Содержание к диссертации
Введение
Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ'
1.1. Структура и механические свойства сплавов на основе твердых растворов замещения
1.1.1. Дефекты кристаллического строения и их влияние на распределение атомов в сплавах
1.1.2. Влияние распределения атомов на сопротивление движению дислокаций и природа предела текучести
1.1.3. Структура и механические свойства нержавеющих сплавов
1.2. Магнитное состояние сплавов переходных металлов на основе f~ Fe и
влияние его на структуру и механические свойства .
1.2.1. Особенности электронной структуры f-Fz, и закономерности изменения магнитных свойств сплавов на его основе ....
1.2.2. Магнитные свойства нержавеюих Х- Fe-Сг-л// сплавов» . . - . верхтонкие взаимодействия в сплавах переходных металлов на основе T-Fe, и их особенности в Г-Ре-С^-л// сплавах
1.2.4. Влияние магнитного состояния на механические свойства металлов и сплавов .
1.2.5. Особенности температурной зависимости упругих и пластических свойств сплавов на основе f-Fe-л// и y-Ft-Oi-til , обусловленные их магнитной структурой
Глава 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ И МАТЕРИАЛЫ
2.1. Установки для низкотемпературных исследований напряжений течения и модуля упругости
2.2. Установка для измерения магнитной восприимчивости
2.3. Аппаратура для исследования ядерного
Г -резонанса
2.4. Материалы и образцы
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ f-fk-Oi-^i СПЛАВОВ В ИНТЕРВАЛЕ ТЕМПЕРАТУР
3.1. Температурная зависимость предела текучести t-fe-C/L-Al/ сплавов с содержанием никеля 71
3.2. Исследование влияния температурной зависимости модуля упругости на напряжения течения f-Fe- іібі-л// сплавов .... 83
3.3. Влияние термической обработки и степени предварительной деформации на температурную зависимость предела текучести r-Fe-Ct-V/ сплавов 85
3.4. Влияние внешних магнитных полей на температурную зависимость предела текучести
сплава XI8H25 и стали 03Х2ОНІ6АГ6 ... 103
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЯ МАГНИТНОГО СОСТОЯНИЯ И СВЕРХТОНКОЙ СТРУКТУРЫ
4.1. Температурная зависимость магнитной восприимчивости железохромоникелевых сплавов с содержанием никеля . . 109
4.2. Особенности зависимости намагниченности сплавов ХІ8Ю и XI8H25 от величины внешнего магнитного поля 116
4.3. Релаксационные процессы в электронно-ядерной спин-системе сплавов 125
4.4. Изменение электростатического сверхтонкого взаимодействия с температурой . . 137
Глава 5. ВОЗМОЖНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ВЛИЯНИЯ МАГНИТНОЙ СТРУКТУРЫ НА ПРЕДЕЛ ТЕКУЧЕСТИ t~Ft ~бі-НІ СПЛАВОВ
5.1. Корреляция температур аномального снижения предела текучести и формирования определенной магнитной структуры исследованных сплавов 145
5.2. Влияние разности параметров решетки f{ и fa электронных структур - ре на
предел текучести K-.fe.-fo-А//' сплавов 147
5.3. Анализ возможного снижения <эг вследствие взаимодействия полей упругих напряжений подвижных дислокаций и ферромагнитных кластеров 151
5.4. Изменение магнитного состояния и пластических свойств исследованных сплавов
при наложении внешнего магнитного поля 160
Выводы 164
Литература 168
- Структура и механические свойства сплавов на основе твердых растворов замещения
- Установки для низкотемпературных исследований напряжений течения и модуля упругости
- Температурная зависимость предела текучести t-fe-C/L-Al/ сплавов с содержанием никеля
- Температурная зависимость магнитной восприимчивости железохромоникелевых сплавов с содержанием никеля
- Корреляция температур аномального снижения предела текучести и формирования определенной магнитной структуры исследованных сплавов
Введение к работе
В современной криогенной технике широкое применение имеют конструкционные нержавеющие стали. Поэтому исследование их физических свойств в широком диапазоне температур представляет не только научный, но и непосредственный практический интерес. Однако такие практически важные характеристики, как механические свойства железохромоникелевых сплавов, в широком диапазоне температур до сих пор изучались в основном на сплавах мета-стабильных составов в связи с влиянием на них мартенситных превращений. Сплавы стабильных составов изучались в основном при температурах 300, 77, 20 и 4,2 К и систематических исследований их механических свойств при промежуточных температурах в интервале 300 ... 4,2 К практически не проводилось.
Кроме того, как показали недавние исследования, в указанном интервале температур происходит изменение магнитного состояния железохромоникелевых сплавов. В зависимости от химического состава и структурного состояния они могут быть ферромагнитными или антиферромагнитными ниже температур магнитного упорядочения, а также находиться в состоянии "спинового стекла" при большом содержании железа ( ~ 50 %). Однако для полного понимания магнитных превращений в нержавеющих сплавах сейчас недостаточно данных, и дальнейшее изучение электронной структуры и магнитных свойств указанных сплавов представляет несомненный интерес. Кроме того,магнитные характеристики нержавеющих сплавов представляют большое практическое значение, так как они используются в криогенном электромашиностроении и работают в условиях воздействия сильных магнитных полей при низких температурах.
Следует отметить также особый интерес, который представляет собой вопрос о возможном влиянии магнитной структуры же-лезохромоникелевых сплавов на их механические свойства. Многочисленные исследования механических свойств и магнитного состояния железоникелевых сплавов показали, что целый ряд физических свойств, таких как тепловое расширение, упругость, пластичность связаны с особенностями их магнитной структуры. Так как железохромоникелевые сплавы проявляют при низких температурах аномалии теплоемкости, коэффициента теплового линейного расширения и обладают во многом сходной с железо никелевыми сплавами магнитной структурой, то и для них можно ожидать влияния магнитного состояния на механические свойства.
Вышесказанное определяет актуальность тематики настоящей диссертационной работы. Целью работы является изучение температурных зависимостей напряжения течения железохромоникелевых сплавов с различным содержанием никеля, а также исследование магнитного состояния этих сплавов при 300 ... 4,2 К и установление возможной связи между ними.
Исследования проводились на сплавах )-Fi-1oib"(.o75v)Nl после различных режимов термической обработки методами квазистатического растяжения, ультразвуковой импульсной методикой, при помощи измерения магнитной восприимчивости,атакже методом гамма-резонансной спектроскопии.
Научная новизна, которая защищается в данной работе, опре- деляется следующими результатами:
1. Проведено детальное исследование температурной зави симости предела текучести сплавов различном структурном состоянии при 300 ... 4,2 К без внешнего
2 Т магнитного поля и в магнитных полях 1,7.10 кАм (2 кэ) +
ГМС^кАм"1 (20 кэ).
2. На температурной зависимости предела текучести иссле дованных сплавов обнаружены максимум и минимум, не связанные с мартенситным превращением. Температура возникновения указанных немонотонностей зависит от содержания в сплаве никеля, структурного состояния и величины внешнего магнитного поля.
3. Методами измерения магнитной восприимчивости и гамма- резонансной спектроскопии исследованы электронное состояние и магнитная структура сплавов при 300 ... 4,2 К и показано, что они обусловлены смешанным характером обменного взаимодействия между атомами. Магнитная структура исследованных сплавов может характеризоваться как "спиновое стекло". Причем особенностью структуры "спинового стекла" данных сплавов является наличие в ней областей с локальным магнитным порядком, характер которого зависит от концентрации никеля в первой координационной сфере. Электронная конфигурация атомов jf- Ffi» в таких областях различна.
Обнаружено увеличение изомерного химического сдвига гамма-резонансных спектров сплава XI8H8 при Т <С 100 К, которое может быть связано с изменением электронной конфигурации атомов If- Fe. и служить в таком случае подтверждением "ин-варной" природы аномалий упругих констант.
Показана возможность определять распределение ферро- . магнитных кластеров по размерам методом гамма-резонансной спек троскопии в магнитном поле. Проведены оценки размеров ферромаг нитных кластеров для сплава при 300 ... 35 К.
Установлена корреляция минимума температурной зависимости предела текучести и температуры резкого увеличения магнитной восприимчивости исследованных сплавов. Выявлено качественное подобие влияния магнитного поля на температуры формирования определенной магнитной структуры и снижения предела текучести.
Предложены возможные механизмы для объяснения влияния магнитной структуры на напряжения течения железохромоникелевых сплавов,в которых рассмотрено влияние разности параметров решетки двух различных электронных структур атомов У - F , а также влияние флуктуирующей силы, имеющей магнитострикционную природу.
Результаты докладывались на I и П Всесоюзных симпозиумах "Стали и сплавы криогенной техники", 24-26 ноября 1975 г. и 22-24 ноября 1983 г., г. Батуми ; П Всесоюзном совещании "Актуальные проблемы сварки в криогенном машиностроении", 14-18 мая 1979 г., г. Киев ; международных конференциях по криогенным материалам, 21-24 августа 1979 г., г. Мэдисон; 10-14 августа 1981 г*, г. Сан-Диего ; 15-19 августа 1983 г., г. Колорадо-Спрингс ; 23-26 июля 1984 г., г. Киев ; Конференции по физике магнитных материалов, 12-20 апреля 1980 г., г. Вроцлав.
Основные результаты диссертации отражены в следующих публикациях.
Ильичев В.Я., Медведев Е.М., Шаповалов И.А., Клименко И.Н. Аномалия температурной зависимости деформирующих напряжений в железохромоникелевых сплавах при низких температурах. -ФММ, 1977, 44, вып. I, с. 199-201.
Ильичев В.Я., Медведев Е.М., Шаповалов И.А., Клименко И.Н. Температурная зависимость деформирующих напряжений некоторых железохромоникелевых сталей в интервале температур 3G0 ... 4,2 К. - В сб.: "Стали и сплавы криогенной техники". - Киев, "Наукова думка", 1977, с. 94-98.
Ильичев В.Я., Клименко И.Н., Хацько Е.Н. Магнитное состояние некоторых железохромоникелевых сплавов при низких температурах. - ФНТ, 1978, 4, № 3, с. 370-375. Klimenko I.N., Romanov V.P., Ilichev V.Ya. Peculiarities of the relaxation properties of Fe-Cr-Ш. alloys spin system at low temperatures. - Cryogenics, 1979, 1.9, N 4,p. 209-213» B.I. Verkin, V.Ya. Ilichev, I.N. Klimenko. The low temperature change of magnetic structure and plastic properties of Pe-Cr-Ui alloys. - Adv. Cryog. Eng., 1980, 26, Plenum Press, N 4, p. 120-123. Khatsko E.U., Klimenko І.її. Influence of composition on magnetic ordering character in Fe-Cr-Ш. alloys. - Phys. Chem. Solids, Abst. conference of the С m e a countries on the physics of magnetic materials. - Wroclow, 1980, p. 15.
Ильичев В.Я., Клименко И.Н., Дергун СМ. Аномалия температурной зависимости предела текучести железохромоникелевых сплавов при низких температурах и влияние на нее постоянного магнитного поля. - ФММ, 1981, 51, № б, с. 1280-1287.
8. Klimenko I.N., Ilichev V.Ya. Youngs modulus and linear ex pansion coefficient anomalies in 18Cr-8Hi, and 18Cr25Ni alloys at low temperatures. - Cryogenics, 1983, 2^, N 9, p. 492-494.
9. Ильичев В.Я., Клименко И.Н., Сорокина Н.А. Зависимость пре дела текучести от температуры в интервале 300 ... 4,2 К для сплавов У-^-'/Жа-л// и f-Fe-JdOi -Мп с различ ным содержанием в них никеля и марганца. - В кн.: Тезисы до кладов П Всесоюзного симпозиума "Стали и сплавы криогенной техники". 22-24 ноября 1983 г., г. Батуми, изд. ФТИНТ АН УССР, с. 58.
Клименко И.Н. Влияние структуры и магнитного состояния на температурную зависимость напряжений течения железохромоникелевого сплава XI8H25. - В кн.: Тезисы докладов П Всесоюзного симпозиума "Стали и сплавы криогенной техники". 22-24 ноября 1983 г., г. Батуми, изд. ФТИНТ АН УССР, с. 64.
Ильичев В.Я., Клименко И.Н. Влияние структуры и магнитного состояния на температурную зависимость напряжений течения железохромоникелевых сплавов.-В кн.: Криогенные материалы и их сварка, - Киев, "Наукова думка", 1984, с. 4-5.
Структура и механические свойства сплавов на основе твердых растворов замещения
1.1 1« Дефекты кристаллического строения и их влияние на распределение атомов в сплавах. Из дефектов кристаллического строения, которые наблюдаются в твердых телах, для твердых растворов замещения основную роль в процессах пластической деформации при низких температурах играют дислокации, дефекты упаковки и границы разделов различного типа: границы зерен, блоков, магнитных доменов и т.д. Эти структурные несовершенства обладают запасенной энергией, величина которой зависит от вида дефекта, характера легирующих элементов, температуры, магнитного состояния и т.д. [I, 2] . При этом минимуму свободной энергии соответствует неравномерное распределение атомов легирующих элементов по объему твердого раствора. Характер и величина сегрегации на указанных дефектах определяются их упругим, химическим и электрическим взаимодействием с атомами легирующих элементов [3-8].
Упругое взаимодействие поля напряжений дислокации с полем напряжений, возникающим вокруг растворенного атома, обусловлено тем, что и дислокации, и атомы легирующих элементов вызывают объемные изменения в решетке или сдвиговые деформации [і, 3-5]. В результате около дислокаций образуются сегрегации атомов - атмосферы Котрелла. В твердых растворах замещения атомы легирующих элементов вызывают только объемные изменения. Поэтому для них рассматривают упругое взаимодействие, обусло- . вленное лишь гидростатическими компонентами тензора напряжений вокруг растворенных атомов и вокруг дислокации [2, 4]. Для расчета концентрации легирующих элементов в атмосфере Котрелла полагают, что наблюдается линейная зависимость параметра решетки от концентрации твердого раствора и пренебрегают изменением модуля упругости. В [4] показано, что распределение примеси в атмосфере Котрелла около краевой и винтовой дислокаций различное и зависит от характера изменений параметра решетки при легировании. Причем отклонение концентрации легирующего элемента от ее среднего значения в твердом растворе около краевой дислокации выражено в значительно большей степени, чем около винтовой. Следует отметить, что распределение атомов в многокомпонентных твердых растворах существенно отличается от распределения атомов в бинарных сплавах [2, 7]. Для бинарных сплавов характер и величина сегрегации полностью определяются изменением молярного объема V при изменении концентрации легирующего элемента С в Если при легировании молярный объем сплава не изменяется, то сегрегации около дислокации не образуется. В то же время для многокомпонентных сплавов, даже если легирующий компонент 5 не создает объемных изменений решетки (9v = 0)» его концентрация около дислокации может сильно отличаться от средней концентрации в твердом растворе из-за замещения атомов В атомами другого сорта, вызывающи - 12 ми объемные искажения решетки.
Расчеты, проведенные для ряда конкретных сплавов показали, что,вследствие упругого взаимодействия дислокаций с атомами легирующего элемента,в твердых растворах могут существовать значительные концентрационные неоднородности. Так в сплаве л//+ + 5 % Си при комнатной температуре Л Сб I Достигает 5 %, При повышении температуры /д Сб уменьшается, однако атмосферы Котрелла сохраняются и при достаточно высоких температурах (400-600 и выше). Дополнительное увеличение концентрационных не-однородностей вблизи дислокаций происходит также из-за электрического взаимодействия дислокаций с атомами легирующих элементов. В настоящее время вычислена лишь энергия электрического взаимодействия и отсутствуют оценки величины возможных сегрегации.
Установки для низкотемпературных исследований напряжений течения и модуля упругости
Исследования температурной зависимости предела текучести проводились методом квазистатического растяжения на деформационной установке конструкции ФТИНТ АН УССР, позволяющей проводить испытания в интервале температур 300 4,2 К 2 I с наложением внешнего магнитного поля до 25.10 кАм, (ЗОкэ) [157].
Установка состоит из деформационного устройства и регистрирующей аппаратуры (рис. 9). Жесткая плита 7 опирается на стойки I и 15, на которых смонтированы измерительная аппаратура и блок управления машиной. На плите расположен четырехступенчатый редуктор 9 с шарико-винтовой парой 8.«Редуктор снабжен электроприводом, позволяющем бесстзшенчато (в пределах 1:10) изменять скорость нагружения на каждой из следующих четырех ступеней: 0,005 0,05; 0,05 0,5; 0,5 5; 5 4-50 мм/мин. Снизу к плите 7 через стакан б прикреплена камера 5, в которой размещен динамометр 4. В камере имеется подвижной силовой шток 10 машины, снабженный резиновым уплотнением II. Вакуумная пробка 12 служит для уменьшения воздействия холодных паров хладагента на динамометре. Динамометр представляет собой термически обработанный трубчатый упругий элемент из стали ЗОХГС с наклеенными на него тензо-резисторными датчиками типа ПКП-200. Сверхпроводящий соленоид 20 помещен во внутреннюю полость криостата 14 и находится в жидком гелии. Для проведения экспериментов в магнитном поле при промежуточных температурах в криостат вставлен вакуумный стакан 16, верхний фланец которого крепится к пробке 12, а нижний служит для соединения с криостатом 14. Таким образом, осуществляется изоляция от хладагента рабочей камеры 19, в которой находится образец 19, опорная труба 3 и тяга 2,
Верхняя часть опорной трубы 3 для уменьшения теплопри-тока в криостат выполнена из стеклопластика. Нижние части трубы 3 и тяги 2, а также захваты изготовлены из титанового сплава ВТ-5 для исключения влияния намагниченности указанных деталей на показания динамометра [158].
Регистрирующая аппаратура имеет электрическую схему, обеспечивающую вместе с жестким динамометром максимальную чувствительность по нагрузке 15.10 МПа мм шкалы самописца,что о для применяемых образцов (сечением 7 мм ) соответствует на пряжению 1,5 2.10 МПа мм на I мм шкалы самописца. Точность измерения нагрузки составляет +0,1 % максимальной нагрузки.
Деформация регистрируется по времени с помощью потенциометра КСП-4, имеющим скорость перемещения диаграммной ленты от 20 до 5400 мм час Жесткий динамометр позволяет достаточно точно записывать кривую нагрузка-время, а указанные набор скоростей ленты и диапазон скоростей деформирования - большой набор масштабов записи деформации.
Температурная зависимость предела текучести t-fe-C/L-Al/ сплавов с содержанием никеля
Основные исследования были выполнены на сплавах в состоянии Aj. Это состояние является наиболее близким к используемому в промышленных конструкциях из нержавеющих сплавов. В исходном состоянии при комнатной температуре все сплавы представляли собой -аустенит, за исключением сплава XI8H8, в котором при металлографическом исследовании обнаруживались отдельные иглы ds -мартенсита. Рентгенографически cL и фазы не выявлены.
Температуру спонтанного мартенситного превращения Ms для )f- Fe.-"0L-А// сплавов можно определить теоретически, зная химический состав сплава [ 172 J :
Используя (10) можно оценить Ms с точностью до 40. Точное теоретическое определение Мй невозможно, так как температура спонтанного мартенситного превращения зависит не только от состава, но также и от предварительной термической и механической обработки материала. Определенная таким образом температура спонтанного мартенситного превращения для сплава ХІ8Н8 Ms 251 К, для сплава ХІ8НІ0 Ms 169 К. Остальные сплавы имеют теоретическую М$ OK, т.е. при охлаждении аустенит этих сплавов остается стабильным вплоть до О К.
На рис. 15 приведены результаты исследования температурной зависимости предела текучести структурно нестабильных сплавов XI8H8 и XI8HI0. Каждой точке на графике соответствуют измерения на отдельных образцах. За предел текучести SV взяты напряжения, соответствующие деформации = 0,001. Для сплава XI8H8 понижение температуры от комнатной до 272 К при водит к снижению предела текучести, а при охлаждении до 250 К предел текучести повышается, так что при 298 К и 250 К значения предела текучести одинаковы и равны 285 МПа. При дальнейшем снижении температуры предел текучести слабо возрастает. В области Т 150 К наблюдается изменение наклона кривой зависимости напряжения течения от температуры, так что приращение напряжения при понижении температуры становится более интенсивным, а в температурном интервале 32 К 1 50 К наблюдается резкое снижение предела текучести. Отношение разности напряжений течения при 50 К и 32 К к напряжению при 50 К составляет / 30 %. Причем в указанном температурном интервале происходит уменьшение от на величину, равную приращению напряжения течения, которое произошло вследствие охлаждения от комнатной температуры до 50 К. Так что при 298 К и 32 К пределы текучести оказываются одинаковыми. Дальнейшее охлаждение приводит к росту ог в интервале 32-30 К и при Т 20 К предел текучести снижается вплоть до 4,2 К.
Температурная зависимость магнитной восприимчивости железохромоникелевых сплавов с содержанием никеля
Результаты исследований температурной зависимости магнитной восприимчивости % ї-ft- // W/ Ш сплавов в состоянии Aj представлены на рис. 35, а ее значения при комнатной температуре %st o в табл. 6, Изменение магнитной восприимчивости сплава XI8H8 при охлаждении относится к изменению X If -аус-тенита этого сплава, так же как и в случае стабильных сплавов XI8HI5, ХІ8Н25,и XI8H30.
Для сплава XI8H8 зависимость от Т имеет слабо-выраженный максимум при Т 57 К, а при 7 .35 К % резко возрастает вплоть до 4,2 К« Для сплава XI8HI5 и XI8H25 характерны небольшое увеличение X при охлаждении до 80 К и резкое ее увеличение при охлаждении ниже этой температуры. Кривые зависимости магнитной восприимчивости от температуры для этих сплавов имеют максимумы в области 10 К (XI8HI5) и 20 К (XI8H25). При охлаждении до 4,2 К сплавы XI8H8, XI8HI5 и XI8H25 спонтанной намагниченностью не обладают.
Охлаждение сплава XI8H30 до - 130 К вызывает настолько резкое увеличение % , что зафиксировать его значение с
помощью использованной установки оказалось затруднительно. При 77 К сплав XI8H30 обладал спонтанной намагниченностью. Температурные зависимости обратной восприимчивости исследованных сплавов (рис. 36) показывают, что в области высоких температур их магнитная восприимчивость подчиняется закону Кюри-Вейсса где С - постоянная Кюри, 0 - парамагнитная точка Кюри, определяемая экстраполяцией линейного участка зависимости % ( ) на ось температур.
Таблица № б
Для сплава XI8H8 Q - величина отрицательная, что свидетельствует о преимущественно антиферромагнитном взаимо-действиии пар атомов в этом сплаве. При / . 115 К наблюдается отклонение температурной зависимости % от соотношения (12); причем в этом интервале температур значения % нарастают с понижением температуры быстрее, чем ато требует соотношение (12).
Для сплавов ХІ8НІ5, ХІ8Н25 и ХІ8Н30 отклонение от закона Кюри-Вейса начинается при 92 К, 102 К и 168 К, соответственно.
В отличие от сплава XI8H8 ниже указанных температур значения ;к нарастают с понижением температуры в меньшей степени, чем это требует соотношение (12). Сплавы XI8HI5, XI8H25 и XI8H30 обладают положительной 0 , равной 47 К, 72 К и 162 К соответственно, что свидетельствует о преимущественно ферромагнитном взаимодействии в этих сплавах.
Так как между атомами исследованных сплавов существует смешанный характер обменного взаимодействия, то удобно пользоваться обработкой данных по магнитной восприимчивости в координатах (jCTJ1 от Т [І93]. в[і94І было показано, что более точное приближение, чем приближение молекулярного поля, для описания температурной зависимости магнитной восприимчивости в гейзенберговской модели указывает на то, что форма кривой (/Х-Т) 4(Т) гораздо более чувствительна к типу обменного взаимодействия между атомами. На основании проведенных теоретических расчетов в [I93J для ГЦК-сиетем с различными типами обменного взаимодействия между атомами построены кривые для четырех различных случаев:
1) только ферромагнитное взаимодействие между ближайшими соседями ;
2) только антиферромагнитное взаимодействие между ближайшими соседями \
3) сосуществование ферромагнитного взаимодействия первых ближайших соседей и антиферромагнитного вторых ;
Корреляция температур аномального снижения предела текучести и формирования определенной магнитной структуры исследованных сплавов
Проведенные исследования магнитной структуры ]f-fe"Cr/V/ сплавов показали, что при низких температурах в сплавах с содержанием никеля 8-25 % она может характеризоваться как "спиновое стекло". Причем особенностью структуры "спинового стекла" исследованных сплавов является наличие в ней областей с локальным магнитным порядком, характер которого зависит от концентрации никеля в первой координационной сфере. Электронная конфигурация атомов $-fe в таких областях различна, также как и параметр решетки. За счет разницы параметров решетки на границе )f и -структур возникают упругие искажения, которые служат концентраторами напряжений и могут влиять на процессы пластической деформации. Кроме того,области ферромагнитного упорядочения обладают спонтанной намагниченностью и, следовательно, с ними связаны дополнительные напряжения, имеющие магнитострикционную природо.
При охлаждении исследованных сплавов ниже некоторой характерной температуры, которая зависит от содержания в сплавах никеля ( и на рис. 35), происходит резкое увеличение магнитной восприимчивости (а также уширение ГР спектров), что связано с интенсивным ростом ферромагнитных кластеров ниже в . Рис. 50 иллюстрирует корреляцию этой характерной температуры с минимумом на температурной зависимости предела текучести соответствующих сплавов. Видно, что 9 зависит от содержания в сплавах никеля качественно и количественно практически точно также, как и температура аномального снижения предела текучести.
То, что обнаруженное нами аномальное снижение предела текучести тесно связано с ферромагнитной компонентой исследованных сплавов, подтверждается, на наш взгляд, и тем фактом, что исследование температурной зависимости Є? американской стаяя&УМ№/л/(Ре -і2(к-9,9л/і--і5Мп. о,оібР после термической обработки, обеспечивающей размер зерна JL 100 мкм, не обнаружило аномального снижения предела текучести [ Яб]. Для той же стали с близкой термической обработкой не наблюдалось также и резкого увеличения %. при низких температурах [92] , т.е. отсутствовала температура . По данным [92] в этом сплаве отсутствует ферромагнитная фаза и при низких температурах он проявляет только антиферромагнитные свойства..
На корреляцию температур аномального снижения предела текучести и формирования определенной магнитной структуры в исследованных сплавах, в частности образования в них ферромагнитных кластеров определенных размеров, указывают также и полученные нами данные ГР спектроскопии. На рис. 51 приведено изменение температуры для данного времени спиновой релаксации при наложении магнитного поля. Как уже обсуждалось, наложение магнитного поля приводит к по-вышению температуры для данного Ln.pk . При этом, чем выше температурный интервал, в котором накладывается магнитное поле, тем интенсивнее эта зависимость. Качественно подобное же влияние магнитного поля наблюдается и на Тт т : чем выше температура аномального снижения вт (определяемая структурой и содержанием никеля), тем сильнее смещается она под действием магнитного поля к более высоким значениям.
Таким образом, представленные в главах 3 и 4 результаты, а также анализ литературных данных, позволяет сделать вывод о связи аномального снижения предела текучести с ферромагнитной составляющей магнитной структуры исследованных сплавов.
О конкретном механизме такой связи можно сделать несколько предположений, которые излагаются в следующих параграфах.
