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

ЕЛСУКОВА Т.Ф., ПАНИН В.Е. — 2004 г.

Исследованы характер и механизм формирования динамической мезоструктуры, статистика числа и распределения трещин по размерам, их связь с характеристиками усталости свинца и свинцовых сплавов при знакопеременном изгибе. Показано, что определяющую роль в их усталостном разрушении играют масштаб, форма элементов динамической мезоструктуры и кинетика ее формирования, в основе которой лежит степень однородности деформации. Решающим фактором в повышении долговечности поликристаллов является подавление локализации деформации и, как следствие, формирования мезоконцентраторов напряжений, что предотвращает развитие опасной блочной мезоструктуры и рост усталостных трещин выше критического размера.

ХОДЕНКОВ Г.Е. — 2004 г.

Изучается механизм образования 180-градусной ТДГ на неоднородности намагниченности в перпендикулярно намагниченном одноосном ферромагнетике типа “легкая ось” под действием магнитного поля, направленного против намагниченности в объеме образца. В качестве неоднородности рассматривается приповерхностный слой, который существует спонтанно при наличии достаточно сильной поверхностной анизотропии типа “легкая плоскость”. Установлен аналитический критерий образования ТДГ по внешнему магнитному полю, который хорошо согласуется с результатами прямого численного интегрирования уравнений Ландау-Лифшица. Обратное перемагничивание происходит без образования ТДГ и заканчивается при ином значении поля.

БУЗАНОВ В.И., ЗЕЛЬДОВИЧ В.И., ЛИТВИНОВ Б.В., ПУРЫГИН Н.П., ФРОЛОВА Н.Ю., ХЕЙФЕЦ А.Э. — 2004 г.

Методами просвечивающей электронной микроскопии и металлографии и измерениями микротвердости исследованы фазовые и структурные превращения в шаровом образце из стали 40Х, подвергнутом нагружению сходящимися ударными волнами, распространяющимися из нескольких точек инициирования. Рассмотрены структурные изменения в перлите при высокоскоростной пластической деформации; фазовые превращения под действием давления и высокой остаточной температуры, которая превышает температуру плавления стали в центральной части шарового образца; эффекты гидродинамического течения, в том числе образование полос адиабатического сдвига. Выполнен анализ изменения микротвердости в различных участках нагруженного образца.

ЕГОРОВА Л.Ю., МАКАРОВ А.В., СЧАСТЛИВЦЕВ В.М., ТАБАТЧИКОВА Т.И., ХЛЕБНИКОВА Ю.В., ЯКОВЛЕВА И.Л. — 2004 г.

Исследована структура, твердость и износостойкость при абразивном воздействии и трении скольжения продуктов изотермического γ → α-превращения при 330-650°С в сталях У10 (1.00%С) и У15 (1.53%). Установлен непрерывный рост твердости и износостойкости сталей при понижении температуры перлитного распада до 420-500°С, связанный не только с увеличением дисперсности пластинчатого цеметита, но также с повышением твердорастворного упрочнения феррита и дефектности карбидной фазы в тонкопластинчатом перлите. Верхний бейнит, возникающий при 330°С в стали У10 и при 420°С в стали У15, а также сверхмелкодисперсный низкотемпературный перлит, составляющий основу структуры стали У15 после распада при 330°С, уступают в сопротивлении адгезионному и абразивному изнашиванию, а также в способности к деформационному упрочнению при трении структурам тонкопластинчатого перлита, формирующегося при 420-500°С. Структуры изотермического распада сталей У10 и У15 сопоставляются по уровням абразивной износостойкости со структурами закалки и отпуска. Рассмотрено изменение при отжиге (650°С, 5 мин) структурных, прочностных и трибологических характеристик заэвтектоидных сталей, подвергнутых перлитному и бейнитному превращениям при 330 и 500°С.

БОЛЬШОВ Л.А., СУСЛОВ В.Н. — 2004 г.

Доля атомов железа в аустените состава FeCy, не имеющих атомов углерода в двух ближайших окружениях, вычислена с помощью статистической теории малоконцентрированных сплавов для значений у, равных 0.0683; 0.0717; 0.0817; 0.0850 при температуре 773 К с использованием парного потенциала межатомного взаимодействия углерод - углерод, определенного ранее в литературе из мессбауэровского спектра железа в сплаве FeC 0. 087. Результаты вычисления сопоставлены с литературными данными, рассчитанными методом Монте-Карло. Имеет место удовлетворительное согласие между теми и другими. Это говорит в пользу правильности использованной в работе теории ближнего порядка в аустените системы железо-углерод в отношении первой, второй, третьей, четвертой и шестой координационных сфер ГЦК-решетки, образованной октаэдрическими междоузлиями решетки аустенита.

ДОБРЫНИНА Я.С., ЗВОНКОВ А.А., КОРЯГИН Ю.Д., МИРЗАЕВ Д.А. — 2004 г.

Приведены результаты исследования кинетики возврата в сплаве АМгб. Процессы возврата в на-гартованном сплаве АМгб с достаточной точностью описываются теорией Кульман- Коттрелла-Эйтекина, т.е. зависимость предела текучести от логарифма времени при длительных выдержках линейна. На основании теории Кульман-Коттрелла-Эйтекина получено уравнение изменения предела текучести сплава во времени. На основе полученных результатов разработана методика прогнозирования изменения механических свойств в процессе длительной выдержки или эксплуатации. С учетом особенностей процессов возврата в исследуемом сплаве получено новое общее уравнение возврата, которое, в отличие от теории Кульман-Коттрелла-Эйтекина, учитывает уменьшение скорости возврата по мере приближения предела текучести нагартованного сплава к исходному до деформации значению.

ДЕМАКОВ С.Л., ЕЛАНЦЕВ А.В., ЕЛАНЦЕВА Е.В., ПОПОВ А.А. — 2004 г.

В работе изучали влияние интенсивной пластической деформации кручением на структуру и свойства высокопрочных сплавов на основе алюминия. Для исследования были выбраны промышленные сплавы системы Al-Zn-Мg-Сu, такие как В96Ц1, 7050, а также сплав 01979, полученный путем скоростной кристаллизации расплава. Методом просвечивающей электронной микроскопии показано, что проведение интенсивной пластической деформации (ИПД) сплавов данной системы приводит к значительному измельчению структуры. В зависимости от условий деформации размер зерен на сплаве В96Ц1 был зафиксирован в пределах от 400 до 150 нм. Обнаружено образование после ИПД неравновесной фазы, которая не выделяется при обычных условиях обработки. Установлено, что предварительная ИПД обеспечивает достаточно равномерный распад пересыщенного твердого раствора по телу зерна без образования приграничных зон, свободных от выделений.

ГЕРВАСЬЕВА И.В. — 2004 г.

На основании обзора работ с участием автора и работ других исследователей обсуждается возможность использования количественных характеристик многокомпонентных текстур, полученных с помощью расчета трехмерной ориентационной функции, для прогнозирования типа и остроты текстуры первичной и вторичной рекристаллизации в некоторых ОЦК- и ГЦК-металлических материалах.

ВАН ЛОО Ф., КОДЕНЦОВ А.А., УГАСТЕ Ю.Э. — 2004 г.

Экспериментально изучены взаимная диффузия и эффект Киркендалла в системе Co-Ni-Fe при температуре 1100°С для 7 различных диффузионных пар. Показано, что в исследованных диффузионных парах распределение концентрации компонентов системы может иметь немонотонный характер. Для каждой диффузионной пары определены сдвиг Киркендалла, концентрации плоскостей Матано и Киркендалла, а также концентрация “нейтральной точки”. В приложении приведены экспериментальные данные для концентрационных профилей всех компонентов изученных диффузионных пар.

ВАН ЛОО Ф., КОДЕНЦОВ А.А., УГАСТЕ Ю.Э. — 2004 г.

Определены эффективные и парциальные коэффициенты взаимной диффузии компонентов в системе Co-Fe-Ni для температуры 1100°С на основе полученных авторами экспериментальных данных [4] по распределению концентрации и эффекту Киркендалла в семи диффузионных зонах этой системы. Анализируются возможности использования этих коэффициентов для интерпретации особенностей процесса взаимной диффузии в трехкомпонентной системе, а также для расчета концентрационных профилей диффузии компонентов при заданных начальных и граничных условиях.

ГИРЗИГ М., КУЗНЕЦОВ А.Р., ПЕЧЕНКИН В.А., САГАРАДЗЕ В.В., СТАРИКОВ С.А., СТЕПАНОВ И.А. — 2004 г.

На основе численного решения уравнений диффузии, учитывающих рождение и поглощение точечных дефектов, а также их взаимную рекомбинацию, построены профили концентраций компонент сплава Fe-Cr-Ni, подвергнутого большой пластической деформации. Показано, что границы зерен обогащаются никелем. Получена зависимость усредненных значений концентраций компонент и ширины зоны обогащения на границах от температуры сплава и содержания никеля в нем. Экспериментально изучена структура сплава после деформации с использованием прямого разрешения кристаллической решетки. Проведено сопоставление с известными результатами.

КАРЦЕВА Е.А., КОРОТИЦКИЙ А.В., ПРОКОШКИН С.Д., ТАМОНОВ А.В., ХМЕЛЕВСКАЯ И.Ю. — 2004 г.

Методом времяпролетной нейтронографии исследовано изменение межплоскостных расстояний d hkl в решетке B19'-мартенсита закаленного сплава Ti-50.0 ат. % Ni при нагреве и охлаждении в отсутствии внешней нагрузки и под воздействием напряжения. Параметры решетки мартенсита, определенные рентгенографически и нейтронографически, совпадают и ведут себя одинаково при свободных нагреве и охлаждении. Растягивающее напряжение увеличивает “недовозврат” значений d hkl плоскостей, перпендикулярных оси растяжения, и рассчитанных по ним “кажущихся” параметров решетки мартенсита после цикла фазового наклепа к их значениям, соответствующим исходному закаленному мартенситу.

МАРАТКАНОВА А.Н., РАЦ Ю.В., ЯКОВЛЕВА И.Л. — 2004 г.

Локальную атомную структуру цементита в перлите углеродистой стали У15 в свежеполученном состоянии и после длительного изотермического отжига исследовали методами EXAFS и EELFS спектроскопии. Показано, что при небольшом содержании легкого элемента в системе 3 d-металл -легкий элемент метод EXAFS-спектроскопии не позволяет получить достоверную информацию о локальной атомной структуре исследуемых образцов вследствие слабой рассеивающей способности атомов легкого элемента в сравнении с атомами 3 J-металла. Результаты EELFS-анализа обнаружили изменение в соотношении интенсивностей первых двух пиков парной корреляционной функции C-Fe при длительном отжиге стали со структурой “свежего” перлита. Наблюдаемые изменения свидетельствуют о перераспределении атомов углерода в ближайшем окружении атомов железа в области первой координационной сферы. Высказано предположение о том, что обнаруженное перераспределение может быть начальной стадией распада цементита при переходе от метастабильной диаграммы состояния α-Fe + Fe 3C к более равновесной диаграмме α-Fe + C. Показана эффективность метода EELFS-спектроскопии для исследования материалов, содержащих легкие элементы, в частности, углерод.

ЕЛОХИНА Л.В., МИРЗАЕВ Д.А., ПАНОВ А.В., ШАБУРОВ Д.В., ЯКОВЛЕВА И.Л. — 2004 г.

Вероятными причинами охрупчивания ферритной стали 08Х18Т1 после высокотемпературной (T > > 1100°C) прокатки в статье рассмотрены две: возрастание зерна α-фазы и выделение “россыпи” мелких кристаллов карбонитрида титана на субграницах в условиях динамической полигонизации. Повторная прокатка при более низких температурах от 800 до 1000°C приводит к формированию иной субструктуры типа реечных субзерен. В случае высоких степеней деформации накопление искажений по большой грани субкристаллов приводит к расслоению в плоскости, перпендикулярной поверхности разрушения, и тем самым изменяет напряженное состояние при росте основной трещины таким образом, что возрастает толщина (радиус) пластической зоны и происходит снижение температуры вязко-хрупкого перехода.

БАСКЕВИЧ А.С., ГУЛИВЕЦ А.Н., ЗАБЛУДОВСКИЙ В.А. — 2004 г.

Методами рентгеноструктурного и дифференциального термического анализов исследовано влияние импульсных режимов тока на структуру и термическую устойчивость электроосажденных сплавов Ni-Р. Установлено, что в данном интервале концентраций с увеличением содержания фосфора начало кристаллизации смещается в область более высоких температур. Определено, что конечными продуктами распада при кристаллизации аморфных сплавов Ni-Р являются равновесные фазы Ni и Ni 3Р. Показано, что на формирование аморфной и микрокристаллической структуры, процессы структурной релаксации существенное влияние оказывают неравновесные условия кристаллизации, вызванные скоростью изменения катодного перенапряжения при импульсном электроосаждении.

ГРУДИН Б.Н., ЗАХАРОВ Н.Д., ПЛОТНИКОВ В.С., ПУСТОВАЛОВ Е.В. — 2004 г.

Представлены результаты исследования методами высокоразрешающей электронной микроскопии (ВРЭМ), рентгеновской дифракции и химического микроанализа микроструктуры аморфных сплавов Fe 77Ni 1Si 9B 13 и Fe 67Ni 6Si 11B 16 и ее динамики при термовоздействии. В исходном состоянии в микроструктуре сплавов обнаружены области локального атомного порядка в виде “цепочек” со структурой, близкой к микрокристаллам соединения Fe 3B. Размер таких образований 1-3 нм. На начальной стадии релаксации структуры аморфного сплава состава Fe 77Ni 1Si 9B 13 на ВРЭМ снимках визуализированы микрокристаллы y-Fe (размер микрокристаллов 1-5 нм), а на электронно-микроскопических изображениях визуализирована микроструктура типа “сетки” с характерными периодами от 4.8 до 10 нм. При нагреве образцов в интервале температур 250-300°С наблюдается фазовый переход γ-Fe → α-Fe. Кристаллизация сплава Fe 67Ni 6Si 11B 16 осуществляется через зарождение и рост микрокристаллов Fe 3B. Ионное утонение образцов аморфных сплавов позволило визуализировать крупномасштабные концентрационные неоднородности с характерными размерами 1-3 мкм. На границе крупномасштабных неоднородностей содержание кремния выше, чем на участках образца рядом с границей на 2-2.5%.

2004

КАЛОШКИН С.Д., СЕРДЮКОВ В.Н., ТОМИЛИН И.А., ЧЕРДЫНЦЕВ В.В., ШЕЛЕХОВ Е.В. — 2004 г.

Кинетика механического сплавления для состава Cu50Cr50 исследовалась методом рентгеноструктурного анализа. Определены зависимости фазового состава и параметров структуры (микродеформации, диаметров блоков), периодов кристаллических решеток от времени и условий механообработки. Длительная механообработка приводит к установлению стационарного состояния, соответствующего достижению постоянства фазового состава и параметров структуры. Растворимость меди в твердом растворе на основе хрома не превышает 30 ат. %. Показано, что увеличение температуры процесса механосплавления затрудняет образование пересыщенных твердых растворов в системе Cu-Cr. Характер превращений при механическом сплавлении обсуждается на основе представлений о термодинамических движущих силах происходящих процессов. Показаны термодинамические ограничения взаимной растворимости компонентов в системе Cu-Cr при механическом сплавлении. Результаты сопоставлены с полученными ранее для системы Fe-Cu, для которой подобного термодинамического ограничения взаимной растворимости компонентов при механическом сплавлении нет.

ГРАЧЕВ С.В., КАЗЯЕВА И.Д., ПУМПЯНСКИЙ Д.А. — 2004 г.

Показано, что эффект Баушингера в холоднодеформированной стали при изгибе может быть в значительной степени подавлен при проведении низкотемпературных промежуточных нагревов между прямым и обратным нагружением. Изучено влияние температуры и времени промежуточных нагревов на термическую устойчивость эффекта Баушингера в холоднодеформированной стали 70С2ХА.

ГАФНЕР С.Л., ГАФНЕР Ю.Я. — 2004 г.

В прошлом, накапливание дефектов при облучении охватывалось, главным образом, в приближении теории химических коэффициентов, в которой кластеры из дефектов обоих сортов (вакансии и междоузлия) были неподвижны. Эта картина является слишком простой для описания кинетики дефектов в каскаде, где образуется множество кластеров, характеризующихся различными свойствами. Альтернативой теоретическому рассмотрению является компьютерное моделирование методом Монте-Карло, позволяющее более подробно исследовать точечные дефекты и их комплексы. В представляемой работе диффузия дефектов учитывается полностью и систематически изучается роль одномерного скольжения междоузельных кластеров. В рамках production bias model рассмотрена краткая стадия термического отжига дефектов, оставшихся на поверхности меди после облучения высокоэнергетическими ионами.