Фундаментальные проблемы современного материаловедения最新文献_第4页

СВАРКА В ТВЕРДОМ СОСТОЯНИИ СПЛАВА Zn-22 % Al В УСЛОВИЯХ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СВЕРХПЛАСТИЧНОСТИ 在低温超塑性条件下，固体合金Zn- 22%的焊接

Фундаментальные проблемы современного материаловедения Pub Date : 2023-06-30 DOI: 10.25712/astu.1811-1416.2023.02.012

М.Х. Мухаметрахимов

{"title":"СВАРКА В ТВЕРДОМ СОСТОЯНИИ СПЛАВА Zn-22 % Al В УСЛОВИЯХ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СВЕРХПЛАСТИЧНОСТИ","authors":"М.Х. Мухаметрахимов","doi":"10.25712/astu.1811-1416.2023.02.012","DOIUrl":"https://doi.org/10.25712/astu.1811-1416.2023.02.012","url":null,"abstract":"Предложен новый метод сварки давлением цилиндрических заготовок в твердом состоянии из алюминиево-цинкового сплава Zn-22 % Al в вакууме при температуре 250 °С в условиях низкотемпературной сверхпластичности. Ультрамелкозернистую равноосную структуру со средним размером обеих фаз получали путем отжига в печи при температуре 350 °С с последующей закалкой в воде. В результате такой обработки образуются стабильные ультрамелкие зерна около 0,65 мкм с однородным распределением зерен Zn и Al. При сварке давлением заготовок большой высоты на боковой поверхности свариваемых материалов появляется бочкообразность. Показано, что подбор различных пресс-форм для сварки давлением цилиндрических заготовок создает возможность влиять на развитие локального течения и обеспечивать наиболее выгодные условия деформирование путем оптимизации затрат энергии на деформацию в зоне сварного соединения. В результате нагрева и осадки происходит совместная сверхпластическая деформация и основная деформация локализуется в области формирования твердофазного соединения, при этом большая часть заготовок слабо деформируется. Оксидные пленки на соединяемых поверхностях разрушаются в результате выдавливания и удаляются за счет сверхпластической деформации в радиальных направлениях и появляется новый слой без оксида на поверхности свариваемых заготовок. Твердофазное соединение образуется вследствие возникновения металлических связей между ювенильными контактирующими поверхностями свариваемых заготовок. Механические испытания на растяжения показали, что прочность сварных соединений составила 90-95% от предела прочности основного материла.","PeriodicalId":412008,"journal":{"name":"Фундаментальные проблемы современного материаловедения","volume":"66 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-06-30","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"126282510","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

СТАБИЛЬНОСТЬ ВНУТРЕННЕГО СТРОЕНИЯ НАНОЧАСТИЦ СЕРЕБРА 银纳米结构稳定性

Фундаментальные проблемы современного материаловедения Pub Date : 2023-06-30 DOI: 10.25712/astu.1811-1416.2023.02.008

Ю.Я. Гафнер, Д.А. Рыжкова, С.Л. Гафнер, А.А. Череповская

{"title":"СТАБИЛЬНОСТЬ ВНУТРЕННЕГО СТРОЕНИЯ НАНОЧАСТИЦ СЕРЕБРА","authors":"Ю.Я. Гафнер, Д.А. Рыжкова, С.Л. Гафнер, А.А. Череповская","doi":"10.25712/astu.1811-1416.2023.02.008","DOIUrl":"https://doi.org/10.25712/astu.1811-1416.2023.02.008","url":null,"abstract":"К настоящему времени уже стало понятно, что именно форма и внутренняя симметрия наночастиц может значительно влиять на величину рассеяния и поглощения световой волны, так как без образования сильного диполя данные эффекты в наночастицах будет несущественными. Поэтому основной задачей проведенного исследования являлось нахождение размерной границы, при которой нанокластеры серебра, обладающие различной начальной морфологией, самопроизвольно изменяют свое строение на ГЦК структуру, характерную для объемного материала. Для оценки полученных результатов методом молекулярной динамики с использованием потенциала сильной связи TB-SMA было произведено исследование границ устойчивости структурных модификаций нанокластеров серебра диаметром 2,0-10,0 нм с целью определения размерной границы возможного термически индуцированного структурного перехода от исходной аморфной морфологии к ГЦК фазе. Полученные данные сравнивались с результатами исследований для наночастиц Ag размерами до 2,0 нм с начальным ГЦК и аморфным строением. Было показано, что размерной границе, при которой нанокластеры изменяли начальное аморфное строение на ГЦК структуру свойственную объемному серебру, соответствует диаметр частиц около 8,0-10,0 нм, выше которого в обычных условиях физических методик синтеза уже не удается получить пятичастичное внутреннее строение.","PeriodicalId":412008,"journal":{"name":"Фундаментальные проблемы современного материаловедения","volume":"22 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-06-30","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"114508878","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА СИЛЬНОВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ ЭЛЕКТРОН-ФОНОННЫХ СИСТЕМ С ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТЬЮ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА 电荷载流子高密度电子声子系统相图

Фундаментальные проблемы современного материаловедения Pub Date : 2023-06-30 DOI: 10.25712/astu.1811-1416.2023.02.006

С.В. Доронкина, Р.Р. Арутюнян, А Э Мясникова

{"title":"ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА СИЛЬНОВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ ЭЛЕКТРОН-ФОНОННЫХ СИСТЕМ С ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТЬЮ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА","authors":"С.В. Доронкина, Р.Р. Арутюнян, А Э Мясникова","doi":"10.25712/astu.1811-1416.2023.02.006","DOIUrl":"https://doi.org/10.25712/astu.1811-1416.2023.02.006","url":null,"abstract":"В данной работе исследуется фазовая диаграмма допирование-температура систем с сильным дальнодействующим (фрёлиховским) электрон-фононным взаимодействием с целью демонстрации единой природы фаз сверхпроводимости, зарядового упорядочения и псевдощели высокотемпературных сверхпроводников на основе оксида меди (купратов). Обычно фазы псевдощели и зарядового упорядочения купратов рассматривались как конкурирующие со сверхпроводящей фазой. Однако, результаты недавних экспериментальных исследований позволили сделать предположение о единой природе трех указанных фаз. В данной работе для проверки этого предположения была рассчитана свободная энергия двухжидкостной системы носителей заряда, включающей жидкость биполяронов большого радиуса и Ферми-жидкость делокализованных носителей. Фазовая диаграмма системы с сильным электрон-фононным взаимодействием строилась путем минимизации свободной энергии системы относительно радиуса биполяронов (связанного спериодом зарядового упорядочения). Сравнение полученной энергии со свободной энергией системы без биполяронов определяет температуру распада биполяронной жидкости. Для расчета свободной энергии использовалась функция распределения носителей заряда по автолокализованным и делокализованным состояниям, полученная методом Гиббса, для расчета температуры сверхтекучего (сверхпроводящего) перехода использовался стандартный метод Бозе-жидкости Ландау. В результате продемонстрировано, что фазы сверхпроводимости, зарядового упорядочения и псевдощели имеют общую природу, связанную с существованием жидкости биполяронов большого радиуса. Рассчитанное расположение областей, соответствующих этим фазам на фазовой диаграмме сильновзаимодействующих электрон-фононных систем, совпадает с положением этих фаз на экспериментальной диаграмме купратов.","PeriodicalId":412008,"journal":{"name":"Фундаментальные проблемы современного материаловедения","volume":"18 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-06-30","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131535405","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СТАРЕЮЩЕГО СПЛАВА ПОСЛЕ ИОННОЙ ИМПЛАНТАЦИИ 离子植入后衰老合金的结构和特性

Фундаментальные проблемы современного материаловедения Pub Date : 2023-06-30 DOI: 10.25712/astu.1811-1416.2023.02.005

Б.К. Ахметжанов, Владислав Андреевич Плотников, Евгения Петровна Шевчук, А.Е. Жакиева, А. Серимбекулы

{"title":"СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СТАРЕЮЩЕГО СПЛАВА ПОСЛЕ ИОННОЙ ИМПЛАНТАЦИИ","authors":"Б.К. Ахметжанов, Владислав Андреевич Плотников, Евгения Петровна Шевчук, А.Е. Жакиева, А. Серимбекулы","doi":"10.25712/astu.1811-1416.2023.02.005","DOIUrl":"https://doi.org/10.25712/astu.1811-1416.2023.02.005","url":null,"abstract":"Известно, что ионная имплантация является современным методом поверхностного легирования различных материалов и широко используется для повышения служебных свойств изделий, работающих в сильно агрессивных средах. Ионная имплантация может быть использована для обработки особо тонких конструкций упругих чувствительных элементов приборов теплотехнического контроля, для которых состояние поверхностного слоя является определяющим фактором, влияющим на метрологические характеристики и ресурс работы приборов. При обработки концентрированным потоком энергии одновременно осуществляется тепловое, радиационное и ударно-механическое воздействия. Развивающиеся при этом процессы перестройки структуры происходят в условиях, далеких от термодинамически равновесных и позволяют получать поверхностные слои с уникальным комплексом физико-механических свойств. В статье показаны изменения структуры и свойств дисперсионно-твердеющего сплава 36НХТЮ, имплантированного ионами Ti+, Ta+, N+. Установлено, что ионная имплантация приводит к формированию имплантированного слоя порядка 0,2-0,3 мкм. Имплантация ионами азота повышает циклическую стойкость сплава. Ионная имплантация Ti+, Ta+ позволяет резко увеличить коррозионную стойкость. Проведена оценка глубины проникновения и распределения ионов в сплаве. Имплантация ионами азота приводит к меньшей скорости накопления остаточной деформации, увеличивается циклопрочность, а колебательный характер Δɛост ~ lnN выражен значительно слабее. Кроме того, обнаружена дозовая зависимость степени накопления остаточной деформации.","PeriodicalId":412008,"journal":{"name":"Фундаментальные проблемы современного материаловедения","volume":"30 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-06-30","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131317781","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

ПРОЧНОСТНЫЕ, ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЕ СОСТОЯНИЯ РЕЛЬСОВЫХ СТАЛЕЙ 钢轨钢的强度、特里波性质和结构相状态

Фундаментальные проблемы современного материаловедения Pub Date : 2023-06-30 DOI: 10.25712/astu.1811-1416.2023.02.004

М.А. Порфирьев, Виктор Евгеньевич Громов, Ю.Ф. Иванов, Ю.А. Шлярова, Р.Е. Крюков

{"title":"ПРОЧНОСТНЫЕ, ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЕ СОСТОЯНИЯ РЕЛЬСОВЫХ СТАЛЕЙ","authors":"М.А. Порфирьев, Виктор Евгеньевич Громов, Ю.Ф. Иванов, Ю.А. Шлярова, Р.Е. Крюков","doi":"10.25712/astu.1811-1416.2023.02.004","DOIUrl":"https://doi.org/10.25712/astu.1811-1416.2023.02.004","url":null,"abstract":"Для двух рельсовых сталей с содержанием углерода (масс. %) 0,73 % и 0,91 %, из которых изготавливаются рельсы категории ДТ 350 общего назначения и ДТ 400 ИК – повышенной износостойкости и контактной выносливости ГОСТ Р51685-2013 и ТУ 24.10.75111-208-05757676 2017 РЖД выполнен анализ механических, трибологических свойств, дислокационной субструктуры и фазового состава. Показано, что при одноосном сжатии условный предел текучести составляет ~ 1100 МПа, прочности (2160-2220) МПа для заэвтектоидной стали и ~ 1000 МПа и (1750-1830) МПа для доэвтектоидной стали, соответственно. Установлено, что рельсы специального назначения категории ДТ 400 ИК обладают более высокими значениями микротвердости (в 1,2 раза), износостойкости (в 3,7 раза), коэффициента трения (в 1,5 раза), скалярной плотности дислокаций (в 1,3 раза). Обсуждены физические причины наблюдаемых различных количественных параметров для двух сталей. Структура рельсов ДТ 350 представлена пластинчатым перлитом (0,75 объемной доля), зернами феррито-карбидной смеси (0,23 объемной доли) и структурно-свободного феррита. Структура рельсов категории ДТ 400 ИК состоит из перлита (0,98) и карбидной фазы (0,02); основной фазой является твердый раствор на основе α-Fe и карбид железа Fe2C. Выявленное увеличение параметра кристаллической решетки α-Fe 0,28736 нм, превышающее табличное значение, может быть обусловлено наличием в кристаллической решетке до 0,0167 вес. % С.","PeriodicalId":412008,"journal":{"name":"Фундаментальные проблемы современного материаловедения","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-06-30","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"128692177","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРА ЗЕРНА НА СТРУКТУРУ И ФАЗОВЫЙ СОСТАВ СПЛАВА ВТ1-0, ИМПЛАНТИРОВАННОГО ИОНАМИ АЛЮМИНИЯ 玉米大小对铝离子植入的vt1 -0合金的结构和相组成的影响

Фундаментальные проблемы современного материаловедения Pub Date : 2023-06-30 DOI: 10.25712/astu.1811-1416.2023.02.002

Алиса Владимировна Никоненко, Наталья Анатольевна Попова, Елена Леонидовна Никоненко, Ирина Александровна Курзина

{"title":"ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРА ЗЕРНА НА СТРУКТУРУ И ФАЗОВЫЙ СОСТАВ СПЛАВА ВТ1-0, ИМПЛАНТИРОВАННОГО ИОНАМИ АЛЮМИНИЯ","authors":"Алиса Владимировна Никоненко, Наталья Анатольевна Попова, Елена Леонидовна Никоненко, Ирина Александровна Курзина","doi":"10.25712/astu.1811-1416.2023.02.002","DOIUrl":"https://doi.org/10.25712/astu.1811-1416.2023.02.002","url":null,"abstract":"Методом просвечивающей электронной дифракционной микроскопии и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии на фольгах, вырезанных перпендикулярно обработанной поверхности образца, проведено исследование структурно-фазового состояния поверхностных слоев имплантированного ионами алюминия технически чистого титана (сплав марки ВТ1-0) в трех состояниях: субмикрокристаллическом, ультрамелкозернистом и мелкозернистом, полученных после комбинированного метода многократного одноосного прессования (аbc-прессование) с последующей многоходовой прокаткой в ручьевых валках при комнатной температуре и последующего отжига соответственно при 573, 673 и 773 К, 1 час. Ионная имплантация проводилась в течение 8 часов 20 минут, дозе облучения 10×1017 ион/см2 и температуре 623 К. Установлено, что имплантация привела к формированию градиентной структуры состоящей из 5 слоев. Для каждого слоя определена его толщина, фазовый состав, форма и расположение частиц вторых фаз, измерены размеры зерен a-Ti, размеры, плотность распределения и объемные доли выделившихся частиц. Установлено, что имплантация привела к образованию интерметаллидных фаз Ti3Al и TiAl3. Частицы Ti3Al обладают пластинчатой формой и располагаются внутри части зерен a-Ti, частицы TiAl3 имеют округлую форму и располагаются случайным образом.","PeriodicalId":412008,"journal":{"name":"Фундаментальные проблемы современного материаловедения","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-06-30","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"128711152","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

ФОРМИРОВАНИЕ ВНУТРЕНИХ ПОЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЙ НА ПОВЕРХНОСТИ РЕЛЬСОВ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ 轨道表面应力场形成

Фундаментальные проблемы современного материаловедения Pub Date : 2023-06-30 DOI: 10.7868/S0367676516120073

Н.Л. Попова, Виктор Евгеньевич Громов, Ю.Ф. Иванов, М.А. Порфирьев, Елена Леонидовна Никоненко, Р.Е. Крюков, А.Н. Гостевская

{"title":"ФОРМИРОВАНИЕ ВНУТРЕНИХ ПОЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЙ НА ПОВЕРХНОСТИ РЕЛЬСОВ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ","authors":"Н.Л. Попова, Виктор Евгеньевич Громов, Ю.Ф. Иванов, М.А. Порфирьев, Елена Леонидовна Никоненко, Р.Е. Крюков, А.Н. Гостевская","doi":"10.7868/S0367676516120073","DOIUrl":"https://doi.org/10.7868/S0367676516120073","url":null,"abstract":"Для двух рельсов с содержанием углерода 0,74 % масс и 0,91 % масс категорий ДТ350 общего назначения и ДТ40ИК повышенной износостойкости и контактной выносливости после пропущенного тоннажа 1770 млн. тонн (для ДТ350) и 187 млн. тонн ДТ400ИК (1) и 234 млн. тонн ДТ400ИК (2) определен уровень микроскопических внутренних дальнодействующих полей напряжений sд на поверхности катания и рабочей выкружке. Для этого методами просвечивающей электронной дифракционной микроскопии проанализированы изгибные экстинкционные контуры, параметры которых использованы при вычислении sд. Наличие изгибных контуров экстинкции свидетельствует об изгибе-кручении решетки, характеристикой которого является избыточная плотность дислокаций. Проведено сравнение с другими способами измерения внутренних полей напряжений на мезо- и макро- уровнях (оптические и магнитные методы, рентгеноструктурный анализ), которые являются интегральными. Показано, что параметры изгибных контуров экстинкции являются наиболее информативными и позволяют регулировать локальность измерения sд. Отмечены источники внутренних полей напряжений в рельсовых сталях. Выявлено увеличение уровня sд в рельсах ДТ400ИК по сравнению с рельсами категории ДТ350. Рост пропущенного тоннажа для рельсов категории ДТ400ИК приводит к росту , при этом значения внутренних напряжений на поверхности выкружки превышают соответствующие значения на поверхности катания. Обсуждены физические причины наблюдаемых изменений.","PeriodicalId":412008,"journal":{"name":"Фундаментальные проблемы современного материаловедения","volume":"41 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-06-30","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"126731123","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

ЭЛЕКТРОННО-МИКРОСКОПИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЗОНЫ КОНТАКТА ПОКРЫТИЯ ИЗ ВЫСОКОЭНТРОПИЙНОГО СПЛАВА AlFeCoCrNi НА ПОДЛОЖКЕ ИЗ СПЛАВА 5083 ПОСЛЕ ОБЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫМИ ПУЧКАМИ 辐射后对高熵合金AlFeCoCrNi接触区域的电子显微镜分析

Фундаментальные проблемы современного материаловедения Pub Date : 2023-06-30 DOI: 10.25712/astu.1811-1416.2023.02.001

Ю.Ф. Иванов, М.О. Ефимов, Виктор Евгеньевич Громов, С.В. Коновалов, Ирина Александровна Панченко, Ю.А. Шлярова, А.Б. Юрьев

{"title":"ЭЛЕКТРОННО-МИКРОСКОПИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЗОНЫ КОНТАКТА ПОКРЫТИЯ ИЗ ВЫСОКОЭНТРОПИЙНОГО СПЛАВА AlFeCoCrNi НА ПОДЛОЖКЕ ИЗ СПЛАВА 5083 ПОСЛЕ ОБЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫМИ ПУЧКАМИ","authors":"Ю.Ф. Иванов, М.О. Ефимов, Виктор Евгеньевич Громов, С.В. Коновалов, Ирина Александровна Панченко, Ю.А. Шлярова, А.Б. Юрьев","doi":"10.25712/astu.1811-1416.2023.02.001","DOIUrl":"https://doi.org/10.25712/astu.1811-1416.2023.02.001","url":null,"abstract":"Используя метод проволочно-дугового аддитивного производства (WAAM-wire arc additive manufacturing) на подложке из алюминиевого сплава 5083, было сформировано покрытие из высокоэнтропийного сплава (ВЭС) AlCrFeCoNi неэквиатомного состава (масс %: 15,64 Al; 22,31 Fe; 7,78 Co; 8,87 Cr; 44,57 Ni). Методами сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии выполнен анализ структуры, фазового и элементного состава, дефектной субструктуры зоны контакта после облучения низкоэнергетическими электронными пучками с параметрами: плотность энергии пучка электронов 30Дж/см2, длительность импульса 200 мкс, количество импульсов 3, частота следования импульсов 0,3 Гц. Показано, что облучение приводит к фрагментации материала микротрещинами. Выявлено образование многофазной многоэлементной субмикро-нанокристаллической структуры, сформированной преимущественно в подложке, которая имеет более низкую температуру плавления по сравнению ВЭС. Микродифракционным анализом с применением метода темнопольного изображения показано формирование зерен Al3Ni и твердого раствора на основе Al. В объеме зерен Al3Niприсутствуют частицы фазы Fe2Al5, размеры которых изменяются в пределах (35-70) нм. Установлено взаимное легирование покрытия и подложки. Дислокационная субструктура, формирование которой обусловлено термическими напряжениями при облучении электронными пучками, представлена сетками со скалярной плотностью дислокации 2,1·1010 см-2.","PeriodicalId":412008,"journal":{"name":"Фундаментальные проблемы современного материаловедения","volume":"70 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-06-30","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"128669592","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗОВОГО СОСТАВА МОДЕЛЬНОГО ЦЕМЕНТИРОВАННОГО СЛОЯ ПО ГЛУБИНЕ ОБРАЗЦОВ ИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ 10880 根据电工钢铁样品10880的深度分析水泥模型的相位组成

Фундаментальные проблемы современного материаловедения Pub Date : 2023-06-30 DOI: 10.25712/astu.1811-1416.2023.02.013

К.Д. Суринский, Сергей Нефедов, Е.А. Носова, А. В. Покоев

{"title":"ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗОВОГО СОСТАВА МОДЕЛЬНОГО ЦЕМЕНТИРОВАННОГО СЛОЯ ПО ГЛУБИНЕ ОБРАЗЦОВ ИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ 10880","authors":"К.Д. Суринский, Сергей Нефедов, Е.А. Носова, А. В. Покоев","doi":"10.25712/astu.1811-1416.2023.02.013","DOIUrl":"https://doi.org/10.25712/astu.1811-1416.2023.02.013","url":null,"abstract":"Многочисленные эксперименты по цементации проводятся, как правило, в рамках конкретной технологической задачи. В работе была поставлена задача проведения модельного эксперимента в рамках создания универсальной физической модели цементированного слоя. Проведена цементация электротехнической стали 10880 с исходным содержанием углерода не более 0,022 масс. % в твердом карбюризаторе при 930 °С с последующей закалкой в воду и медленным охлаждением. Был получен слой цементации глубиной до 800 мкм по данным оптической металлографии поперечного шлифа. Количественный рентгенофазовый анализ проводился с использованием двух различных характеристических излучений (Ag и Co), чтобы избежать наложения дифракционных линий в многофазном образце. Использован хорошо апробированный метод гомологических пар с присущими поставленной задаче ограничениями. В рамках методики сравнивались интегральные интенсивности линий (111) аустенита и (110) феррита. Анализ поперечного шлифа и рентгенофазовый анализ при последовательном удалении слоев 50-150 мкм закаленного материала показали, что фазовый состав характеризуется преобладанием доли мартенсита в приповерхностном слое, убыванием доли аустенита с ростом глубины. Абсолютный максимум доли аустенита наблюдается на глубине 100 км, локальный максимум на глубине 240 мкм. Объемная доля феррита с ростом глубины повышается. Кроме того, на образцах с медленным охлаждением значительна доля цементита, который в закаленных образцах не наблюдается. Доля цементита характеризуется абсолютным максимумом на глубине около 120 мкм.","PeriodicalId":412008,"journal":{"name":"Фундаментальные проблемы современного материаловедения","volume":"12 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-06-30","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131391134","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

МОЛЕКУЛЯРНО-ДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УМЕНЬШЕНИЯ ПОРИСТОСТИ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ОЦК-КРИСТАЛЛА, ВЫЗВАННОЙ ВОЗДЕЙСТВИЕМ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСОВ 激光脉冲暴露引起的表面晶体孔隙减少的分子动态模拟

Фундаментальные проблемы современного материаловедения Pub Date : 2023-06-30 DOI: 10.25712/astu.1811-1416.2023.02.003

А.В. Маркидонов, Михаил Дмитриевич Старостенков, А.Н. Гостевская, Д.А. Лубяной, П.В. Захаров

{"title":"МОЛЕКУЛЯРНО-ДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УМЕНЬШЕНИЯ ПОРИСТОСТИ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ОЦК-КРИСТАЛЛА, ВЫЗВАННОЙ ВОЗДЕЙСТВИЕМ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСОВ","authors":"А.В. Маркидонов, Михаил Дмитриевич Старостенков, А.Н. Гостевская, Д.А. Лубяной, П.В. Захаров","doi":"10.25712/astu.1811-1416.2023.02.003","DOIUrl":"https://doi.org/10.25712/astu.1811-1416.2023.02.003","url":null,"abstract":"Более полное понимание процессов взаимодействия лазерного излучения с веществом может способствовать развитию технологий лазерного синтеза материалов с уникальными свойствами, наноструктурирования поверхностей обрабатываемых твердых тел и так далее. Затруднения, связанные с прямыми наблюдениями различных быстропротекающих процессов, способствуют развитию применения методов компьютерного моделирования для их изучения. В данной работе представлены результаты моделирования процессов уменьшения пористости поверхностных слоев железа, которая образовалась в результате лазерного импульсного воздействия. Исследование проводилось с применением потенциала, рассчитанного в рамках метода погруженного атома. Изучаемая модель подвергалась структурному анализу с применением апробированных алгоритмов, позволяющему количественно оценить площадь поверхности пустот в объеме кристалла. Рассматривались расчетные ячейки, содержащие пустоты в аморфной области, которые остаются устойчивыми при охлаждении модели, соответствующему процессу естественного охлаждения твердого тела в окружающей среде, что описывается математическим выражением. Очевидным подходом избавления от дефектов является отжиг твердого тела. Показано, что после отжига при температуре, значение которой не превышает половину от температуры плавления, поры сохраняются. Учитывая, что основным механизмов уменьшения пористости рассматривается диффузионно-вязкое течения вещества в пустоты, и тот факт, что диффузия в аморфной фазе происходит более интенсивно, чем в кристаллической, необходимо было создать в модели условия, когда при заданной температуре процесс кристаллизации замедляется. Подобные условия были достигнуты путем деформирования расчетной ячейке. В результате показано, что и при сжатии, и при растяжении наблюдается уменьшение пустот.","PeriodicalId":412008,"journal":{"name":"Фундаментальные проблемы современного материаловедения","volume":"115 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-06-30","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"126506916","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

引用次数: 0