Fizika metallov i metallovedenie
Physics of Metals and Metallography (PMM) was founded in 1955 by the USSR Academy of Sciences. The journal publishes 14 issues per year (12 issues in Russian and English and 13, 14 issues in English only).
Founders
- Russian Academy of Sciences (RAS)
- Ural Branch of Russian Academy of Sciences (UB RAS)
- M.N. Miheev Institute of Metal Physics of Ural Branch of Russian Academy of Sciences (IMP UB RAS)
PMM scope covers the wide range of metals related condensed matter physics and metal materials science, including the following rubrics.
- Magnetism, magnetic materials and spintronics (magnetic phase transitions, magnetic structures, hard and soft magnetic materials, magnetic semiconductors, magnetism in disordered systems, multiferroicity and ferroelectricity, low-dimensional magnetism, magnetism of surface and interfaces, nanomagnetism, spin transport, spin waves, spin relaxation, spin resonance, neutron magnetic scattering.);
- Electronic structure, strongly correlated systems and electron transport (many-body methods, density functional theory, Hubbard and related models, heavy fermions, topological insulators, metamaterials, metal-insulator transitions, electronic transport, galvanomagnetic phenomena, optical properties, optical and X-ray spectroscopies, superconductivity and superconducting materials);
- Surface, interface and nanoscale physics (metal surface structure, surface probes, various spectroscopies, interfaces, metal-semiconductor interface, surface electronic structure and bonding, surface dynamics, interactions on surfaces, mesoscopic systems, microstructures, layered materials, nanostructures, metallic superlattices, fullerenes, graphene, nanotubes, nanoclusters, thin films, molecular electronics, tunneling and other quantum transport phenomena);
- Structure, phase transitions and diffusion phenomena (single- and polycrystal metals materials, disordered systems, positional and compositional disorder, alloys, new phases, defect structures, structural probes and spectroscopy);
- Mechanical properties (strength, plasticity, hardness, brittleness, toughness, impact resistance, tribology, irradiation effects, coatings, high-pressure physics).
Current Issue



Vol 124, No 6 (2023)
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА
Аморфные сплавы системы Fe–Co–Cr–B–Si для разработки наноструктурированных магнитотвердых материалов
Abstract
Работа посвящена исследованию возможности получения магнитотвердых материалов при кристаллизации аморфных сплавов системы Fe–Co–Cr–B–Si. Проведен анализ влияния содержания бора в сплавах на их стеклообразующую способность. Проанализированы структура и фазовые превращения в сплавах при нагреве с использованием методов рентгеновской дифракции и просвечивающей электронной микроскопии. Установлены закономерности влияния фазового состава на магнитные свойства сплавов. Показано, что формирование нанодисперсной эвтектической структуры [α + (Fe, Cr)3B] при кристаллизации аморфной матрицы является перспективным для создания новых магнитотвердых материалов.



СТРУКТУРА, ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И ДИФФУЗИЯ
Структура литого интерметаллического соединения AlAu с добавкой Cu
Abstract
Смесь порошков интерметаллида Al2Au и меди была скомпактирована и затем расплавлена в атмосфере аргона с получением слитка Al2Au + Cu. Изучение структуры сплава выявило формирование ярко окрашенных областей интерметаллической фазы Al2Au, которые находятся в матрице из интерметаллида AlAu. Внутри AlAu-матрицы обнаружены тонкие прожилки, обогащенные медью. Измерены оптические характеристики полученного тройного соединения. Проведено микроиндентирование интерметаллических фаз, определены значения их микротвердости и контактного модуля упругости.



Нелинейные эффекты в кристаллических твердых телах c насыщением амплитудно-зависимого внутреннего трения, уменьшающимся с ростом частоты
Abstract
В результате модификации квазистатических упругого и неупругого гистерезисов предложены динамические гистерезисные уравнения состояния кристаллических твердых тел с частотно-зависимым насыщением амплитудно-зависимого внутреннего трения, уменьшающимся с ростом частоты. Методом возмущений исследовано нелинейное распространение первоначально гармонических продольных упругих волн в стержнях из таких материалов. Проведен численный, графический и сравнительный анализ полученных решений и выявлены характерные амплитудно-частотные зависимости нелинейных волновых эффектов. Предложена методика определения вида динамических гистерезисов для кристаллических твердых тел с частотно-зависимым насыщением амплитудно-зависимого внутреннего трения.



Исследование термической стабильности литых проводниковых микролегированных алюминиевых сплавов
Abstract
Исследованы процессы выделения частиц Al3X (X = Zr, Yb, Er, Hf) в литых проводниковых алюминиевых сплавах, в том числе – в сплавах, дополнительно легированных Mg и Si. Сплавы изготовлены методом индукционного литья. Для исследования кинетики выделения частиц использованы методы измерения удельного электросопротивления (УЭС) и микротвердости. Показано, что исследуемые сплавы могут быть разделены на три группы. В Группу I входят сплавы, в которых с повышением температуры отжига происходит уменьшение УЭС, обусловленное выделением частиц. В Группу II входят сплавы, в которых выделение частиц произошло при кристаллизации слитка. Величина УЭС таких сплавов близка к УЭС алюминия. При отжиге сплавов Группы III величина УЭС практически не изменяется и составляет 3.0–3.4 мкОм см, что свидетельствует о высокой стабильности твердого раствора. С использованием уравнения Джонсона–Мела–Аврами–Колмогорова проанализирована кинетика выделения частиц в сплавах Группы I. Установлено, что энергия активации выделения частиц в сплавах Группы I близка к энергии активации объемной диффузии, но значения коэффициента интенсивности распада (



Влияние холодной деформации на структуру, текстуру, упругие и микродюрометрические свойства биосовместимых бета-титановых сплавов на базе системы Ti–Nb–Zr
Abstract
С использованием расчетных и экспериментальных методик изучено влияние холодной прокатки со степенями 85, 90% на структурно-текстурное состояние, микродюрометрические и упругие свойства закаленных биосовместимых β-сплавов титана (ат. %) Ti–26% Nb–3% Zr, Ti–26% Nb–5% Zr, Ti–26% Nb–6% Zr, Ti–26% Nb–3% Zr–1% Sn, Ti–26% Nb–3% Zr–1% Sn–0.7% Ta. Показано, что повышение степени деформации при холодной прокатке способствует формированию более ярко выраженной двухкомпонентной текстуры {001}β



Микросегрегация легирующих элементов на деформационных дефектах структуры в гранулированном никелевом сплаве
Abstract
Образцы, вырезанные из заготовки диска отечественного гранулированного никелевого жаропрочного сплава марки ВЖ178П, были испытаны на кратковременную прочность при комнатной температуре и длительную прочность при 750°С. Методом просвечивающей электронной микроскопии показано, что в обоих случаях при пластической деформации сплава образуются дефекты упаковки и микродвойники. В процессе длительных испытаний при 750°С на дефектах упаковки происходит сегрегация легирующих элементов Cr, Со, Mo и W, что приводит сначала к образованию атмосферы Сузуки, а затем к зарождению и росту ТПУ-частиц со стехиометрией (Co, Cr)3(Mo, W).



СТРУКТУРА, ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И ДИФФУЗИЯ
Зернограничная диффузия Co в ультрамелкозернистом ниобии, полученном интенсивной пластической деформацией
Abstract
Методом послойного радиометрического анализа исследована зернограничная диффузия Co в ультрамелкозернистом Nb, полученном интенсивной пластической деформацией методом кручения под высоким давлением. Определены значения коэффициента зернограничной диффузии для нескольких температур. Показано, что диффузия по границам зерен протекает значительно быстрее, чем в крупнозернистом ниобии с релаксированными границами, что объясняется формированием “неравновесных” границ зерен в процессе интенсивной пластической деформации, которые являются путями сверхбыстрой диффузии. При нагреве в неравновесных границах зерен протекают процессы возврата, вследствие чего их свойства приближаются к свойствам обычных высокоугловых границ в крупнокристаллическом материале.



Систематическое описание термодинамических, упругих и механических свойств бинарных ОЦК сплавов на основе Zr из первых принципов
Abstract
Эффекты влияния растворения 3



ПРОЧНОСТЬ И ПЛАСТИЧНОСТЬ
Эволюция структуры, текстуры и механических свойств аустенитной нержавеющей стали, подвергнутой холодной радиальной ковке, при последеформационных отжигах
Abstract
Исследовано влияние температуры отжига на структуру и текстуру, а также механические свойства аустенитной нержавеющей стали 08Х16Н13М2Т, исходно подвергнутой холодной радиальной ковке со степенью 95%. Исследования показали формирование градиента структуры и текстуры ❬111❭ и ❬100❭ аустенита в процессе предварительной пластической деформации. Отжиг при низких температурах (500–600°С) приводит к полигонизациии структуры. Интенсивность текстурных компонент ❬111❭ и ❬100❭ при этом остается без изменений. После отжига при 700°С наблюдается начало рекристаллизации только в подповерхностных слоях прутка. В результате отжига при 800–900°С протекают процессы статической рекристаллизации по всему сечению прутка, что вызывает размытие текстурного градиента. Отжиг при температурах 400–600°С сопровождается повышением характеристик прочности и твердости, однако при этом наблюдается рост пластичности с увеличением температуры отжига. Отжиг при 700°С приводит к разупрочнению материала практически до уровня исходного холоднодеформированного состояния и существенному повышению пластичности.



Структура и свойства листов сплавов Al–Zn–Mg–Cu–Zr–Y(Er), легированных марганцем
Abstract
Исследована структура и свойства прокатанных сплавов Al–Zn–Mg–Cu–Zr–Y(Er), легированных марганцем и модифицированных титаном. По результатам испытаний на растяжение в деформированном и отожженном при 120–150°С в течение одного часа состоянии сплавы AlZnMgCuMnTi и AlZnMgCuMnTiEr имеют высокий предел текучести 417–456 МПа при небольшом относительном удлинении 2–5.2%. Наличие дополнительных диспресоидообразующих элементов иттрия и эрбия повышает плотность выделения частиц в процессе гомогенизационного отжига, повышая температуру начала рекристаллизации и твердость прокатанных сплавов. После одночасового отжига при 350°С структура сплава AlZnMgCuMnTi полностью рекристаллизована, в то время как в сплавах с иттрием и эрбием рекристаллизация только начинается. После закалки с 465°С и старения при 120°С исследуемые сплавы имеют предел текучести более 410 МПа, предел прочности более 520 МПа и относительное удлинение более 10%. Полученные свойства выше чем свойства плакированных листов высокопрочного термоупрочняемого сплава Al–Zn–Mg–Cu (В95А) и прутков сплавов AlZn4.5Mg1.5Mn и AlZnMg1.5Mn и находятся на уровне свойств прутков сплава Al–Zn–Mg–Cu (В95).



Микроструктура и механические свойства сплава системы Al–Mg–Fe–Ni–Zr–Sc после всесторонней изотермической ковки
Abstract
Исследовано влияние всесторонней изотермической ковки (ВИК) на зеренную структуру и параметры частиц вторых фаз кристаллизационного происхождения и дисперсоидов в сплаве Al–4.9Mg–0.9Ni–0.9Fe–0.2Zr–0.1Sc. Методом конечно-элементного моделирования проведен анализ распределения деформаций по объему образца при ковке в закрытом штампе. Предложен метод учета влияния трения и изменения скорости деформации при построении кривых “напряжение–деформация” по результатам ВИК. Увеличение количества циклов ВИК при температуре 350°С привело к уменьшению среднего размера частиц фаз кристаллизационного происхождения в 2 раза и формированию структуры со средним размером зерен 1.3 ± 0.2 мкм, не изменив параметры дисперсоидов. ВИК обеспечивает повышение предела текучести сплава на 60%, предела прочности на 20%.



Влияние кручения под высоким давлением на структуру и механические свойства сплава Al–Ca–Cu
Abstract
Для улучшения баланса прочности и пластичности сплава Al–6% Ca–8% Cu (мас. %) применена деформация методом кручения под высоким давлением (КВД) с последующим отжигом. Структура сплава в литом состоянии состояла в основном из двух эвтектик [(Al) + AlCaCu] и [(Al) + (Al,Cu)4Ca + + AlCaCu]. КВД с тремя оборотами приводит к формированию преимущественно субмикрокристаллической структуры, измельчению эвтектических частиц и их более равномерному распределению в объеме образца, сегрегированию кальция из частиц AlCuCa и (Al,Cu)4Ca и пересыщению твердого раствора (Al) медью. Такая структура обеспечивает упрочнение сплава в 3.5 раза, но способствует его охрупчиванию. Последующий отжиг при 400°С позволяет достичь хорошего баланса прочности и пластичности сплава.



Articles
Информация для авторов


