного распыления мозаичных мишеней. Показано, что введение B приводит к измельчению структуры покрытий. Определены твердость, модуль упругости, упругое восстановление и показатель пластичности покрытий Cu–B. Установлено, что введение 7–15 ат. % бора способствует снижению коэффициента трения и приведенного износа. Показано, что высокие трибологические характеристики покрытий в системе Cu–B связаны с формированием на поверхности покрытия твердой смазки H3BO3.

БЕЛОТЕЛОВА Ю.Н., БЛИНОВА Ю.В., ДЕГТЯРЕВ М.В., КРИНИЦИНА Т.П., КУЗНЕЦОВА Е.И., РАКОВ Д.Н., РОМАНОВ Е.П., СУДАРЕВА С.В. — 2014 г.

Разными структурными методами исследована сердцевина одножильного композита MgB2/Cu,Nb с высоким критическим током 427 А (0 Тл, 4.2 К; jc 105 A/см2), изготовленного методом ex-situ. Наблюдали два типа кристаллов MgB2: крупные, очень плотные с пониженным содержанием кислорода (2–8 ат. %) и фракция из мелких слабосвязанных кристаллитиков с повышенным содержанием кислорода (4–21 ат. %). Для сравнительного анализа структур также выполнено исследование массивного образца MgB2, синтезированного при температуре 1000°С. Обнаружено, что с одной и той же гексагональной решеткой типа MgB2 формируются фактически две фазы, отличающиеся по содержанию магния и бора (в пределах области гомогенности), примесного кислорода, а также по микроструктуре, но мало отличающиеся по параметрам решетки. Двухфазное состояние массивного образца MgB2 обусловлено механизмом его формирования: расплавление магния, растворение в нем твердого бора, кристаллизация соединения MgB2 из расплава с образованием дендритоподобной структуры с соответствующим перераспределением компонентов и примесей. Двухфазная структура массивного образца MgB2 в некоторой степени передается композиту MgB2/Cu,Nb, изготовленному методом ex-situ (отжиг композита при 700°С). Показано, что кислород в соединении MgB2 является дестабилизирующим фактором и приводит к превращению сверхпроводника в MgO.

НИКУЛИН С.А., РОГАЧЕВ С.О., РОЖНОВ А.Б., ХАТКЕВИЧ В.М. — 2014 г.

Проведено сравнительное исследование влияния высокотемпературного “внутреннего” азотирования (при температуре выше 1000°С) на формирование структуры и упрочнение тонколистовых образцов из сталей 08Х17Т (0.06% C–17.0% Cr–0.5% Ti) и 15Х25Т (0.10% C–25.0% Cr–0.5% Ti). При высокотемпературном “внутреннем” азотировании в стали 08Х17Т формируется структура мартенсита с выделениями частиц типа Cr2N, а в стали 15Х25Т образуется слоистая структура, при этом отдельные слои состоят из смеси -фазы, -фазы и частиц Cr2N с различным соотношением. Показано, что “внутреннее” азотирование обеих сталей с последующим отжигом приводит к их значительному равномерному упрочнению.

КОЛОСОВ В.Н., ШЕВЫРЁВ А.А. — 2014 г.

Исследованы формы проявления эпитаксиального роста электролитических сверхпроводящих покрытий высокочистого ниобия на подложках из ниобия, молибдена и вольфрама. Изучена динамика изменения структуры и текстуры покрытий в зависимости от способа обработки подложки, катодной плотности тока и толщины осаждаемого слоя ниобия.

ВАХИТОВ Р.М., МАГАДЕЕВ Е.Б. — 2014 г.

Теоретически изучены структура и свойства магнитных неоднородностей типа 0° доменных границ, локализованных на уединенных дефектах одноосного кристалла. Показано, что при определенных условиях на одном и том же дефекте могут возникать неоднородности двух типов, отличающиеся по амплитуде, ширине и энергии доменной границы. Установлено, что на дефектах сравнительно больших размеров оба типа неоднородностей оказываются энергетически выгоднее однородного состояния. Рассмотрен вклад этих неоднородностей в процессы спиновой переориентации реальных магнетиков, в том числе и в явления, индуцированные внешним магнитным полем.

АСТАФЬЕВ В.В., БЕЛЬТЮКОВ А.Л., БРОДОВА И.Г., МУХГАЛИН В.В., ПОТАПОВА А.А., СТОЛЯРОВ В.В., ФРОЛОВА А., ШИРИНКИНА И.Г., ЯБЛОНСКИХ Т.И. — 2014 г.

Проведено исследование деформационной структуры и фазового состава бинарного и промышленного алюминиевых сплавов с медью, полученных электропластической прокаткой (ЭПП). Показано, что на изменение структуры и твердости материалов в процессе ЭПП влияет исходное состояние, определяющее распределение дислокационного ансамбля и его термомеханическую стабильность. Установлено, что ЭПП инициирует динамическое деформационное старение пересыщенного твердого раствора на основе алюминия с выделением упрочняющей -фазы в Al–Cu-сплаве и S-фазы в сплаве Д16.

ДОРОФЕЕВ Г.А., ЛАДЬЯНОВ В.И., ЛУБНИН А.Н., МУХГАЛИН В.В., ПУШКАРЕВ Б.Е. — 2014 г.

Методами рентгеновской дифракции, растровой электронной микроскопии и химического анализа показано, что при шаровом измельчении -титана в жидких органических средах толуола и н-гептана формируется нанокристаллическая ГЦК-фаза, являющаяся метастабильным карбогидридом Ti(С,H) с недостатком по водороду и углероду по сравнению со стабильными карбогидридами. Размеры порошковых частиц после измельчения в толуоле и н-гептане значительно различаются и составляют 5–10 и 20–30 мкм соответственно. Показано, что кинетика формирования Ti(С,H) не зависит от среды измельчения. Атомное соотношение Н/C в продуктах механосинтеза хорошо совпадает с таковыми для используемых органических сред: толуола (Н/C = 1.1) и н-гептана (Н/C = 2.3). Предложен механизм твердо-жидкостного механосинтеза, включающий повторяющиеся процессы разрушения частиц с образованием новых ювенильных поверхностей, адсорбции на них жидких углеводородов и последующей холодной сварки измельченных частиц. Предполагается, что формирование ГЦК-фазы в процессе измельчения связано с генерацией дефектов упаковки в -Ti. При отжиге при 550°С ГЦК-фаза распадается с образованием стабильного карбида титана TiC (отжиг в вакууме) или стабильного карбогидрида титана и твердого раствора -Ti( (отжиг в аргоне) с частичным обратным превращением Ti(С,H) -Ti в обоих случаях.

ГАНАВАТИ Б., КУКАРЕКО В.А., ПЕРЕВОЗНИКОВ С.С., ЦЫБУЛЬСКАЯ Л.С. — 2014 г.

Исследовано структурное состояние и трибологические свойства электрохимических покрытий Со–Р с содержанием фосфора 1.5–20 ат. %. Установлено, что в покрытиях Co–Р при содержании фосфора <8 ат. % образуется твердый раствор фосфора в матричной фазе -. Покрытие Со92Р8 имеет аморфно-кристаллическую структуру. При концентрации фосфора 10 ат. % образуются покрытия с аморфной структурой. Обсужден механизм формирования структуры при осаждении покрытий с различным содержанием фосфора. Показано, что наилучшими триботехническими свойствами обладают кристаллические Co–Р покрытия с содержанием фосфора 3 ат. % и аморфные покрытия с содержанием фосфора 20 ат. %. Сделано заключение, что износостойкость аморфных покрытий Co–Р определяется деформационно-термической стабильностью их аморфной структуры.

КАЛИНИН Г.Ю., КАТАЕВА Н.В., МУШНИКОВА С.Ю., САГАРАДЗЕ В.В., ХАРЬКОВ О.А., ЯМПОЛЬСКИЙ В.Д. — 2014 г.

Выполнено плакирование образцов судостроительной корпусной стали 10Н3ХДМБФ азотсодержащей аустенитной сталью 04Х20Н6Г11М2АФБ с использованием различных режимов обработки, включающих горячую прокатку, аустенитную наплавку и сварку взрывом с последующей горячей прокаткой и термической обработкой. Между основным и плакирующим материалами выявлен промежуточный слой с изменяющейся концентрацией хрома, марганца и никеля, в котором обнаружено формирование мартенситной структуры. Прочность соединения плакирующего слоя и корпусной стали при испытании на сдвиг до разрушения почти во всех случаях оказалась достаточно высокой: сд = 437–520 МПа. Исключение составил образец с однонаправленной наплавкой без последующей горячей прокатки ( сд = 308 МПа), в котором были обнаружены “непровары” между наплавленными валиками нержавеющей стали.

ВАЛИУЛЛИН А.И., ЗАВАЛИШИН В.А., КАБАНОВА И.Г., КАТАЕВА Н.В., КЛЮКИНА М.Ф., САГАРАДЗЕ В.В. — 2014 г.

В сплаве Fe–32% Ni при медленном нагреве со скоростью 0.01 град/мин до температуры ниже АН наблюдается раздвойникование и появление промежуточной -фазы с ГПУ-решеткой и параметрами а = 2.535 A, с = 4.132 A, с/а = 1.63. Медленный нагрев до 430–490°C приводит к образованию обогащенного никелем нанокристаллического аустенита, который существенно повышает твердость мартенсита. Образование аустенита в сплаве Fe–32% Ni при ускоренном нагреве до 600°C из смеси мартенсита с 20–30% нанокристаллического аустенита осуществляется массивным механизмом с диффузией атомов на короткие расстояния. При этом диффузия не устраняет микроконцентрационную неоднородность сплава по никелю, но переориентирует нанокристаллы -фазы, практически ликвидирует дислокационную структуру и снимает упрочнение фазовым наклепом.

БОГДАНОВ С.Г., ГОЩИЦКИЙ Б.Н., ПАРХОМЕНКО В.Д. — 2014 г.

Методом малоуглового рассеяния нейтронов исследованы образцы чистого никеля в исходном состоянии и облученные быстрыми нейтронами = 1 ? 1018, 1 ? 1019 и 1 ? 1020 см-2 (Еn 0.1 МэВ). Установлено, что субструктура образцов характеризуется вакансионными кластерами двух характерных размеров – 2.5–4 и 7 нм. Размер выделений слабо зависит от флюенса быстрых нейтронов, а их плотность по порядку величины составляет 1022 и 1019 м-3 соответственно и увеличивается в 3–10 раз с ростом флюенса.