Том 7, Выпуск 4, Декабрь 2017

Регулярный выпуск журнала за четвертый квартал 2017
Получено простое приближенное выражение для поля перемещений в гармонической треугольной решетке в случае объемного деформирования.

Асимптотическая формула для поля перемещений в треугольной решетке с вакансией

Получено простое приближенное выражение для поля перемещений в гармонической треугольной решетке в случае объемного деформирования.
В.А. Цаплин, В.А. Кузькин
PDF PDF  Статья

Методами атомного зондирования /полевой ионной микроскопии, трехмерного атомного зондирования, электронной микроскопии высокого разрешения (ЭМВР) и компьютерного моделирования исследована атомная структура сверхпроводящего сплава Nb-Ti. На рисунке приведено ЭМВР изображение когерентной границы фаз с идеальным сопряжением атомных плоскостей смежных зерен.

Микроструктура сверхпроводящего сплава NbTi

Методами атомного зондирования /полевой ионной микроскопии, трехмерного атомного зондирования, электронной микроскопии высокого разрешения (ЭМВР) и компьютерного моделирования исследована атомная структура сверхпроводящего сплава Nb-Ti. На рисунке приведено ЭМВР изображение когерентной границы фаз с идеальным сопряжением атомных плоскостей смежных зерен.
М.Б. Лазарева, А.А. Мазилов, В.А. Ксенофонтов, Т.И. Мазилова, Ю.А. Гордиенко, О.В. Дудка, И.М. Михайловский
PDF PDF  Статья
Год: 2017 Том: 7     Выпуск: 4 Стр.: 345-349

-

Структурные неоднородности и электронные эффекты в самоорганизованных структурах типа ядро-оболочка Sb

-
Т.В. Куликова, Л.А. Битюцкая, А.В. Тучин, Е.В. Лисов, С.И. Нестеров, А.А. Аверин, Б.Л. Агапов
PDF PDF  Статья
Год: 2017 Том: 7     Выпуск: 4 Стр.: 350-354

Зависимость коэффициента Пуассона от продольных деформаций для четырех двумерных ауксетических ячеистых образцов.

Экспериментальное изучение влияния дефектов на ауксетическое поведение ячеистой конструкции с криволинейными элементами

Зависимость коэффициента Пуассона от продольных деформаций для четырех двумерных ауксетических ячеистых образцов.
Р.В. Гольдштейн, Д.С. Лисовенко, А.В. Ченцов, С.Ю. Лаврентьев
PDF PDF  Статья
Год: 2017 Том: 7     Выпуск: 4 Стр.: 355-358

Методами сканирующей электронной микроскопии  исследовано поведение при отжиге железа, в котором деформацией под высоким давлением была создана ультрадисперсная структура двух различных типов: ячеистая  и субмикрокристаллическая. На рисунке приведены ориентационные карты (EBSD) железа с различным исходным типом структуры после отжига при 750°С, 1ч.

Влияние микрокристаллитов, сформированных при деформации, на рост и ориентационные изменения зерен при рекристаллизации железа

Методами сканирующей электронной микроскопии исследовано поведение при отжиге железа, в котором деформацией под высоким давлением была создана ультрадисперсная структура двух различных типов: ячеистая и субмикрокристаллическая. На рисунке приведены ориентационные карты (EBSD) железа с различным исходным типом структуры после отжига при 750°С, 1ч.
Л.М. Воронова, М.В. Дегтярев, Т.И. Чащухина, Д.В. Шинявский, Т.М. Гапонцева
PDF PDF  Статья
Год: 2017 Том: 7     Выпуск: 4 Стр.: 359-362

Двойники в виде полос толщиной до 20 мкм наблюдаются вблизи границ зерен в крупнозернистом алюминии после динамического канально-углового прессования. Анализ отклонений от точной двойниковой разориентировки показывает, что эти двойники могли образоваться на разных стадиях деформации в течении одного прохода прессования.

Двойникование в поликристаллическом алюминии, деформированном динамическим канально-угловым прессованием

Двойники в виде полос толщиной до 20 мкм наблюдаются вблизи границ зерен в крупнозернистом алюминии после динамического канально-углового прессования. Анализ отклонений от точной двойниковой разориентировки показывает, что эти двойники могли образоваться на разных стадиях деформации в течении одного прохода прессования.
Н.Ю. Золоторевский, В.В. Рыбин, Э.А. Ушанова, И.Г. Бродова, А.Н. Петрова, Н.Ю. Ермакова
PDF PDF  Статья
Год: 2017 Том: 7     Выпуск: 4 Стр.: 363-366

In this paper, we study some low-dimensional bushes of nonlinear normal modes in graphene using ab initio calculations based on the density functional theory. The amplitude-frequency dependencies of one-dimensional bushes are found. The excitation transfer between nonlinear vibrational modes of different symmetry that belong to the same bush is investigated.

Large-amplitude in-plane atomic vibrations in strained graphene monolayer: bushes of nonlinear normal modes

In this paper, we study some low-dimensional bushes of nonlinear normal modes in graphene using ab initio calculations based on the density functional theory. The amplitude-frequency dependencies of one-dimensional bushes are found. The excitation transfer between nonlinear vibrational modes of different symmetry that belong to the same bush is investigated.
G. Chechin, Д. Рябов, С.А. Щербинин
PDF PDF  Статья

В молекулярно-динамическом расчете исследовано движение ионов кислорода в алюминиевом расплаве под действием постоянного электрического поля при температуре Т = 1233 К.  Ионы кислорода проходят через расплав с различной скоростью и интенсивностью в зависимости от их концентрации.

Компьютерное моделирование движения кислорода, сопровождающее производство алюминия

В молекулярно-динамическом расчете исследовано движение ионов кислорода в алюминиевом расплаве под действием постоянного электрического поля при температуре Т = 1233 К. Ионы кислорода проходят через расплав с различной скоростью и интенсивностью в зависимости от их концентрации.
А.Е. Галашев, О.Р. Рахманова

В работе изложена теория предельных вариантов реализации ядерного синтеза

О предельных вариантах реализации ядерного синтеза

В работе изложена теория предельных вариантов реализации ядерного синтеза
М.П. Кащенко, В.Ф. Балакирев
PDF PDF  Статья

Геометрия поверхностно-стабилизированной сегнетоэлектрической жидкокристаллической ячейки.

Наблюдение макронеоднородностей в поверхностно-стабилизированном смектике C* при неодинаково структурированных подложках

Геометрия поверхностно-стабилизированной сегнетоэлектрической жидкокристаллической ячейки.
А.А. Кудрейко, В. Сонг, Д.Н. Мигранова
PDF PDF  Статья
Год: 2017 Том: 7     Выпуск: 4 Стр.: 384-387

Динамика системы частиц конечного размера с вращающейся центральной частицей, рассчитанная на основе разных моделей.

Моделирование статических деформаций и динамики локализованного вращения в цепочке частиц конечного размера

Динамика системы частиц конечного размера с вращающейся центральной частицей, рассчитанная на основе разных моделей.
А.А. Васильев, А.Е. Мирошниченко
PDF PDF  Статья

Электрические свойства поликристаллических образцов ниобата висмута Bi5Nb3O15 и хромсодержащих твердых растворов Bi5Nb3-3хCr3хO15-δ (х≤0.08) изучены методом импеданс-спектроскопии. На основании проведенных исследований сделан вывод об электронно-ионном характере проводимости твердых растворов Bi5Nb3-3хCr3хO15-δ.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ Bi5Nb3-3xCr3xO15-δ МЕТОДОМ ИМПЕДАНС-СПЕКТРОСКОПИИ

Электрические свойства поликристаллических образцов ниобата висмута Bi5Nb3O15 и хромсодержащих твердых растворов Bi5Nb3-3хCr3хO15-δ (х≤0.08) изучены методом импеданс-спектроскопии. На основании проведенных исследований сделан вывод об электронно-ионном характере проводимости твердых растворов Bi5Nb3-3хCr3хO15-δ.
Н.А. Секушин, Н.А. Жук, Е.А. Беляева, В.А. Белый, В.Э. Грасс, М.В. Ермолина
PDF PDF  Статья
Год: 2017 Том: 7     Выпуск: 4 Стр.: 393-397

Керамические композиты на основе системы B4C-ZrB2 получены методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) под давлением. Методами рентгенофазового и микроструктурного анализами изучено влияние состава реакционной смеси на формирование микроструктуры и физико-механические характеристики СВС-композитов.

Синтез и характеристики композитов B4C–ZrB2

Керамические композиты на основе системы B4C-ZrB2 получены методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) под давлением. Методами рентгенофазового и микроструктурного анализами изучено влияние состава реакционной смеси на формирование микроструктуры и физико-механические характеристики СВС-композитов.
В.А. Щербаков, А.Н. Грядунов, М.И. Алымов
PDF PDF  Статья
Год: 2017 Том: 7     Выпуск: 4 Стр.: 398-401

Исследования железосодержащих твердых растворов Bi5Nb3O15 показали, что атомы железа (III) в твердых растворах образуют кластеры с антиферро – и ферромагнитным типом обмена.

Магнитное поведение твердых растворов Bi5Nb3-3xFe3xO15-δ

Исследования железосодержащих твердых растворов Bi5Nb3O15 показали, что атомы железа (III) в твердых растворах образуют кластеры с антиферро – и ферромагнитным типом обмена.
Н.А. Жук, Н.В. Чежина, В.А. Белый, Б.А. Макеев, Л.В. Рычкова
PDF PDF  Статья
Год: 2017 Том: 7     Выпуск: 4 Стр.: 402-406

Решение актуальных задач развития современной аэрокосмической техники, энергетического машиностроения, создания ионно-плазменных технологий обработки изделий и материалов, разработка ядерных энергетических реакторов четвертого поколения требует изготовления элементов конструкций из материалов, способных эксплуатироваться в диапазоне температур от 1600 до 2200 К. В работе предлагается модель для прогноза механических свойств высокотемпературных керамических композитов и расширяющих  понимание закономерностей их разрушения при повышенных температурах в условиях интенсивных динамических воздействий.

Прогнозирование механических свойств высокотемпературных керамических материалов

Решение актуальных задач развития современной аэрокосмической техники, энергетического машиностроения, создания ионно-плазменных технологий обработки изделий и материалов, разработка ядерных энергетических реакторов четвертого поколения требует изготовления элементов конструкций из материалов, способных эксплуатироваться в диапазоне температур от 1600 до 2200 К. В работе предлагается модель для прогноза механических свойств высокотемпературных керамических композитов и расширяющих понимание закономерностей их разрушения при повышенных температурах в условиях интенсивных динамических воздействий.
В.А. Скрипняк, В.В. Скрипняк
PDF PDF  Статья
Год: 2017 Том: 7     Выпуск: 4 Стр.: 407-411

Согласно молекулярно-динамическому моделированию добавление кремния в сталь уменьшает степень тетрагональности мартенсита.

Влияние кремния на перераспределение углерода в решетке мартенсита: молекулярно-динамическое моделирование

Согласно молекулярно-динамическому моделированию добавление кремния в сталь уменьшает степень тетрагональности мартенсита.
П.В. Чирков, А.А. Мирзоев, Д.А. Мирзаев
PDF PDF  Статья
Год: 2017 Том: 7     Выпуск: 4 Стр.: 412-415

Growth of seeds grains in superconducting ceramics Y123. The seed grown zone contains high density of low-angle boundaries and captured pores.

Микроструктура сверхпроводящей керамики YBa2Cu3O7-x спеченной с добавками затравочных зерен

Growth of seeds grains in superconducting ceramics Y123. The seed grown zone contains high density of low-angle boundaries and captured pores.
М.Ф. Имаев, Д.Б. Кабирова, Р.Р. Якшибаева
PDF PDF  Статья
Год: 2017 Том: 7     Выпуск: 4 Стр.: 416-420

В работе показано влияние микроструктуры, ее неоднородности, размера зерна и распределения вторичных фаз на скорость коррозии. Измельчение микроструктуры путем интенсивной пластической деформации приводит к увеличению доли границ зерен и способствует формированию достаточно однородного защитного слоя, уменьшает неоднородность вторичных фаз и увеличивает общую коррозионную стойкость сплава ZK60.

Коррозия магниевого сплава ZK60 после интенсивной пластической деформации

В работе показано влияние микроструктуры, ее неоднородности, размера зерна и распределения вторичных фаз на скорость коррозии. Измельчение микроструктуры путем интенсивной пластической деформации приводит к увеличению доли границ зерен и способствует формированию достаточно однородного защитного слоя, уменьшает неоднородность вторичных фаз и увеличивает общую коррозионную стойкость сплава ZK60.
Д. Мерсон, Е. Васильев, М. Маркушев, А. Виноградов
PDF PDF  Статья
Год: 2017 Том: 7     Выпуск: 4 Стр.: 421-427

Grain boundary (GB) segregation of Co has the positive effect on both plasticity and strength of nanocrystalline (NC) Al, while Ti atoms in GBs improve only its ductility. Cracking of NC Al and its alloys with GB segregation of Fe or Mg occurs through the formation of nano-voids at GBs followed by their coalescence at higher stresses.

Plastic and fracture behaviour of nanocrystalline binary Al alloys with grain boundary segregation

Grain boundary (GB) segregation of Co has the positive effect on both plasticity and strength of nanocrystalline (NC) Al, while Ti atoms in GBs improve only its ductility. Cracking of NC Al and its alloys with GB segregation of Fe or Mg occurs through the formation of nano-voids at GBs followed by their coalescence at higher stresses.
R. Babicheva, S. Dmitriev, V. Stolyarov, K. Zhou
PDF PDF  Статья

Рассчитанные в рамках теории функционала плотности значения энергий связи углеродных наноструктур с нетрадиционной геометрией каркаса могут существенно отличаться друг от друга в зависимости от выбранного DFT-функционала.

Влияние DFT-функционала на энергетические и электронные характеристики углеродных соединений с нетрадиционной геометрией каркаса

Рассчитанные в рамках теории функционала плотности значения энергий связи углеродных наноструктур с нетрадиционной геометрией каркаса могут существенно отличаться друг от друга в зависимости от выбранного DFT-функционала.
Н.В. Новиков, М.М. Маслов, К.П. Катин, В.С. Прудковский
PDF PDF  Статья

Роль микроструктурных факторов в явлении акустической эмиссии в деформируемых материалах до сих пор исследована недостаточно. С целью прояснения влияния энергии дефекта упаковки на сигнал акустической эмиссии в работе проведен сравнительный анализ временных параметров акустической эмиссии при растяжении образцов из чистых металлов с гранецентрированной кристаллической решеткой: алюминий, медь, серебро и никель, имеющих сильно отличающуюся энергию дефекта упаковки. Процедура подготовки материалов была нацелена на получение схожего состояния микроструктуры, а процедура нагружения и регистрации параметров акустической эмиссии была идентична, что позволило их сравнивать не только качественно, но и количественно. Регистрация сигнала акустической эмиссии проводилась в широком диапазоне частот с применением непрерывной записи в цифровом виде, что позволяет отказаться от пороговых дискриминаторов и анализировать непрерывный сигнал акустической эмиссии, генерируемый при деформации, происходящей по дислокационному механизму. В качестве параметров оценки сигнала акустической эмиссии были выбраны: амплитуда и мощность сигнала. Показано, что закономерности изменения энергетических параметров акустической эмиссии отражают процессы эволюции дислокационных ансамблей и демонстрируют для одинаковую стадийность в процессе деформации всех исследуемых металлов, однако абсолютные значения параметров акустической эмиссии для них существенно отличаются. Согласно полученным экспериментальным данным значения амплитудно-энергетических параметров сигнала акустической эмиссии с уменьшением энергии дефекта упаковки растут, а не снижаются, как считалось ранее, что объясняется увеличением скорости частичных дислокаций с ростом ширины дефектов упаковки.

Влияние энергии дефекта упаковки на акустическую эмиссию в чистых металлах с гранецентрированной кристаллической решеткой

Роль микроструктурных факторов в явлении акустической эмиссии в деформируемых материалах до сих пор исследована недостаточно. С целью прояснения влияния энергии дефекта упаковки на сигнал акустической эмиссии в работе проведен сравнительный анализ временных параметров акустической эмиссии при растяжении образцов из чистых металлов с гранецентрированной кристаллической решеткой: алюминий, медь, серебро и никель, имеющих сильно отличающуюся энергию дефекта упаковки. Процедура подготовки материалов была нацелена на получение схожего состояния микроструктуры, а процедура нагружения и регистрации параметров акустической эмиссии была идентична, что позволило их сравнивать не только качественно, но и количественно. Регистрация сигнала акустической эмиссии проводилась в широком диапазоне частот с применением непрерывной записи в цифровом виде, что позволяет отказаться от пороговых дискриминаторов и анализировать непрерывный сигнал акустической эмиссии, генерируемый при деформации, происходящей по дислокационному механизму. В качестве параметров оценки сигнала акустической эмиссии были выбраны: амплитуда и мощность сигнала. Показано, что закономерности изменения энергетических параметров акустической эмиссии отражают процессы эволюции дислокационных ансамблей и демонстрируют для одинаковую стадийность в процессе деформации всех исследуемых металлов, однако абсолютные значения параметров акустической эмиссии для них существенно отличаются. Согласно полученным экспериментальным данным значения амплитудно-энергетических параметров сигнала акустической эмиссии с уменьшением энергии дефекта упаковки растут, а не снижаются, как считалось ранее, что объясняется увеличением скорости частичных дислокаций с ростом ширины дефектов упаковки.
А.В. Данюк, Д.Л. Мерсон, И.С. Ясников, Э.А. Аглетдинов, М.А. Афанасьев, А.Ю. Виноградов
Год: 2017 Том: 7     Выпуск: 4 Стр.: 437-441

Мартенситное превращение исследовано в рамках двумерной модели методом молекулярной динамики. Дислокации влияют на протекания прямого мартенситного превращения, действую как центры зарождения мартенсита.

Молекулярно-динамическое моделирование влияния дислокаций на мартенситный переход в двумерной модели упорядоченного сплава

Мартенситное превращение исследовано в рамках двумерной модели методом молекулярной динамики. Дислокации влияют на протекания прямого мартенситного превращения, действую как центры зарождения мартенсита.
С.В. Дмитриев, М.П. Кащенко, Ю.А. Баимова, Р.И. Бабичева, Д.В. Гундеров, В.Г. Пушин
PDF PDF  Статья

Исследованы эффекты интенсивной пластической деформации изотермической прокаткой при температуре жидкого азота со степенью деформации e~2, последующего естественного и искусственного старения на изменения структуры, твердости и сопротивления межкристаллитной коррозии (МКК) предварительно закаленного алюминиевого сплава Д16 стандартного и модифицированного цирконием состава. Можно заключить, что главными факторами, определяющими микроструктурные изменения, механическое и коррозионное поведение сплава, являются объемная доля и морфология вторых фаз – избыточных фаз и выделений.

Влияние циркония на межкристаллитную коррозию литого и криопрокатанного алюминиевого сплава Д16

Исследованы эффекты интенсивной пластической деформации изотермической прокаткой при температуре жидкого азота со степенью деформации e~2, последующего естественного и искусственного старения на изменения структуры, твердости и сопротивления межкристаллитной коррозии (МКК) предварительно закаленного алюминиевого сплава Д16 стандартного и модифицированного цирконием состава. Можно заключить, что главными факторами, определяющими микроструктурные изменения, механическое и коррозионное поведение сплава, являются объемная доля и морфология вторых фаз – избыточных фаз и выделений.
М.В. Маркушев, С.В. Крымский, Р.Р. Ильясов, Е.В. Автократова, А.А. Хазгалиева, О.Ш. Ситдиков
PDF PDF  Статья
Год: 2017 Том: 7     Выпуск: 4 Стр.: 447-451

Определено множество точек поверхности прочности в пространстве главных напряжений для двумерного случая. Аппроксимация этого множества точек позволяет записать критерий прочности в аналитической форме.

Подход к расчету эффективных прочностных характеристик пористых материалов

Определено множество точек поверхности прочности в пространстве главных напряжений для двумерного случая. Аппроксимация этого множества точек позволяет записать критерий прочности в аналитической форме.
В.А. Левин, И.И. Вдовиченко, А.В. Вершинин, М.Я. Яковлев, К.М. Зингерман
PDF PDF  Статья

В работе предлагается модель для описания упругих связей в твердых телах, состоящих из соединенных между собой частиц. Модель может использоваться для описания упругого деформирования горных пород, керамик, бетона, нанокомпозитов, аэрогелей и других материалов, структурные элементы которых взаимодействуют посредством сил и моментов.

Усовершенствованная векторная модель упругих связей в твердых телах

В работе предлагается модель для описания упругих связей в твердых телах, состоящих из соединенных между собой частиц. Модель может использоваться для описания упругого деформирования горных пород, керамик, бетона, нанокомпозитов, аэрогелей и других материалов, структурные элементы которых взаимодействуют посредством сил и моментов.
В.А. Кузькин, А.М. Кривцов
PDF PDF  Статья

Typical TEM structures of pre-quenched 1420-type alloys after HPT (RT, 4 revolutions, P=6GPa)  and further annealing

Влияние исходного состояния на наноструктурирование и упрочнение дисперсионно-твердеющих алюминиевых сплавов при интенсивной пластической деформации (Обзор)

Typical TEM structures of pre-quenched 1420-type alloys after HPT (RT, 4 revolutions, P=6GPa) and further annealing
М.В. Маркушев, Е.В. Автократова, О.Ш. Ситдиков
Год: 2017 Том: 7     Выпуск: 4 Стр.: 459-464

Ударно-волновое нагружение реакционных материалов метанием ударника

Исследование ударно-волнового инициирования в порошковых системах металл-тефлон

Ударно-волновое нагружение реакционных материалов метанием ударника
И.В. Сайков, М.И. Алымов, С.Г. Вадченко, И.Д. Ковалёв
PDF PDF  Статья
Год: 2017 Том: 7     Выпуск: 4 Стр.: 465-468

Комбинированный метод ИПД, включающий многократное abc-прессование и многоходовую прокатку, приводит к формированию в бинарном сплаве Zr-1Nb двухфазной ультрамелкозернистой структуры  (средний размер структурных элементов  – 0,22 мкм), которая обеспечивает  высокий уровень механических свойств (предел текучести – 450 МПа, предел прочности – 780 МПа, микротвердость – 2800 МПа) при сохранении низкого модуля упругости (51 ГПа).

Структура, фазовый состав и механические свойства биоинертного сплава на основе циркония после интенсивной пластической деформации

Комбинированный метод ИПД, включающий многократное abc-прессование и многоходовую прокатку, приводит к формированию в бинарном сплаве Zr-1Nb двухфазной ультрамелкозернистой структуры (средний размер структурных элементов – 0,22 мкм), которая обеспечивает высокий уровень механических свойств (предел текучести – 450 МПа, предел прочности – 780 МПа, микротвердость – 2800 МПа) при сохранении низкого модуля упругости (51 ГПа).
А.Ю. Ерошенко, А.М. Майрамбекова, .П. Шаркеев, .Г. Ковалевская, М.А. Химич, П.В. Уваркин
PDF PDF  Статья
Год: 2017 Том: 7     Выпуск: 4 Стр.: 469-472