Вивчення особливостей будови і фізичної природи впорядкованої К-фази змінного складу. Дослідження зміни її атомної та магнітної структури. Дослідження властивостей приповерхневих прошарків сплавів в умовах термічних та імпульсних зовнішніх впливів.
Аннотация к работе
В широкому концентраційному інтервалі загартуванням від високих температур в сплавах Fe-Al-C фіксується g-фаза (аустеніт) із гранецентрованою кубічною (ГЦК) кристалічною граткою, Fe-Al-фаза з обємоцентрованою кубічною (ОЦК) кристалічною граткою і карбідна фаза з ГЦК-кристалічною граткою. Було виявлено, що при кімнатній температурі у визначеному концентраційному інтервалі високовуглецеві Fe-Al-сплави мають висококоерцитивні властивості, а процеси атомного впорядкування впливають на утворення та розпад а-мартенситу. Фізична природа утворення впорядкованої К-фази змінного складу та вплив особливостей її будови на структуру і властивості цих сплавів зовсім не вивчалися. Розкриття фізичної природи особливостей впливу магнітних змін в ізоморфних когерентних карбідних частинках змінного складу на структуру та орієнтації мартенситу у вихідному (після загартування) стані, а також в умовах зовнішніх (термічних та імпульсних) впливів, обумовлює розуміння фізичних процесів, які відбуваються в сплавах Fe-Al-C. Рентгенографічним і магнітометричним методами на моно-і полікристалічних зразках сплавів досліджували особливості формування структури і властивостей приповерхневих прошарків сплавів в умовах термічних та імпульсних зовнішніх впливів: особливості структурного стану мартенситу і його орієнтувань, особливості будови К-фази та її вплив на формування структури і магнітних властивостей в приповерхневому шарі, стійкість мартенситу до розпаду при низькотемпературному відпуску.Оскільки електронна мікроскопія виявляє когерентні матриці субмікрообєми впорядкованої карбідної фази величиною 0,1-1.0 нм і некогерентні матриці відокремлені частинки впорядкованої карбідної фази величиною 5,0 нм і більше, то метод багатократно розсіяних хвиль використовувався для розрахунків модельних карбідних кластерів К-фази (рис.1, 2), а метод лінеаризованих МТ-орбіталей - для розрахунків модельних атомних модифікацій К-фази нескінченно великих розмірів. Аналіз побудованих повних і парціальних щільностей електронних станів для спінів, які спрямовані вгору та вниз, а також відповідних зображень карт щільності електронних станів в площинах (110) і (111) дозволив виявити зі збільшенням концентрації алюмінію посилення хімічного звязку між атомами заліза, алюмінію і вуглецю та підтвердити висновок про схильність К-фази до переходу із пара-у феромагнітний стан. Перший злам повязаний з феро-парамагнітним переходом в частинках К-фази і зменшенням пружних спотворень в кристалах мартенситу, другий і третій - з розпадами відповідно aa-мартенситу і аустеніту, в процесі яких збільшується загальна кількість впорядкованої карбідної фази в сплавах. Виявлено, що фізична природа утворення 48 орієнтувань а-мартенситу у загартованих високовуглецевих Fe-Al-сплавах повязана с пара-феромагнітним переходом в частинках К-фази, кристалічні грати яких відповідають антисиметричним атомним модифікаціям. Побудова полюсних фігур аустеніту, К-фази і а-мартенситу загартованих високовуглецевих Fe-Al-сплавів різного хімічного складу дала можливість виявити, що в цих сплавах можна зафіксувати після мартенситного перетворення відомі орієнтаційні співвідношення: Курдюмова-Закса, Гренінгера-Трояно, Нішіями.