Обчислення параметрів активації дифузійного атомного стрибка в сплаві з розбіжністю розмірів атомів навіть в рамках простої теорії Вин'ярда абсолютних швидкостей піднімає концептуальні та методичні проблеми, які необхідно належним чином подолати, щоб відкрити шлях до звично здійснимої процедури. Наведено короткий огляд труднощів, з якими зустрічаються у випадках з двома досить різними модельними потенціалами; при сучасному стані обчислювального мистецтва тягар визначення навіть єдиного стрибка здається поки що занадто важким, щоб допускати його многократне повторення по досить великій кількості часових інтервалів, що вимагається будь-яким реалістичним моделюванням (за методом Монте-Карло) дифузійного фазового перетворення.

Представлено узагальнену модель Даркена взаємної дифузії у відкритих системах. Узагальнене рішення дозволяє отримати точний вираз для зміни в часі розподілу компонентів у закритих та відкритих системах. Модель дає можливість вивчати зміну складу сплаву, яка відбувається при тепловій обробці та/або окисленні, тобто дозволяє передбачати концентраційні профілі всіх елементів під сульфідною плівкою, що зростає. Наведено результати моделювання зміни складу сплаву Fe - 18Cr - 8Ni, що відбувається завдяки його селективному та конкуруючому сульфидуванню.

Розглянуто концентраційну залежність коефіцієнтів дифузії в бінарних системах у випадках необмеженої та обмеженої розчинності компонентів. Аналіз особливостей концентраційної залежності базується на емпіричній кореляції Вігнеса - Бірченалла між коефіцієнтом взаємної дифузії та температурою солідуса сплаву. Показано, що ця кореляція справедлива у модифікованій формі для експериментальних даних як для необмежених, так і для обмежених твердих розчинів різних типів (ГЦК та ОЦК) бінарних систем. Зроблено припущення, що кореляція Вігнеса - Бірченалла для бінарних металевих систем має універсальний характер.

Індекс рубрикатора НБУВ: К204.353

Рубрики:

Мартенситні перетворення в металах і сплавах

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Наведено і обговорено результати експериментальних досліджень поверхневої дифузії літію, стронцію і диспрозію на гранях (112) вольфраму і молібдену. Одержані дані демонструють сильні прояви поверхневих фазових переходів у кінетиці поверхневої дифузії.

У рамках лінійної пружності досліджено поля напружень і деформацій, індуковані процесом дифузії водню в тонкій необмеженій пластині. Показано, що навіть за наявності значних обмежень у пластині реалізується складний деформаційний і напружений стан, що еволюціонує з плином часу. Оскільки в початкові моменти в пластині існує значний градієнт швидкостей деформацій, виникають в'язкі напруження, величина яких залежить від градієнта швидкостей деформацій. Проведено комп'ютерні підрахунки компонент тензора воднепружних напружень, що виникають у паладії, а також величини в'язких напружень. Зсувний характер в'язких напружень визначає їх вплив на еволюцію структури матеріалів.

В роботі розвинено теоретичний опис виникнення аномальних ефектів дифузного розсіяння (аномальне зміщення положень максимумів, аномальне змінення співвідношень між напівшириною та кутами розсіяння) залежно від параметрів часток нової фази, що утворюються при дисперсійному зміцненні монокристалів суперсплавів. Розглянуті експериментальні результати, що гарно співпадають з теоретичними передбаченнями. Показана можливість використання цих результатів для неруйнівного контролю процесів старіння пересичених твердих розчинів.

Розглянуто особливості впливу водню на дифузійні процеси при хіміко-термічній обробці металів і сплавів з використанням концентрованих потоків енергії (іонні пучки, дугові розряди, лазерне випромінювання тощо), а також традиційних (пічних) методів. Висвітлено аспекти природи водневостимульованої дифузії, перспективи її використання в технологічних процесах.

Вивчено процес витіснення крайової дислокації нестійкою домішковою атмосферою. Отримано співвідношення для сили витіснення в наближенні розведених твердих розчинів. Результати теоретичного аналізу залучено для якісного пояснення знеміцнювання металів при легуванні в області низьких температур.

Індекс рубрикатора НБУВ: К204.3

Рубрики:

Структурні та фазові перетворення в металах і сплавах. Теорія термічної обробки

Шифр НБУВ: Ж28347 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Отримано аналітичний вираз для опису дифузійного виносу пари металу з графітової печі у середовищі інертного газу. Виміряно коефіцієнти дифузії атомів кадмію в аргоні в інтервалі температур 1273 - 2873 К. Підтверджено можливість експериментального визначення коефіцієнтів дифузії вільних атомів металу в інертному газі методом атомно-абсорбційної спектрометрії з електротермічною атомізацією в графітових печах.

Методом радіоактивних індикаторів вивчено особливості розподілу та міграції атомів у металах і Fe - Ni-сплавах за умов мартенситного перетворення, імпульсної деформації та спільної дії перетворення та деформації за низьких температур. Визначено швидкості масопереносу та форму концентраційних профілів залежно від температури, способу імпульсного навантаження та кратності прикладання навантаження, розміру зерна, типу твердого розчину, хімічного складу сплаву і виду проникних атомів. Установлено вплив змін у кінетиці перетворення на масоперенос.

Індекс рубрикатора НБУВ: К204.3

Рубрики:

Структурні та фазові перетворення в металах і сплавах. Теорія термічної обробки

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Здійснено спробу за допомогою методу молекулярної динаміки з парними модельними потенціалами знайти напівемпіричні закономірності для залежності ефективної енергії активації та передекспоненціального множника від маси легких домішкових атомів, а також від параметрів взаємодії. Використано два способи визначення коефіцієнта дифузії - з використанням часу стрибка та автокореляційної функції швидкостей. Отримані результати не відповідають оцінкам активації методом молекуляної статики.

Запропоновано методику контролю модуля Юнга та активаційного об'єму руху дислокацій під час пластичної деформації металу, яка використовує акустопластичний ефект при малих амплітудах і частотах знакозмінних деформацій.

Проведено експериментальну оцінку впливу різниці питомих об'ємів твердого розчину та інтерметалідів, що утворюються в системах Cu-Si і Cr-Si на фрактальні характеристики при реактивній взаємній дифузії. Показано, що на морфологію нової фази впливає різниця питомих об'ємів, що перевищує певне порогове значення для даної матриці.

Побудовано розривний розв'язок рівняння крутильних коливань пружного середовища з дефектом у вигляді напівнескінченної циліндричної тріщини. Представлено метод розв'язку інтегродиференціального рівняння, що описує розподіл дотичних напружень по краю циліндричної тріщини. Наведено методику виділення коефіцієнта інтенсивності напружень і його числове визначення для випадку малих часів при ударному навантаженні берегів циліндричної тріщини. Встановлено, що за величиною динамічного коефіцієнта інтенсивності напружень можна визначити умову взаємодії ударних хвиль із структурними неоднорідностями в процесі високошвидкісної деформації оброблюваних поверхонь, які мають дефекти типу циліндричних тріщин.

Предлагается описание явления стимулирования водородом диффузионных процессов при химико-термической обработке сплавов концентрированными потоками энергии. Оно заключается в том, что насыщение водородом поверхностных слоев приводит к существенному снижению прочности кристаллической решетки, обусловленному его накоплением в дефектах, по границам зерен, в порах и микротрещинах, которое характеризуется созданием высокого и сверхвысокого давления. Причиной эффекта является существенное снижение энергии активации, вследствие чего возрастают скорости диффузии других элементов, а также скорости химических реакций (образование нитридов, карбидов, гидридов и т.п.). Размеры реакционных зон, их структура и физико-химические свойства (прочность, пластичность и др.) определяются концентрацией водорода над поверхностью и в объемах металла, характером и концентрацией диффундирующего элемента, составом и структурой сплавов, а также суперпозицией процессов диффузии, эрозии, ионизации и избирательного испарения отдельных элементов в реакционной зоне.

Проведен анализ влияния механических напряжений на процесс диффузии водорода в металлах. В величину коэффициента диффузии введена поправка, учитывающая влияние внешних воздействий. Данная поправка имеет тензорную форму, что позволяет учитывать тензорный характер напряжений. Исследовано влияние различных типов напряженного состояния (одно- и двухосное растяжение - сжатие) на коэффициент диффузии.

Розглянуто нове явище, відкрите під час досліджень взаємодії водню із залізом. Описано реакцію газоевтектоїдного перетворення для декількох металів і сплавів. Досліджено механізм взаємодії водню з металами під час поліморфного перетворення. Розроблено основи теорії взаємодії водню з поліморфними металами та сплавами за температур поліморфних і фазових перетворень.