Структурные особенности и связанные с ними свойства аморфных сплавов с высокой плотностью дефектов/плотностью границ раздела: 2019 г. этап 3

Проект: исполнение гранта/договораисполнение этапа гранта/договора

описание

В последние годы особое внимание привлекают аморфные сплавы с наноразмерными неоднородностями в аморфной структуре (нанокластерами, нанокристаллами и т.д.), поскольку они могут обладать уникальными механическими и физическими свойствами. Неоднородности и гетерогенности в аморфной фазе удаётся сформировать воздействием интенсивной пластической деформации (ИПД), и исследованию действия ИПД на аморфные сплавы посвящен представляемый проект. Во второй год проекта были выполнены исследования по воздействию ИПД на структуру целого ряда аморфных сплавов различного типа: объемные металлические стекла - ОМС Zr62Cu22Al10Fe5Dy1 (ОМС Zr62, скорость закалки 102 К/С), быстрозакаленные ленты (melt spun – MS) Zr62Cu22Al10Fe5Dy1 (MSZr62, скорость закалки 106 К/С) MS ленты Ti50Cu25Ni25, ОМС Vit105 Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5. РСА исследования показали, что в результате ИПД кручением ОМС Zr62 и ОМС Vit105 происходит сдвиг гало аморфной фазы, свидетельствующий о росте свободного объема и увеличении межатомных состояний в аморфной фазе. Об этом же свидетельствуют данные прямых измерений плотности, проведённые совместно со специалистами KIT. Данные просвечивающей электронной микроскопии показали, что в ОМС Zr62 в результате ИПДК формируется очень высокая плотность полос сдвига, при этом заметой нанокристаллизации или формирования кластерной структуры не отмечено. Как показывают РЕМ исследования, на исходном ОМС Zr62 рядом с отпечатком наноиндентирования наблюдается система хорошо видимых полос сдвига, тогда как в ОМС после ИПДК их не наблюдаются при том же увеличении. Это свидетельствует о более однородном деформировании аморфных сплавов при индентировании после ИПДК. Продолжены исследования особенности микроструктуры быстрозакаленного аморфного сплава Ti50Ni25Cu25, подвергнутого воздействию интенсивной пластической деформации кручением, и анализ процессов деформационно-индуцированной нанокристаллизация и формирования аморфной кластерной структуры в соседствующих областях. Полученные результаты убедительно свидетельствуют, что ИПД обработка существенно влияет на атомную структуру аморфных сплавов и, следовательно, создаёт условия на повышение их свойств. Данная проблема будет подробно исследована в течении 3-го года проекта.
При выполнении работ осуществлялось активное взаимодействие с партнерами по DFG Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Germany, а так же в рамках научного сотрудничества – со специалистами Уфимского государственного авиационного технического университета, Тамбовского государственного университета, Института физики твердого тела РАН, Черноголовка. По результатам работ опубликовано 6 статей, включая 4 статьи Wos и Scopus. Было представлено 7 докладов на международных конференциях. Защищена кандидатская диссертация (Е. В.Болтынюк).
Короткий заголовокGZ-2019
АббревиатураDFG_SPbU_2017 - 3
СтатусАктивный
Действительная дата начала/окончания12/03/1931/12/19

Ключевые слова

  • объемные наноматериалы;
  • интенсивная пластическая деформация;
  • наноструктурный дизайн;
  • аморфные сплавы;
  • структуры;
  • механизмы деформирования;
  • механические свойства;