Металлофизика и новейшие технологии, 2016, № 04

Вплив кристалічної структури на транспортні та магнітні властивості масивних стопів Гойслера Ni₂MnSn

2017-01-23T01:04:07Z

Вплив кристалічної структури на транспортні та магнітні властивості масивних стопів Гойслера Ni₂MnSn Кудрявцев, Ю.В.; Надутов, В.М.; Уваров, М.В.; Уваров, В.М.; Клімов, В.В.; Михаленков, В.С.; Ващук, Д.Л.; Кольчіба, М.Р. Досліджено вплив структури збагачених марганцем Гойслерових стопів Ni₅₂,₆Mn₃₄,₅Sn₁₂,₉ та Ni₅₂,₉Mn₃₃,₈Sn₁₃,₂ на їхні магнітні та електротранспортні властивості. Показано, що ці стопи в литому стані є двофазними, а гомогенізувальний відпал при Т = 1273 К з наступним гартуванням спричинює формування в обох стопах добре впорядкованої однофазної структури типу L2₁. Для обох литих стопів спостерігається безгістерезисне мартенситне перетворення в температурному інтервалі 300 К < T < 500 К, яке супроводжується значною зміною як магнітних, так і транспортних властивостей. По значній зміні магнітних та електротранспортних властивостей відпаленого стопу Ni₅₂,₆Mn₃₄,₅Sn₁₂,₉ встановлено, що в температурній області 300 К < T < 400 К в ньому спостерігаються два структурних перетворення: аустеніт—10М мартенсит (290 К < T < 390 К) та 10М мартенсит— мартенсит (110 К < T < 210 К).; Исследовано влияние структуры обогащённых марганцем сплавов Гейслера Ni₅₂,₆Mn₃₄,₅Sn₁₂,₉ и Ni₅₂,₉Mn₃₃,₈Sn₁₃,₂ на их магнитные и электротранспортные свойства. Показано, что эти сплавы в литом состоянии являются двухфазными, а гомогенизирующий отжиг при температуре Т = 1273 К с последующей закалкой приводит к формированию в обоих сплавах хорошо упорядоченной структуры типа L2₁. Для обоих литых сплавов наблюдается безгистерезисное мартенситное превращение в интервале 300 К < T < 500 К, которое сопровождается существенным изменением как магнитных, так и электротранспортных свойств. На основании значительных изменений магнитных и электротранспортных свойств отожжённого сплава Ni₅₂,₆Mn₃₄,₅Sn₁₂,₉ установлено, что в температурном интервале 300 К < T < 400 К в нём наблюдаются два структурных превращения: аустенит—10М мартенсит (290 К < T < 390 К) и 10М мартенсит—мартенсит (110 К < T < 210 К).; Effect of alloy structure of Mn-rich Ni₅₂,₆Mn₃₄,₅Sn₁₂,₉ and Ni₅₂,₉Mn₃₃,₈Sn₁₃,₂ Heusler alloys on their magnetic and transport properties is investigated. As shown, the as-cast alloys have two-phase structure. Annealing at T = 1273 K and following quenching of these alloys cause the formation of well-ordered L2₁-type single-phase structure. Both as-cast alloys demonstrate anhysteretic martensitic transformation within the temperature range 300 K < T < 500 K, which is accompanied with significant changes in their magnetic and transport properties. Based on noticeable changes of magnetic and transport properties of annealed Ni₅₂,₆Mn₃₄,₅Sn₁₂,₉ alloy, it is concluded that, within the temperature range 300 K < T < 400 K, two martensitic transformations in this alloy take place: austenite—10Mmartensite (290K < T < 390 K) and 10М martensite—martensite (110 K < T < 210 K).

Залежність фазового складу диспропорціонованого стопу на основі SmCo₅ від температури та тривалості рекомбінування

2017-01-23T01:04:05Z

Залежність фазового складу диспропорціонованого стопу на основі SmCo₅ від температури та тривалості рекомбінування Булик, І.І.; Тростянчин, А.М. Методами диференційного термічного та Рентґенового фазового аналізів досліджено вплив параметрів рекомбінування на фазовий склад попередньо диспропорціонованого промислового феромагнетного стопу КС37 (на основі SmCo₅). Встановлено послідовність фазових перетворень, які передують відновленню вихідного фазового складу стопу, під час рекомбінування шляхом нагрівання до температур в діяпазоні 550—950°C з витримкою до 5 год. Показано, що нагрів продуктів диспропорціонування у вакуумі до 550°C супроводжується частковим розпадом гідриду самарію та утворенням фази Sm₂Co₇. В температурному інтервалі 600—680°C утворюються дві інтерметалідні фази – Sm₂Co₇ та Sm₂Co₁₇. З підвищенням температури рекомбінування та збільшенням тривалости витримки змінюється кількісне співвідношення між фазами. Виявлено, що відновлення фази SmCo₅ починається за температури 700°C, а її кількість у стопі поступово збільшується з підвищенням температури.; Методами дифференциального термического и рентгенофазового анализов исследовано влияние параметров рекомбинации на фазовый состав предварительно диспропорционированного промышленного ферромагнитного сплава КС37 (на основе SmCo₅). Установлена последовательность фазовых превращений, которые предшествуют восстановлению исходного фазового состава сплава, во время рекомбинации путём нагрева до температур в диапазоне 550—950°C с выдержкой до 5 ч. Показано, что нагрев продуктов диспропорционирования в вакууме до 550°C сопровождается частичным распадом гидрида самария и образованием фазы Sm₂Co₇. В температурном интервале 600—680°C образуются две интерметаллидные фазы – Sm₂Co₇ и Sm₂Co₁₇. С повышением температуры рекомбинации и увеличением длительности выдержки изменяется количественное соотношение между фазами. Установлено, что восстановление фазы SmCo₅ начинается при температуре 700°C, а её количество в сплаве постепенно увеличивается с повышением температуры.; The influence of recombination parameters on phase composition of previously disproportionated commercial ferromagnetic alloy KC37 (based on SmCo₅) is investigated by means of the differential thermal and X-ray diffraction analyses. The sequence of phase transitions, which precede recovery of initial phase composition, is established during recombination by heating to 550—950°C with exposure to 5 h. As shown, the heating of disproportionated products in vacuum to 550°C is accompanied by a partial disintegration of samarium hydride and formation of Sm₂Co₇ phase. Intermetallic Sm₂Co₇ and Sm₂Co₁₇ phases appear after vacuum treatment in the temperature range of 600—680°C. The proportion between these phases changes with increasing recombination temperature and exposure duration. As found, the recovery of SmCo₅ phase begins at 700°C, and its amount in the alloy gradually increases with temperature increasing.

Влияние частиц ультрадисперсных алмазов на структуру и свойства электролитических никелевых покрытий

2017-01-23T01:04:04Z

Влияние частиц ультрадисперсных алмазов на структуру и свойства электролитических никелевых покрытий Титаренко, В.В.; Заблудовский, В.А. В работе рассмотрено влияние частиц ультрадисперсных алмазов на структурообразование и эксплуатационные свойства композиционных электролитических покрытий на основе никеля, полученных с помощью постоянного и импульсного токов. Результаты исследований показали, что при импульсных режимах электроосаждения формируются мелкозернистые, плотноупакованные покрытия, имеющие более неравновесную структуру роста с большей плотностью распределения частиц ультрадисперсного алмаза в покрытии, что повышает микротвёрдость и износостойкость никелевых композиционных электролитических покрытий.; У роботі розглянуто вплив частинок ультрадисперсних діямантів на структуроутворення й експлуатаційні властивості композиційних електролітичних покриттів на основі ніклю, одержаних за допомогою постійного й імпульсного струмів. Результати досліджень показали, що при імпульсних режимах електроосадження формуються дрібнозернисті, щільнопаковані покриття, що мають більш нерівноважну структуру росту з більшою щільністю розподілу частинок ультрадисперсного діяманту в покритті, що підвищує мікротвердість і зносостійкість ніклевих композиційних електролітичних покриттів.; The paper considers the influence of the dispersed particles of ultrafine diamonds on the structure and performance of the nickel-based composite electrolytic coatings obtained by the continuous and pulsed currents. The results show that the pulsed modes of electrodeposition forms fine-grained, close-packed coatings having a non-equilibrium structure of growth with a larger density of ultrafine diamond particles in coating that increases the microhardness and wear resistance of nickel-composite electroplating coatings.

Електронна будова та мікротвердість карбідних покриттів Ti, V, Cr на сталі У10А

2017-01-23T01:03:52Z

Електронна будова та мікротвердість карбідних покриттів Ti, V, Cr на сталі У10А Заулічний, Я.В.; Хижняк, В.Г.; Лазарев, Н.С.; Хижняк, О.В. Покриття на сталі У10А, одержані з трикомпонентних насичувальних сумішей за участю Ti, V, Cr, з максимальною мікротвердістю і товщиною, які були оптимізовані методом симплексних ґратниць Шеффе, було досліджено методом м’якої рентґенівської спектроскопії. Досліджено міжатомову взаємодію по товщині покриттів типу TiС і (Ti,V,Сr)C на сталі У10А . Показано, що максимальна кількість вуглецю в покриттях типу TiС і (Тi,V,Сr)C знаходиться відповідно в зовнішніх і центральних зонах. Зниження кількости вуглецю в покритті (Тi,V,Сr)С, в порівнянні з покриттям TiС, знаходить відображення в істотному звуженні TiLα-смуг в області енергій spd-гібридних зв’язків. Взаємодія титану і заліза в центральних і внутрішніх зонах карбідного шару відображається в TiLα-смугах. Крім того, невеликі відмінності в положеннях довгохвильового контуру CKα-смуг від поверхні і внутрішньої зони покриття (Ti,V,Сr)C пов’язані з невеликим зменшенням вмісту вуглецю в цій зоні в порівнянні з поверхнею. При цьому слід зазначити, що вміст вуглецю у внутрішніх зонах покриття (Ti,V,Сr)С у порівнянні з поверхневою і центральною зонами, як і для покриття TiС, виявляється мінімальним. У центральних і внутрішніх зонах покриттів формуються зв’язки Тi—Fe—С, що проявляється в приферміївському напливі TiLα- і CKα-смуг. Ці ефекти проявляють себе навіть в разі зведення всіх CKα-смуг в однаковій інтенсивності. При переході до центральних і внутрішніх зон карбідного покриття встановлено збільшення інтенсивності CKα-смуг в приферміївській області, що приводить до їх розширення до 0,6 еВ. Встановлено, що зміна мікротвердости, мікрокрихкости по товщині покриттів добре узгоджується з рівнем міжатомової взаємодії в різних зонах карбідних фаз.; Покрытия на стали У10А, полученные из трёхкомпонентных насыщающих смесей с участием Ti, V, Cr, с максимальной микротвёрдостью и толщиной, оптимизированные методом симплексных решёток Шеффе, были исследованы методом мягкой рентгеновской спектроскопии. Исследовано межатомное взаимодействие по толщине покрытий типа TiC и (Ti,V,Cr)С на стали У10А. Показано, что максимальное количество углерода в покрытиях типа TiC и (Ti,V,Cr)С находится соответственно во внешних и центральных зонах. Снижение количества углерода в покрытии (Ti,V,Cr)С, в сравнении с покрытием TiC, находит отображение в существенном сужении TiLα-полос в области энергий spd-гибридных связей. Взаимодействие титана и железа в центральных и внутренних зонах карбидного слоя отображается в TiLα-полосах. Кроме того, небольшие различия в положениях длинноволнового контура CKα-полос от поверхности и внутренней зоны покрытия (Ti,V,Cr)C связаны с небольшим уменьшением содержания углерода в этой зоне по сравнению с поверхностью. При этом следует отметить, что содержание углерода во внутренних зонах покрытия (Ti,V,Cr)С по сравнению с поверхностной и центральной зонами, как и для покрытия TiC, оказывается минимальным. В центральных и внутренних зонах покрытий формируются связи Ti—Fe—С, что проявляется в прифермиевском наплыве TiLα- и CKα-полос. Эти эффекты проявляют себя даже в случае сведения всех CKα-полос в одинаковой интенсивности. При переходе к центральным и внутренним зонам карбидного покрытия установлено увеличение интенсивности CKα-полос в прифермиевской области, что приводит к их расширению до 0,6 эВ. Установлено, что изменение микротвёрдости, микрохрупкости по толщине покрытий хорошо согласуется с уровнем межатомного взаимодействия в разных зонах карбидных фаз.; The coatings on the steel U10A with maximums of thickness and microhardness derived from ternary saturating blends involving Ti, V, Cr and optimized by means of the Scheffe simplex are studied by the methods of metallographic analysis and soft X-ray spectroscopy. As shown, the concentration of carbon in TiC and (Ti,V,Cr)C coatings is maximal in the internal and central zones, respectively. Interaction of titanium and iron in the central and inner regions of the carbide layer is shown in TiLα-bands. Furthermore, small differences in the positions of the longwave contour of CKα-bands from the surface and inner area of coverage (Ti,V,Cr)C are associated with a small decrease in the carbon content in this area in comparison with the surface. It should be noted that the carbon content in the interior coverage areas (Ti,V,Cr)C compared to the surface and central zones as well as for TiC coating is minimal. The decrease of carbon amount in (Ti,V,Cr)C coating as compared with TiC coating is reflected in the considerable narrowing of TiLα- bands in energy band of spd-hybrid bonds. As shown, the near-Fermi overlap of TiLα- and CKα-bands, the Ti—Fe—C bonds are formed in the central and internal zones of coatings. The changes of microhardness, microbrittleness, and microstrength with the thickness of coatings conform to the level of interatomic interaction in different carbide phase zones.