Background Image
 1 / 12 Next Page
Information
Show Menu
1 / 12 Next Page
Page Background

1

УДК 536.79+537.622.4

Физическое моделирование получения наноструктур

в сплавах с высокой демпфирующей способностью

на основе системы Fe–Cr

© Б.Е. Винтайкин

1

, Н.А. Беляков

1

, И.Б. Чудаков

2

,

П.А. Саидахметов

3

, Т.А. Турмамбеков

4

1

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

2

ЦНИИчермет им. И.П. Бардина, Москва, 105005, Россия

3

ЮКГУ им. М. Ауэзова, 160012, Республика Казахстан

4

МКТУ им. Х.А. Ясави, 160315, Республика Казахстан

Приведены методы моделирования процессов получения наноструктур в результате

распада на ферро- и парамагнитную фазы твердых растворов с объемно-

центрированной кубической (ОЦК) решеткой на основе систем Fe–C, Fe–Cr–Co в

целях прогнозирования оптимальных способов создания материалов с высокими

демпфирующими свойствами. Изложены требования к структуре сплавов с высо-

кими демпфирующими свойствами. Выбраны два перспективных подхода к получе-

нию высоких демпфирующих свойств сплавов с помощью многоступенчатой термо-

обработки. При первом подходе используют сплавы со структурой типа ферромаг-

нитной губки, при втором — один из 12 основных типов структуры, возникающих

при распаде в сплавах на основе Fe–Cr, но с малыми различиями как состава фаз,

так и их намагниченностей. Моделирование основано на прямой минимизации сво-

бодной энергии двухфазного сплава при учете химического взаимодействия, магнит-

ного и атомного упорядочения, упругих деформаций фаз. Рассмотрены оптималь-

ные типы наноструктур для получения демпфирующих свойств и схемы их получе-

ния. Определены области нестабильности и метастабильности твердых растворов

и перспективные области составов и температур многоэтапных термообработок,

направленных на получение высоких демпфирующих свойств этих сплавов.

Ключевые слова:

термодинамическое моделирование, твердый раствор, сплавы

высокого демпфирования, спинодальная область.

Введение.

В современной технике для уменьшения шумов и виб-

раций станков, машин и других конструкций используют сплавы вы-

сокого демпфирования. Даже если несколько деталей машины изго-

товлено из таких сплавов, уровни шума и вибрации машин, механиз-

мов или элементов конструкции значительно снижаются. Чтобы

достичь высокого уровня демпфирующей способности сплавов, тре-

буется сформировать в них специальную структуру. Согласно модель-

ным представлениям [1], для перехода ферромагнитных сплавов на ос-

нове системы Fe–Cr в высокодемпфирующее состояние необходимо

одновременно выполнить два условия. Одно из них заключается в фор-

мировании специфической дисперсной магнитной доменной структуры

с повышенной плотностью подвижных 90-градусных границ доменов,