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

ВДОВИЧЕНКО Е.В., ЕРМАКОВ Е.Л., МАМАЕВА А., ОРОЗБАЕВ Р.О., РОМАНЬКОВ С.Е. — 2004 г.

Методом термического напыления на образцы из титана, которые использовались в качестве подложки, был нанесен слой алюминия толщиной 3, 5 и 7 мкм. При отжиге на поверхности титана с нанесенным на его поверхность слоем алюминия последовательно формируются различные алюминидные фазы в соответствии с равновесной диаграммой состояния Ti-Al. Скорости роста диффузионных слоев различные и лимитируются исходной толщиной алюминивой пленки. Кинетика формирования слоев алюминидных фаз на поверхности титана и процесс развития микроструктуры зависит от толщины исходной пленки алюминия. С увеличением толщины исходной пленки алюминия после начальной стадии образования слоя Al 3Ti с высокой скоростью реакции происходит резкое замедление кинетики реакций практически на всех этапах формирования структуры. Ионное облучение сильно влияет на формирование микроструктуры и кинетику реакций, протекающих при формировании алюминидных фаз на поверхности титана. Влияние это неоднозначно и сложным образом зависит от толщины исходной пленки алюминия, фазового состава слоев и сорта внедряемых ионов.

МИРЗАЕВ Д.А., ОКИШЕВ К.Ю., СЧАСТЛИВЦЕВ В.М., ТАБАТЧИКОВА Т.И., УЛЬЯНОВ В.Г., УМОВА В.М., ЯКОВЛЕВА И.Л. — 2004 г.

Изучено влияние скорости охлаждения в диапазоне от 100 до 5 х 10 5 К/с на температуру начала ОЦК → ГПУ-полиморфного превращения в цирконии. Показано, что в цирконии, как и во многих других полиморфных металлах (Ti, Fe), имеются три кинетических ступени превращения, отличающиеся температурой начала (800; 640 и 520°C), структурой (массивная или корзиночная, дислокационный мартенсит и двойникованный мартенсит) и твердостью. Такая ступенчатость может быть обьяснена на основе теории кинетических ступеней фазовых превращений А.Л. Ройтбурда.

ЗАМЯТИН В.М., КАЙГОРОДОВА Л.И., ПОПОВ В.И. — 2004 г.

С помощью метода электронной микроскопии изучено структурное состояние сплава 5083 системы Al-Mg после гомогенизационного отжига по различным режимам. Идентифицированы интерметаллиды кристаллизационного происхождения и установлены особенности трансформации их формы и состава при изменении режима отжига. Выявлена взаимосвязь между структурой гомогенизированного сплава и характером его зеренной структуры, формирующейся в процессе динамической рекристаллизации при последующей горячей деформации. Определены структурные параметры, ответственные за повышение механических свойств деформированного сплава.

ГИРСОВА Н.В., ГРАБОВЕЦКАЯ Г.П., КОЛОБОВ Ю.Р. — 2004 г.

Методами просвечивающей электронной микроскопии исследована эволюция зеренно-субзерен-ной структуры титана в крупнозернистом и субмикрокристаллическом, полученном воздействием интенсивной пластической деформации, состояниях в процессе холодной пластической деформации прокаткой до 85-90%. Определены параметры элементов зеренно-субзеренной структуры в зависимости от степени деформации. Изучено влияние холодной пластической деформации прокаткой на термостабильность структуры, механические свойства и деформационное поведение при растяжении титана в обоих состояниях. Обсуждается влияние структурного состояния титана на характер локализации деформации на мезо- и макромасштабных уровнях при растяжении.

ИВАНОВ В.Е., КАНДАУРОВА Г.С. — 2004 г.

Впервые изучена доменная конфигурация ферримагнитных пленок гадолиний-кобальт, соответствующая пространственно-неоднородному (с градиентом 0.64 К/мкм) температурному полю, включающему температуру магнитной компенсации. Обнаружены новые особенности в поведении доменной структуры в окрестности температуры компенсации, которые зависят от скорости убывания размагничивающего переменного поля. Показано, что многодоменные аморфные пленки гадолиний-кобальт могут использоваться в качестве сенсорных сред для топографирования стационарных сильнонеоднородных температурных полей.

БЛИНОВА Ю.В., БОБЫЛЕВ И.Б., ЗЮЗЕВА Н.А., КОРОЛЕВ А.В., КРИНИЦИНА Т.П., РОМАНОВ Е.П., СУДАРЕВА С.В. — 2004 г.

Исследовано влияние частичного замещения в соединении Ba 2YCu 3O 7_§ иттрия на европий и неодим на устойчивость его к спинодальному распаду при t = 200°C. Установлено, что уже небольшие замещения (~2%) приводят к стабилизации фазы при δ = 0.2 и к сильному уменьшению склонности к распаду при δ = 0.5. Показано, что в отсутствие распада при низкотемпературном отжиге имеет место упорядочение кислорода. Стабилизация фазы по отношению к распаду обьясняется увеличением ее энтропии за счет смешения элементов.

КОРОТАЕВ А.Д., НИКОЛАЕВ А.Г., ОВЧИННИКОВ С.В., ПИНЖИН Ю.П., САВКИН К.П., ТЮМЕНЦЕВ А.Н., ШЕВЧЕНКО Н.В., ЮШКОВ Г.Ю. — 2004 г.

Исследована эволюция дефектной субструктуры рекристаллизованного и глубоко деформированного сплава на основе Ni 3Аl при ионной имплантации в условиях Т ≤ 350 К. Показано, что при имплантации металлических ионов в деформированном сплаве происходит релаксация субструктуры, имеющей высокую зарядовую плотность дислокаций, с формированием нанокристаллического состояния при размере кристаллов менее 30 нм. Релаксация происходит коллективной модой перераспределения дислокационно-дисклинационных ансамблей при минимальной роли диффузионного перераспределения атомов в потоках деформационных и радиационных точечных дефектов. Вследствие наличия примесей кислорода в ионном пучке аргона в рекристаллизованном сплаве формируются дисперсные оксиды алюминия с фрагментацией решетки матрицы и аморфизацией ионно-легированного слоя при высоких дозах имплантации. Обсуждены механизмы изменения фазовоструктурного состояния ионно-модифицированного слоя.

ПАНТЮХОВА О.Д., СОЛОВЬЕВА Ю.В., СТАРЕНЧЕНКО В.А. — 2004 г.

Построена математическая модель кинетики накопления деформационных точечных дефектов (междоузельных атомов и вакансий), возникающих в процессе деформации сплавов со сверхструктурой L1 2. В рамках модели проводятся расчеты концентрации вакансий и междоузельных атомов с учетом и без учета их аннигиляции в зависимости от температуры и степени деформации. Расчеты проведены для сплавов с различной энергией антифазных границ.

РИНКЕВИЧ А.Б. — 2004 г.

Исследованы явления генерации электромагнитных волн и генерации комбинационной частоты входного электромагнитного сигнала, происходящие в электродинамических системах, через центральный проводник которых пропускаются импульсы сильного тока. Установлено, что пороговые значения тока, при котором возникает генерация, могут изменяться при действии второго импульса тока, приложенного после первого, но до начала импульса генерации СВЧ. Показано, что при достаточно большой амплитуде входного сигнала в спектре прошедших волн появляется комбинационная частота, не являющаяся гармоникой. Указанные явления наблюдались в образцах из монокристаллов вольфрама и алюминия при криогенной температуре и в магнитном поле выше 50 кЭ.

АКШЕНЦЕВ Ю.Н., ЕЛКИНА О.А., КУРМАЕВА Л.Д., САЗОНОВА В.А. — 2004 г.

Исследована микроструктура, формирующаяся в монокристаллах титана разной чистоты под влиянием слабых деформирующих воздействий, обусловленных фазовым β → α-превращением и термическими напряжениями, сопутствующими росту монокристалла α-модификации в стационарном режиме. Показано, что интенсивность процесса двойникования, наблюдаемого на плоскости с ориентацией (0001) монокристальных образцов, полученных методом бестигельной электроннолучевой зонной плавки, имеет прямую зависимость от содержания примесей внедрения в титане.

ПОТАПОВ А.П., ШУЛИКА В.В. — 2004 г.

Исследована магнитная дезаккомодация в аморфных сплавах на основе Fе и Со с различными формами петель гистерезиса. Показано, что стабилизация доменной структуры, происходящая при термомагнитной обработке в постоянном магнитном поле и приводящая к возникновению прямоугольных смещенных петель гистерезиса, значительно увеличивает величину дезаккомодации. Дестабилизация доменной структуры посредством термомагнитной обработки в высокочастотном магнитном поле, устраняющая локальную индуцированную магнитную анизотропию, снижает величину дезаккомодации.

КАДЫРОВ Х.Г., МАКСИМКИН О.П., ЦАЙ К.В., ЩЕРБИНИНА Н.В. — 2004 г.

Проведено исследование методом просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) структурнофазовых изменений в приповерхностных слоях аустенитной нержавеющей стали 12X18H10T, подвергнутой облучению импульсными электронными потоками и дальнейшему деформированию путем одноосногорастяжения. Плотность мощности электронного потока варьировалась от 5 x 10 7 до 2.5 x 10 10 Вт/см 2, энергия электронов изменялась от 200 до 540 кэВ, длительность импульса 100 нс. Скорость одноосного деформирования облученных образцов составляла 0.5 мм/мин. На различных расстояниях от поверхности облучения были обнаружены дефектные структуры в виде фрагментации поверхностных слоев материала, ячеистой дислокационной структуры и мартенситной фазы с различной морфологией.

АРСЕНТЬЕВА Н.Б., ДОРОФЕЕВ Г.А., ЕЛСУКОВ Е.П., ЗАГАЙНОВ А.В., УЛЬЯНОВ А.И. — 2004 г.

Методами рентгеновской дифракции, мессбауэровской спектроскопии и магнитных измерений изучены фазовые превращения в высокоуглеродистом сплаве Fe + 15 ат. (3.7 мас.)% С при шаровом измельчении. Образцы для исследования в виде субмикрокристаллического перлита с содержанием цементита около 60 ат. % были получены механическим сплавлением порошков железа и графита с последующим отжигом при 500°С, 1 ч. При измельчении наблюдали растворение цементита, которое сопровождалось уменьшением зерна феррита до ~5 нм и насыщением его углеродом до ~1 ат. %. Большая часть избыточного углерода адсорбировалась в границах зерна и приграничной искаженной зоне, образуя аморфную фазу Am(Fe-C). При длительном (до 32 ч) измельчении скорость растворения цементита снижалась и возникало стационарное состояние, характеризуемое нанокомпозитом α-Fe + Am(Fe-C) + θ-Fe 3. Замедление скорости растворения цементита, как предполагается, связано со сменой механизма деформации в наноструктурном состоянии с дислокационного на сверхпластический (проскальзывание по границам нанозерен), при котором нет скользящих дислокаций и дальнейшее измельчение частиц цементита невозможно.

ВИЛЬДАНОВА Η.Ф., ЛИТВИНОВ А.В., МУКОСЕЕВ А.Г., САГАРАДЗЕ В.В., ШАБАШОВ В.А. — 2004 г.

Методами мессбауэровской спектроскопии, рентгеноструктурного анализа и трансмиссионной электронной микроскопии установлены схемы динамического растворения оксидов железа в металлических матрицах Ме (Fe, Ni, Cr, Zr, Ti, Al). Показано, что фазовый переход гематита и магнетита при сдвиге под давлением при комнатной температуре идет по пути формирования катион-дефицитных оксидов и металлических твердых растворов. Обнаружены новые структурные формы оксидов железа, предположительно с увеличенным содержанием кислорода. Процесс растворения оксидов железа и формирования вторичных оксидов с металлами матриц при деформации и последующем отжиге зависит от способности металлов образовывать твердые растворы и химические соединения с железом и кислородом. Формирование вторичных оксидов сопровождается появлением развитой площади границ зерен, что создает условия для образования нанокристаллической структуры. Предложена возможность использования сдвига под давлением смеси оксидов железа с металлами для получения ODS-сплавов (oxide dispersion strengthened alloys).

ЗЕЛЬДОВИЧ В.И., КОРОТИЦКИЙ А.В., МАКАРЕНКОВ Д.Ю., ПРОКОШКИН С.Д., ХМЕЛЕВСКАЯ И.Ю., ХМЕЛЕВСКИЙ А.В., ХУНДЖУА А.Г., ЧУМЛЯКОВ Ю.И. — 2004 г.

Методом дилатометрии исследованы особенности формоизменения при обратном мартенситном превращении в монокристаллах В2-аустенита сплава Ti - 50.7 ат. % Ni, вырезанных в разных направлениях. Деформации, сопровождающие обратное мартенситное превращение и старение в монокристалле В2-аустенита никелида титана, при равновероятной реализации ориентационных вариантов образующихся фаз изотропны. Небольшая анизотропия деформаций возникает вследствие неравновероятной реализации ориентационных вариантов мартенситного превращения в связи с небольшой случайной анизотропией полей внутренних напряжений.

ЗЕЛЬДОВИЧ В.И., КОРОТИЦКИЙ А.В., ПРОКОШКИН С.Д., ХМЕЛЕВСКАЯ И.Ю., ХМЕЛЕВСКИЙ А.В., ХУНДЖУА А.Г., ЧУМЛЯКОВ Ю.И. — 2004 г.

Методами дилатометрии, электронной микроскопии и рентгеноструктурного анализа исследованы особенности и причины формоизменения при высокотемпературном нагреве сплавов Ti-Ni, деформированных в моно- и поликристаллическом состояниях. Анизотропия высокотемпературных дилатометрических эффектов обусловлена анизотропией деформаций при релаксации внутренних напряжений на стадии возврата и полигонизации, анизотропией деформации при переориентировке решетки аустенита в ходе рекристаллизации.

БОБРУК Е.В., ТРИФОНОВ В.Г. — 2004 г.

Методами световой и электронной микроскопии исследовано формирование микроструктуры при горячей деформации сплава АК8 с различным исходным размером зерен. Показано, что процессы формирования структуры зависят не только от режимов деформирования (температуры, скорости деформации), но и от исходного размера зерен. Деформация сплава АК8 с размером зерен 16.2 мкм и менее в интервале температур 400-500°С сопровождается динамической рекристаллизацией. Горячая деформация сплава Ак8 с размером зерен более 16.2 мкм приводит к формированию в материале полигонизованной структуры. По результатам работы построена диаграмма структурного состояния для сплава АК8 в зависимости от исходного размера зерен. Формирование структуры при горячей деформации алюминиевых сплавов исследовано в работах [1-3] и др. В них подробно изучено влияние режимов деформирования и термической обработки на процессы рекристаллизации и полиго-низации. Значительно меньше внимания в литературе уделено влиянию исходной структуры, в том числе размера зерен, на процесс ее последующей трансформации [4]. Целью настоящей работы являлось исследование влияния размера зерен на процесс динамической рекристаллизации алюминиевого сплава АК8.

ВОРОНОВА Л.М., ДЕГТЯРЕВ М.В., РОМАНОВА М.Ю., ЧАЩУХИНА Т.И. — 2004 г.

Установлено соответствие эволюции структуры меди в ходе деформации сдвигом под давлением при комнатной температуре температурно-скоростным условиям деформации. При этом в зависимости от условий деформации структура в меди может формироваться в условиях динамического упрочнения, частичной или полной динамической рекристаллизации. Существенное влияние на формирование структуры оказывает постдинамическая рекристаллизация, степень развития которой также зависит от условий деформации. Однородная по размеру полностью динамически рекристаллизованная структура характеризуется геометрической и дислокационной неоднородностью составляющих ее зерен.

БОРИЧ М.А., СМАГИН В.В., ТАНКЕЕВ А.П. — 2004 г.

Представлены периодические решения обобщенного нелинейного уравнения Шредингера (ОНУШ), учитывающего как дисперсию третьего порядка, так и дисперсию нелинейности. Предлагаемая модель используется для описания нелинейной динамики магнитостатических спиновых волн в слоистой структуре ферромагнетик-диэлектрик-металл. Полученные решения представляют собой цепочки “светлых” или “темных” однопараметрических квазисолигонов, распространяющихся с конечной скоростью. Проанализированы особенности “квазистационарных” распределений намагниченности, соответствующих этим решениям. С помощью нелинейных преобразований получено обобщение представленных решений в виде функционального степенного ряда.

ВОРОНОВА Л.М., ДЕГТЯРЕВ М.В., ЧАЩУХИНА Т.И. — 2004 г.

Исследованы закономерности упрочнения железа разной степени чистоты и конструкционных сталей, в которых в результате деформации и отжига были созданы ультрадисперсные и крупнозернистые структуры различных типов. Установлены аппроксимирующие зависимости, позволяющие оценить твердость исследованных материалов в различных структурных состояниях при одинаковом размере структурных составляющих в интервале 0.05-1 мкм, и определить вклад в нее зернограничного (связанного с измельчением структурных составляющих и с неравновесной структурой границ), твердорастворного и карбидного упрочнения. Основной вклад в твердость чистого железа независимо от типа структуры вносит измельчение структурных составляющих. Легирование железа углеродом приводит к изменению параметров уравнения Холла-Петча при смене типа структуры. Это связано с перераспределением примесных атомов между твердым раствором, дислокациями и границами микрокристаллитов при деформации и изменением относительного вклада различных типов упрочнения.