Научные результаты

Введите год
Разработка способа оценки уровня ударной вязкости изотермически закаленной конструкционной стали

А.Ю. Калетин, Ю.В. Калетина

Разработан способ неразрушающего контроля уровня ударной вязкости изделий из среднеуглеродистых конструкционных сталей, термообработанных методом светлой изотермической закалки в интервале температур бейнитного превращения. На основании исследований структуры и механических свойств сталей после изотермической закалки впервые обнаружена четкая корреляция термической устойчивости остаточного аустенита с уровнем ударной вязкости стали. Способ заключается в магнитометрическом определении количества остаточного аустенита до и после охлаждения в жидком азоте, вычислении термической устойчивости этого остаточного аустенита для контролируемого изделия и получении значения ударной вязкости изделия при сравнении этих данных с кривыми, построенными для образцов-эталонов, подвергнутых изотермической закалке при температурах и выдержках во всем интервале бейнитного превращения. Графики построены в координатах «время изотермической выдержки» – «термическая устойчивость остаточного аустенита (величина ударной вязкости)» для стали, используемой при производстве контролируемых изделий.

Обратимая магнитная проницаемость упруго деформированных железа и никеля

А.Н. Сташков, Е.А. Щапова, А.П. Ничипурук, А.В. Столбовский

Экспериментально показано, что появление особенностей в виде перегибов и дополнительных максимумов на полевых зависимостях обратимой магнитной проницаемости наблюдается при упругом растяжении никеля и сжатии технически чистого железа. От знаков магнитострикции ферромагнетика и приложенной нагрузки зависит появление дополнительных пиков на полевых зависимостях обратимой магнитной проницаемости из-за возникновения магнитной текстуры типа «легкая плоскость», которая перпендикулярна направлению приложенного напряжения. Возможно количественно определить приложенные механические напряжения, что может быть применено для технической диагностики объектов из ферромагнитных материалов с разным знаком магнитострикции, в том числе никелевых покрытий на неферромагнитном основании.

Алгоритмы, устройства и условия применимости MFL-дефектометрии протяженных объектов с использованием методики построения линий магнитной индукции

А.В. Никитин, Ю.Л. Гобов, А.В. Михайлов, Л.В. Михайлов, В.Н. Костин, Я.Г. Смородинский

Разработана методика приближенного решения обратной геометрической задачи магнитостатики для пластины из ферромагнетика в магнитном поле как для случая расположения магнитных преобразователей непосредственно над поверхностным дефектом потери сплошности металла, так и для случая, когда магнитные преобразователи расположены над бездефектной поверхностью пластины [1-4]. Возможные расположения преобразователей (датчиков) поля рассеяния показаны на рис. 1. В обоих случаях рассмотрен практически реализуемый односторонний доступ. Определены ограничения на форму и размеры поверхностных коррозионно-подобных дефектов, для которых предлагаемая методика дефектометрии работает надежно. Показано, что предлагаемая методика может быть практически реализована с помощью мобильных сканирующих устройств и использована для дефектометрии протяженных объектов в условиях эксплуатации (например, бурильных труб на буровых площадках).

Корреляционные эффекты и магнитокалорический эффект в модели Хаббарда

П.А. Игошев, В.Ю. Ирхин, А.В. Лукоянов

С помощью различных подходов исследовано формирование магнитного упорядочения в модели Хаббарда для различных решеток. Особое внимание уделяется влиянию корреляционных эффектов и магнитного фазового расслоения на электронные и магнитные свойства, а также на величину и температурную зависимость магнитокалорического эффекта. Аналитически показано в рамках новой теории Ландау с переменным числом частиц, что фазовая восприимчивость для фаз, участвующих в магнитном фазовом расслоении, имеет противоположный знак, что может объяснять аномалии магнитокалорического эффекта для материалов, испытывающих фазовый переход первого рода.

Обнаружение кирального магнитного эффекта и гигантского планарного эффекта Холла в монокристаллах селенида ртути

А.Т. Лончаков, С.Б. Бобин

В немагнитном изотропном селениде ртути обнаружены два магнитотранспортных эффекта, которые индуцируются киральной аномалией. Первый эффект – киральный магнитный эффект, который наблюдается в магнитном поле, направленном вдоль электрического тока. Он проявляется в виде положительной продольной магнитопроводимости (отрицательного магнитосопротивления) без тенденции к насыщению, имеющей квадратичную зависимость от магнитного поля. Второй эффект – планарный эффект Холла, который наблюдается в направлении перпендикулярном направлению электрического тока (планарная конфигурация). Он имеет вид осциллирующей зависимости холловского и планарного магнитосопротивления от угла поворота образца в магнитном поле. Причем, амплитуда эффекта в ультрачистом монокристаллическом HgSe на порядки превышает амплитуду планарного эффекта Холла в известных топологических материалах. Одновременное наблюдение этих эффектов является весомым аргументом в пользу топологической природы электронного спектра HgSe.

Синтез, структура и магнитные свойства тонких пленок ортоферрита иттрия

А.П. Носов, В.В. Изюров, С.С. Дубинин, И.В. Грибов, С.В. Наумов, М.А. Андреева, Э.М. Пашаев, И.А. Субботин

Экспериментально исследованы структурные и магнитные свойства ультратонких монокристаллических пленок орторомбического ортоферрита YFeO3 с преимущественной ориентацией (001). Магнитные свойства исследовали методом мёссбауэровской спектроскопии с синхротронным возбуждением на синхротроне ESRF в геометрии на отражение. Показано, что при изменении температуры от 3.6 К до ~ 650 К магнитный секстет в спектрах последовательно сужается и, одновременно, в них появляется парамагнитный дублет, свидетельствующий о развитии магнитного фазового перехода. По температурным зависимостям магнитного сверхтонкого поля определены значения температуры Нееля для основной орторомбической фазы Y57FeO3 и величины критического параметра b. Обнаруженные особенности структурных и магнитных свойств сверхтонких пленок YFeO3 важны для их потенциального применения в наноструктурах антиферромагнитной спинтроники.

Отклик зарядовой подсистемы на структурные, орбитальные и магнитные фазовые переходы в двойных манганитах RBaMn2O6

Е.В. Мостовщикова, С.В. Наумов, А. Степанов, С.Г. Титова, С.В. Пряничников, Е.В. Стерхов

Исследованы особенности зарядовой подсистемы двойных манганитов RBaMn2O6 с упорядочением редкоземельных ионов R и ионов Ba в А-позиции и установлена связь со структурными фазовыми переходами и переходами в магнитной и орбитальной подсистемах. Из сопоставления оптических свойств в ближнем ИК диапазоне и структурных и магнитных свойств манганитов с R = Pr, Nd, Sm, или Nd1-xSmx показано разное поведение зарядовой подсистемы в зависимости от типа зарядового/орбитального упорядочения и характера антиферромагнитного упорядочения (A-типа с ферромагнитным вкладом или CE типа). Обнаружено, что ниже температуры структурного фазового перехода с орбитальным упорядочением происходит усиление локализации носителей заряда; «металлическое» поведение носителей заряда появляется ниже температуры Кюри ферромагнитной фазы (для R = Pr), ниже температуры Нееля (R=Nd), ниже температуры смены типа орбитального упорядочения (R = Nd0.75Sm0.25,Nd0.5Sm0.5) или отсутствует (R = Nd0.25Sm0.75,Sm).

Циклические фазовые переходы и формирование упрочненной вторичными дисперсными нитридными фазами композиционной структуры сталей при большой пластической деформации

В.А. Шабашов, К.А. Козлов, В.В. Сагарадзе, Н.В. Катаева, К.А. Ляшков, А.Е. Заматовский, Е.Г. Новиков

Исследован механизм самоорганизации структуры азотистых сталей в виде циклических структурно-фазовых переходов, индуцированных большой пластической деформацией и включающих в себя релаксацию по пути механического легирования азотом металлической матрицы и распада неравновесных твердых растворов с образованием упрочненной вторичными наноразмерными нитридами структуры композиционных сталей. В объеме (при сдвиге в наковальнях Бриджмена), на поверхности (при сухом трении скольжения) высокоазотистой аустенитной стали FeMn22Cr18N0.83, а также в смесях порошков (при помоле в мельнице) в сплавах железа с нитридами установлено ускорение процессов динамического старения при увеличении температуры и степени деформации, а также химического сродства элементов легирования с азотом. В исследовании влияния контактных напряжений на структуру поверхностных слоев и продуктов адгезионного изнашивания установлено формирование градиентной по концентрации и фазовому составу структуры, обусловленной наличием областей сжатия и растяжения, а также градиента температуры в зоне фрикционного контакта. Сделано заключение, что выбор условий деформации, а также учет степени химического сродства 3d элементов с азотом позволяет регулировать структуру и свойства азотсодержащих композиционных сталей.

Особенности магнитных фазовых переходов I-ого рода в системах с сильным магнитоупругим взаимодействием

Э.З. Валиев, Н.В. Баранов, Е.А. Шерстобитова, А.С. Комлев, В.И. Зверев, Р. Гимаев, Н.С. Перов

С использованием обменно - стрикционной модели Бина-Ротбелла-Киттеля для ферромагнетиков c магнитным фазовым переходом I рода и сильным магнитоупругим взаимодействием получены аналитические выражения для термодинамических величин: магнитной восприимчивости, теплоемкости, сжимаемости, которые аномально возрастают в окрестности критической точки и проведен расчет магнитной фазовой диаграммы в магнитном поле.  Выявлено хорошее совпадение результатов развитой теории с имеющимися литературными экспериментальными данными по системе La(Fe0.88Si0.12)13. К данному семейству материалов принадлежат также сплавы на основе Fe-Rh. Средствами   рентгеноструктурного анализа с использованием полнопрофильного анализа спектров и привлечением ряда моделей ближнего порядка с последующими расчетами магнитных и электронных свойств установлено, что характеристики магнитного фазового перехода в сплавах Fe-Cr-Rh в значительной степени определяются особенностями распределения атомов Cr по позициям атомов Fe и Rh, возникающими в процессе термической обработки образцов.

Особенности структуры сплавов FeNi с содержанием Ni 3-20 ат%

Н.М. Клейнерман, Н.В. Мушников, А.В. Протасов, В.С. Гавико, Л.А. Сташкова, С.П. Наумов

Методами рентгеновской дифракции, дифференциальной сканирующей калориметрии, мёссбауэроской спектроскопии и магнитометрии исследовано мартенситное превращение в сплавах системы Fe–Ni с содержанием Ni от 3 до 20 ат.%. Определены фазовые границы прямого γ→α и обратного α→γ превращений. Показано, что метастабильная диаграмма, включающая гистерезис мартенситного превращения, может быть использована совместно с равновесной диаграммой для определения структурного состояния системы. На основе анализа мёссбауэровских спектров установлено, что структура закаленных сплавов представляет собой систему ОЦК областей переменного состава, которая формируется в результате концентрационного расслоения.

Страницы