Розчинiсть, магнетизм та дмузiя у впорядковних сплавах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Дншропетровськш державний ун!верситет

РГ8 ОД

2 3 ШОН 19.97 На правах рукописа

СКЛЯР ОЛЕКСАНДРА ВОЛОДШИР1ВНА "РОЗЧШНСТЪ, ЙШЕПШ ТА ДШШЯ У ВПОРЯДКОВННХ СПЛАЗАК"

01.07.04.

Автореферат на здобуття наукового ступени кандидата ф!эико - математичних наук

м. ДнШропетровськ

1397 р.

/

Дисертац1ес е рукопио. .

Работа 'виконана в Дн1пропетровськоиу деркавному ун1верситет1.

Науковий кер1ввик - доктор ф1аико - математичних наук, професор

Вш*5$ка 31на!да Аль#р®д1н8а.

0ф1ц1йн1 опоненти:

1-йаддаямй АвояшМ Швзпв1йВяшвш» доктор ф!гико - математичних ааук,професор кафедр» меяадоф1зики фХэичного факультета Дн1-пропетрозського унАверсвтета.

гЛязедшк® Вавата® . ДвдрШшдоз, кандидат ф!внко - математичних наук, сп1впрац1вяик 1нстктута Метадоф1аики АН Укра1ни м.Ки!в.

Пров! дна орган 1гац1я: 1ю8явгауг ща&явн казг®в>1ажнз5ащмягвЕ

АН УкрвЕии ее. №!в.

Захшт в1дбудеться на аао1даин! спэц1ал1аованог вчено! ради 03.01.09. ДШпропет-

ровоького державного ун1верситета,

- *

8 дисартац1ес иожна ознайомитиоя у С10л1отец1 Дн1пропетровсъкого державного ун1вероит9та,

Автореферат роз1слший

'Ц чуМ/ Щ

Вчений оекретар ЛСоЦ^ Спиридонова 1.М.

опец1ал1эовако1 вчено! ради

ЛЦ-

ЗАГАЛЬЯА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуалыпсть теми. Багатоксмпонентн! тверд: розчини на OCHOBI бшарних упорядковних сплав! в с основними складоаими багатьох конструкт йних матер1ал!в. Цв визиачае пракпчну важливють вивчення багатокомпонвнтних сплавгв i пропкаючих в них процеспв, таких як дифуз1я, розчижпсть J атомне та мапитне впоргдкування. Багато властивостеа цих визначзються розпод1лон атом1в на гзузлах i миквузловинах кристалг чних грат, наявшстю атом1в легувальвого элемента, У сплавах, якх макггь атоми горех1дних елеменпв, торуч з упорядкуваняям атомiв можливо i форнування магн1тоупорядковано1 структури,, що мош привести до зм1н магштних властавостей цих сплавгв. Тому вивчення багатокомпонэнтшх сплав:в ,щкаво не тыьки зшз-навально1 точки зору, але i набувае значил ваги при стзорен-HI материале з певними ф1зичними характеристиками.

Мета роботи. I. Вивчення взаегаого впливу розчинносп двох домгшок, проникнення в бшарному впорядковному сплав! зашщання з ГЦК гратами Ы0, 1Л2 „ AI.

2. Доел!дкення розчинност1 дотики зашщэння в сплава^ АВ гз структурою Вь, в кваз(Х1м1чному i бе зкоррелящ иному наб-лшенш. Визначення характеру розгкдаду атом!В домшки па вузлах pi3Horo типу в залежност! В1д складу галаву.стушия! ioro упорядкованост! i темторатури.

3. Побудова теорг i розч1нност1 домшкок прон1кнвяня в б!нар-них атшноупорядковшх сплавах, досл!давння впливу домивки-на магнетизм сплзв!в. Вивчення взаемоззлежности намаппчуван-ня кристалу i розчшшосп в ньому домшки впроваддання.

4. Вивчення npoijeciB поверхнвво1 сегрвгацп компонеттав, этомног ) вппрядкування ! намагшчеиня сплавi в з урахуванням

-ч-

об'синих ефекнв. Встановлення взаемозв'язку мик розглянути-ми явищами.

5. Вивчення процэов дифузп на поверхн! t в oö'gmi сплаву при не явно ст I в них этсшв впровадаення. Встановлення темпе-ратурно! 1 концэнтрац1йно1 залежносп коеф1Ц1 ента дифуз!! джя ршних наги!тага стан1в сплава.

Наукова новина. I. Вивчена розчиншсть впровадання, роз-под1л I тершчно зктивний пврерозпод1л атошв впровадаення по шшузловинах р!зного типу в упорядковних сплавах АВ3 з IHK структурою Ы0„ Ы2 „ AI. Вшрше розглянута мошивють розпо-Д1ЛУ атомJв впровадаення.в Tpiангулярних шжвузловинах. Вико-нано nopiвняння з експериментальними даними для водню.

2. BIконано досл1даення взаемного впливу розчинност! двох до-atmoK впровадаення в б!нарному впоряцковному сплав1 замщен-ня з ГЭД гратами И0. Враховаиа можлив! сть упорядкування компонент! в впровадаення. Встановлено кригер1й екстремальносн концэнтравдйжи залежносп розчинноси одн!ей з домшок впровадаення. Проведено пор! вняння з експерх метальнши даними по розчинноси водаю в залежносп вхд наявносп вуглеую, азоту, кксню.

3. Розройлэна теор1я ферро- 1 ант!ферромагнетизму атомновпо-рдцковних сплав1в ОВД структури 13 в1льною повэрхнею rpaHi (ПО).

4. В1конаниа теоретичний розрахунок розчинност! домшки впровадаення в перепдаих металах ! сплэвах поблизу температуря Кюр;, выявлена П залежн!сть в!д ступеня намагшченосп 1 температуря Проведено пор! вняння з експериментальними дашми дяя Со, ?е, N. при впровадавнн! атом!в Н.

6. Вперие розроблена теор!я впливу пббс!вського збагачвння на р!вновагу числа ваканс!я у ферромапп тних сплавах. Досл1д-

кош частш випадки.

Практична Ц1нн1сть. I. Можливють розпод!лу атом!в впро-вадавння в тр1ангулярних миквузловинах може дозволити паясии-ти велику розчиншсть водню, наприклад, в палладп, циркон!К, шоб!I та ¡нших кристалах- награмадаувачах. Дослдження к!не-тики порерозшдалу атомI в упровадшння 1з зм1Н0ю температура сплаву дозволяв ощшти час релаксацп цього процесу.

2. Розвинута теор1я дозволяе визначити характер концентравдй-но! залежносп домшки впровадшння , 1г температурну залэж-шсть, з'ясувати ргвноважну концентращю домшки впровздаен-ня при наявност1 в сплав! ¡нших дом1шок.

3. Теор1я поюрхнево1 сегрегащ! компоненпв б!нарнга; атом-новпорядковних магштних сплав1в може бути використана для якюно! I нтерпрвтащ I ф!зичних сплав1в перех1дних мотал! в.

4. При допомоз1 ,розроблено1 твори р!вноважних ваканст в по-верхневому моношар! можна визначати для кожного конкретного сплава можлишсть прояву свгрвгаци компонента, встаковити температурну залежшсть коефицента дифузп для р1зних маг-н1тних станш сплаву.

5. в ц!лому розроблена твор1я може дозвволити визначити рецепта отримання матор! ал в з потр1 сними ф1зичяими аласпщо-стями.'

На захист виносяться. Розробка твори ф!зичних власти-востей <розчиня!сть, дифузг-я магнетизм) упорядковзних спла-В1В з врахуванням е^веттв, як! в наявшй теори не врахову-вались.

1. Вззсмнил вилив розчинност! дошшок р! зног х1м)чно1 природа.

о

2. Урахуваннн кореляцп в теори рог<чюшост1 дсшшки в сплавах структур« ВО,.

-63. Урзхування можливо! поворхнево; с!грегацИ сплав!в в про-цзс1 атомного впорядкування I намапичення. 4. Доел! даення поверхнево! дафузИ, поряд з об'емною, атомI в впровадаення в упорядковних магштних сплавах.

Ддстов!рность результат!в робота. В1ропда!сть результат! в робота паре»! ряпась пор!внянням функщ оналъних залеж-нпстоя !з розрахункових формул з наявники в лпвратур! аксго-рименталъними дзаними, а також у в1дпов!рност1 з принципом погодйзност! при одержали! б!льш простих уже в1домнх результата 13 формул, як! розроблен! теор!ею. Так, наприклад: а) теоротичш формули залежностеа розчинност1 В1Д темдарату-ри, концентрат я атом! в матриц!, стушня дальнього порядку знаходяться в хорош!а в!дпов!даост1 з ексдариментальними данями для сплав1 в М-Р*, Уе-У, Рй-М1,1Л~?е. б) теоретичнт результата за взасмним впливом РОЗЧИННОСТ! ДВОХ ДОМ!шок впровадаення в даталах I сплавах погодауклься з ексшримвнтальни-ми даними для пар впровадаення Н-С, Н-И, Н-0 у Т1. в) одержана теоретична формула розчинност! компоненту впровадаення ад зашиення при розгляд! випадов чистого металу чи сплаву з малою дом!шкою другого компоненту дае вта в!Дом! формули, що говорить про правильшстъ наших розрахунк!в. г) тео-рвтичниа розрахунок розчинност! допиши в перех!даих даталах поблизу тэмшратури Кюр! добре погодауеться з експеришнталь-нтвоя данши для розчинност! водно у феррамагштних металах ?е» N1, Со. д) теор!я поверхнево! сэгрегащ 1 компоненте дае як! сну 1нтерпрэтац1ю в1дошг эксперимент альт« результа-Т1в фгзнчшх вдастивостаа оливок упорядковних сплав! в торз-хииих метал!в.

Особистий вклад автора. Основа! результата та висновки дасертацп отримэш особисто автором. Постановка задачи, ви-

значения напргашв дослдження та обговоренпр. результата ви-конан! разом з науковин каршникон доктором ф!з„- мат. язук професором Матжпною З.А. СШвэвтори щбм кап! t признали участь в обговоренш результат! в роботи та огримашп об'ектгв дссл1,цж8ння.

Структура та обсяг дисертащ í. Дисертащ йна робота скла-даеться з пврвдаави, четирьох розд!Л1в„ вксновку, списку ци-товано1 Л1тератури i викладена на ißd cropiнках, з яких стор. займае текст, ZJj_ '¡тор, малмок, /$ стор. ялигсж тоггг.Бли лпвиодш, яка мае 225 нзг>».

Адробащя робота. Основн! результата робота доповгдались на настуиних сем ¡нарах i конферешцях: I. Всесоюзна на-укова конференщя з ф1зики твердого тига (Томськ, 1990 Р,>; 2. I Микнародна конференщя "Благородш i ртдкосн! метали" (Донещк, 1994 р.). 3. М1жнародна конференщя "Xihia пдои-Д1в металш" (Кацивел1, 1995 р.). 4. I Микнародна конфотн-цИ "Воднева обробка метал1В" (Донецьк, 1995 р.). Б. III Всеукрагнсыда? сем тар "Фазсш дгаграми стан; в" (Khíb, 1985).

S. Шдсумков1 науков! конференцп ДЦУ (ДОпропетровськ, 1988-

t»

-1993 р.). 7. XI Hi »народна конференщя "Воднева енергвтика" ( Нгмеччина, Штутгарт, 1986 р.). 8. М1жнародний cimo3iyM Т1.др1ди • мэтэл1 в" (Швейцара, Фргдбург, I99S р.). 9. М1жна-юдна школа "Д1аграми станш в металознэвств!" (Ки1в-Кациве-ц, 1Э96 р.). 10. Международная конференция "Металлургия и еталловедение" (Казанлык, Болгария, 189вг.). ТТ. 6th Inter-' atlonal Metallurgical Fair and Symposium (Ostrava, Czech epubllc, ОТ).

rtycM кяч.п . На .тему дисертащ t опубл1 ковано 13 poÖlT, з

о

пс 4 сгатп в цеитрлльних журналах.

-s-

КОРОТКИЯ SMICT РОБОТИ

В передаст! обумовлена актуальнють вибраной теми ! мета робота, вказана наукова новизна i практична Ц1нш сть одер-жаних результат!в, сформульоваш положения, як! виносяться на захист, дан! в!домост1 про структуру роботи i и апробац! 1.

У герипа глав! подано or ляд науково1 л! тератури на тему • дасертащ I, розглядаоться юнуюч! способи вивчення дифузи, атомного I магштного видрядкування i магнетизму в сплавах. В I.I поданий огляд вид!в сплав1в. В розд!л! 1.2 розглядасть-еться вакансиям метод дифузп 1 самодифуэП. Приводиться штоди визнвчення коефшснпв дифузп 1 р1вноважно1 концентрат! взканс!й. В розд!л1 1.3 розглядаеться розчиннють дом1-шок проникнення I замицоння в сплавах. Подана пшика впливу вн.утргин(х I зовн1шн!х фактор! в на процес розчинност!. Роз-д!л 1.4 присвячения питанию атомного порядку в сплавах. Дэ~ тально розглядаоться статастичл! метода дослпдаення впоряд-куваяня, освован1 на уявленн! про дальни? порядок ( метод Г-Б-В), метод даференщйовано; геометр! 1, квазишчниа метод, метод Кирквуда ! метод Бете). Такой в цьому розд1л! описан! ф!зичн! властивост!, вплив на як! може виявляти впорядаування (електричн!, магн!тн1, теплов! 1 механ!чн!). В роздал! 1.5 запропонований огляд теоретичних доошдаень магн!тниж шретворень в сплавах в модэл1 молекулярного поля Гаазенберга. В останьому роздтл! 1.6 глави розгладаеться взаемозв* язок процес!в розчинност!, впорядкування i намапп-чення.

У друг! а глав! розглядаеться питания про розчиннють дом1шок в сплавах. §1 присвячений питанию домики проникнен-ня на основ! сплаву АВ з ГЦК гратами Ы2. 3 умов мшмуму

вигьпо! онорп I сплаву знаадеш числа атомIв у прошкненвя в Р13ПОГО типу М!жвузловинах

и,о1 \

3 РехРйГ- , в ехр

01 - 3 ' 5 К-»

1 + Б ехр ^-Д- 1 + В ехр

V

Б ехр -¡^

Ч. = 2 N -- , (1 )

1 + В ехр

I

с кТ1 „ - ,, р ехР к/

--п--• 3 М -о-

и 2 'л

1 + В ехр ^ 1 + О ехр ^

з також ззленшсть розчинносп вгд температуря, склада сплаву, стугоня дальнього порядку 1 енергетичних параметр!в.

Г Ч "е \

Б = Врехр-^ + ехР-кТ + ^ХР-ТсТ + 24ехр-^ + 8ехр--^ I (2)

для впорядаовного сплаву I

Г "п 1

Б = 4Б ехр-^ + 2ехр-^| + 8ехр-^ | • (3)

для невпорядкованого, дв В -константа, Л*02- к!льк1сть атом!в домики в октаедоичних мшвузловинах, К1 льк1 сть атом!в в тет-раедричних миквузловинах, .Н^, - млькють этом!в дом!вки в триангулярних м1жвузловинах, 1>1- енергп атом 1 в дом!тки, к - стала Больцмана, Т - абсолютна температура, N - к!льк!сть ус!х ауз-мв сплава, Б - розчиншстъ дом 1 шки.

Побудован! теоретичн! траф!ки темпвратурно! ззлежностЗ' розчинност! 1 сшвставлвнх з вкспвршентальнимй.

В параграф! 2, виконаш теоретичн1 досл!да©:шя вэаемко-го Бпливу розчганост! двох дом! шок проникнення а б!-ззрч^у впорядкппому сплав! замтоння з Пу< гратами Ы0 (типу СиАиК Використовуючи М!К1М13аЦ110 В!ЛЬНО! енергп сплаву, отримзн!

<5)

р!вняння взаемной заледаюст! розчшнотей ч = р(«3) 1 й = с1<д)

р - А0ехр-¡я- .

С - А (4)

а - А„еяр ^ .

для невпорядкованого I

2А0ехр--кг--.

З^ехр-кг- •

для максимально впорядкованого сплаву» де ч. й - максимальна розчитпсть компонентш б, Б в сплавг» и^, енерги вза1-модп атомних пар, узятих з протилежним знаком (а=А»В, 0=С,О, А1- зктивн1 сть этом!в С,Б, т) - параметр дальнього порядку на вузлах градам.

Побудоваш граф!ки залежкостеа розчинносп одшеа дом!ш-ки вцровадавння ' В1Д концентрат * атом! в друго! дом1шки доя обох випадк!в. Розглядаоться випадки розчинносн дом!шок при р!зних темгоратураж сплаву.

63, 4 1 5 присвяч9Н1 розчинност! дом!шки замИцення „ да розрахунки приведен! без урагування корелящ I - §3, з ураху-ваннш кореляяш- §4, а сш вставлен! результата пришнення цих даох штод1в в §5. Дяя досл!даення розчинносн використо-вуваася бтарниа упорядковниа сшав АВ структура В31. Шн1-тзуючи коиф!гурац!вну частину в!льно! екергп сплаву ! вико-ристовуоти метод нввизначених множнишв Лагранжа, одержан I вираз! для визначення р!вноважного дальнього впорядкування в

СПЛЗВ1 .

рЧ >р' 2 )

кТ 811 -¿тт^гг -551 йа,н»Ав- улл~ +

гк гв

(р;2,-р'")(1;АВ-ивв- и;в+ У^) + (6)

+ <P¿2,-P¿l,)(WAC-fEC- rAC- Ibc» . з якого можна знагги апрюрн! в1ропдаост! ззмшення вузл!в атомами дом паки.

Р^1 '= Xvl(а + ¿í})(b - - 2^><b + яП)]1'4^^ •

P¿?'= Ш(а - ¿r»(b + h})/(а + ¿т))(Ь - ^ti)11/4E(GD1D,)

(7)

в «язкороляц!иному наближенн! t

pi1'»^! А в 1 4

р( 11Р<11 ГА гв

р(12 )2р( 12 )2р(22 )р(22 » А В В А А А Г8В

Z/S

-Ч,

• [Kia,PÍi2T «Р КГ" + [С2,рвв2'Г exp J ]

•• ÍP'1' * + Р

¡FAA ехр КТ~

(11 )

вв

ехр

~ив кГ~

Г-

<8)

Xuf iA

р< 1 IpM l,2z-l Г' ГВ_I 4

Н

!К»

■р''2 'Р

1 А ГВ

г i -„i 12 i

р<22! р( 22 ) А А ГВВ

Р'

АВ АА

-и

р( 1 2 >2р< 12 )2р( 1 1 )р< 11 )

*АВ В А АА ГЗВ

1/2

Z/8

• Wzzy«чт А + P<¿21%тп в Г J АА еХР кГ" + РВВ ехр кТ" i •

з ураховаявям корелящ ¡ , деР'а1'- апрюрш в!т лчдност! зам!щэн^ ня вузлгв типу (I) атомами сорта а, X i у - абсолютна 1 теплова активности атом ib домшки, г - координащйне число даяно! структуру P^iапостерюрн! в1рог1дност1 замиденяя пари яааблшчих вузл!в i, j атомами oí, (3, теплота розчинення дом!шки С у

чистих металах, E.G.D, ,D2- константа.

Розглядаються випадки вгорядкованого i невпорядковано-го сплаву. Побудопаз! граф!ки тэмшратурно! t кондавтргцга-но1 залежностеа 1 сШвстзвлзн! з екстринэнтажьшми данями.

Глава 3 присвячона магнггним властивостш зтошовго; 7Д-ковгоп сплав1в. У §1 розглядаються магштн! властивост! сгша-в1в з атомами проникнення . ДсслГдаення проводилось на ochó-

-/г-

вг шяэкулярвонмдатичних уявлень дат магштних сплав! в з ОЦК структура». 3 додамогаю м!н1м!защ I в!льно1 енергп одержан! вжразк для температуря Шор!, Розглядаються фазов! перетворен-ня е облает; нкзышх I високих температур, побукдоваш граф!-ки ковдэнтращ£ко! залетное?! темпэратури магштних перетво-рэаь-

У §2 проведено теорет!чне досл!дазння повархнево! сегре-гацп компонент! в <, атомного шорядкування 1 намаппчення сша-вш э урзхованнш об'емниЕ 5 поворхвевих ефект!в. Оцвр..,аш форнули для розрахунку температур Юор.1 чи Нееля

4 2ККА ■ <9>

I Курнакова

, ■ тго= ЯГ«««.. • <10>

да В3, енергп електрох!м!чно! ! обм!нно1 взаемодИ пар атошв в потархневому моношар! 1 в об'емк

Досл1даення проводились для фарро- та антиферромаплт-них атомновпорядковних сплав!в ОЦК структур« з в!льною повер-ХН1СТЮ гран! (ПО). Побудован! графхки залежност! говерхнв-во1 кондантрацп одного компонента од вшидно! об'емно! конца нтрацп цього компонента, В1д стушня дального порядку В1д параметра намагн!ченост1, температуры1 залешостт параметров порядку, а також фазов! д!аграми, як1 визначають темшратури переход!в типу парамагнетик-ферромагнетик, парамагнетик-антиферромагнетик 1 атомниа порядок-безпорядок. В § 3 продоате-но теоретично досл!даення поверхнево1 сегрегаци компонен-Т1В сплав!в• Вивчен 1 окрем! випадки: а) мала дом!шка-немагнитного металу в пэрехютому елементГ: б) взасмозв'язок по- ' верхнею! сягрегацп I намаппчення; в) взасмозв'язок поверх-ново« сспх ащ I ! атомного впорядкування.

Четверта глава присвячена вивченню по во г> гневог { об'см-ио1 дифузп в сплавах. У 51 розглядактгься дифуз1я атом!в проникнення в упорядковних сплавах зэмщення. Атомне впоряд-к.ування розглядаеться в наближеннг Г-Б-В, магнетизм - в кзэ-з!класичному наближенн1 за Гаязенбергом . Бракован! два ме-хан1зми вгшюу намаппчення сплаву на дифуз!ю проншшн ато-М1В кехашзм впливу через атомне впорядкування з стрикшанхз мехатзм. Формула дяя коеф!щента д/*уз11 визначае гого заложи ют ь В1Д складу сплаву, температуря, тиску, параметра порядку I енергетачних констант ...

В = ^ехр ^ / сЬ^^- , (II)

„.до П0- константа, х1- параметр дадьнього порядку, и' I и"~ сума добутк! в шдюсшп атомних концэнтрац!й прокиклиж ато-М1в 1 епеПею обминки взэемод! 1. Досл1джон1 скрэш випадак а> атошовпорядковний немагштниа сплав у в1дсутност! зсвШеи нього таску 0) атомнонезпорядковзпиз ферромагалиа еавав. Побудоваш графиш тамдаратурао* $ кошзэнтращаво! заетйос-т! коеф!Щбнта дифуз! I. У 52 проводиться теорэткчЕЭ до&йд-шння ргвновзяяшс ваканет па; повэрхш 1 п,аб'еил кркетаау. Досл!дкення проводиться на приклад! впорядаозшж фзрроааг-итних ОШ сплав!в 1з в!льною поверхнея кристала-грг®1чко1 гран! (110) в рамках йодел! Горського-Брега В1 ль ямса,. Одэрша-Н1 формули для р1вноважних чисел вакансп в об'гм! сплаву.

* -УФ]) • (12)

для ферромагнетиков i

С- 2 nv(^]l/2exp{- 2§тК+ W *А -' - W • (I3)

С- 2 -

для антиферромагнетик!в, одиничн1 MaraiTHi момвнти атом1в, чгдеосна концентащя атом1в сорта к, к,- ступень упорядку-вання атом!В в об'емь хъ- В1даосна спонтанна намапп ченн! сть в об' си! г обм!ннш параметр mi ж. атомами в об'еш, Vv- елакт-рох!м!чния параметр mi ж атомами в o6'cmi, И - енерпя упорядкуван-ня в об'ем!, ц, у - константа, J - енерпя обмшних вэаемод!а в об'ем1.

У J3 розгладаеться самодифуз!я в об'êmi i на поверхн! сплаву на основ! модел!, вказано: в$2. Знавдено р!вняння самодифузИ

„ о2 г -au _Лип9пГ

f- тзг <М<1+ °s>exp пгг °s)exP -ЙГ]ТГ ■ , <14>

t коаф!ц!снта самодифуз!х

Ь" = d F Csa°sb-1" 1 •

v

r(Sl ,-r(S )_ ,r<SI . .(SI,, T(s) ,IS),„

.f»hr*B 4<JAA J*B >CSA „ 1 „ „,JJAB A À • ~ A В ^ SA „ Ц

ôxp{" О ^B>-zvkBy>

Oie'Ка+ •

О* Cs'K^clfê +

-Циг • да V

(15)

тга поверхш I

<1в>

в об'ем1„ де о_- в!дносна спонтанна ламагшченшсть на поверхн I» сти- В1 дноснэ спонтанна намагшчеянють в об'емь А такой зроблено Ж1льк1сний розрахунок д!аграни стану, сег-рзгацп 1 поверхнево! самодифузи атомного впорядаовного фзр-ромапитного сплаву. Побудован! фазов! дгаграки пэроход!в парамагнетик-ферромагнетик в поверзвевому мовопзр! 5' в об" г:л кристалу, а такой* граф! к залзтаост! коеф! Щента пошрхнево! сэиодифуз! I в!д теитратури.

На закигчення вгасладен! основш висновкя \ результата робота:

Г. Досл!дкено взаемпия вйлив розчинност! двох домиаок про-

никнення в б!парному упорядковному сплав; зам!щення з ГЦК

/

структурою типу Ы9, Ы2, А1. Врахована можлишсть упорядау-вання компонентов. З'ясована залежнють розчинноеп ода1е! з домтшок проншшення . в!д концентрат! !ншо!, температуря 1 атомного порядку, побудоваш граф!ки цих залежностеа. Вста-новлений критер!й екстремальност1 концентратано! ззлежнос-Т1 розчинн о от I одн1ег 13 дом1 шок впровадаення.- Результата • теоретичних розрахункгв сп!вставлен: з експериментальгош данями по концентрат йшя залешост1 розчинноеп зодшо в сплавах N1-0, И1-51, АИЛ $ т.д. Результата дослдавння сприя-етъ МОЖ.ПШОСТ1 шдЗору дом! шок впровахскення з метою ^ормувая-ня в сплав: необх!дних ф!зичних влэстивостей.

-У6 -

2. Вивчэна розчиннЮть дошшки замицвння в сплав1 АВ !з структурою В81 двоиа методами: кваз1х1м1чними I безкорелящянш. Сп!вставлен! результата досл!даення двома цими методами. З'я-совано розпрвд!лення атом1в домшки на вузлах двох тшпв в за-лежност! В1д складу сплава, ступэня його впорядаованносп 1

темгоратури. Одержат теоретачш висновки добре узгодауються з ексгерименталыгамми даними по розчинносп А1 в кадм1вв!Я матриц!, Ар, Ве, Ш, Бп, Ы, йп, У в маппевш матрищ, А1, Си, Ре, Мо, в титанов1й матрищ. З'ясовано, що дальше п. рядок зб1льшуе розчшшсть, а ближмя зменшуе П.

3. Побудовзна теор1я розчинносп дом!Шки проникнення в б!нар-них атомно впорядковних сплавах I I! вплив на мэгнпш влас-тивосп цих сплав1в. Виконании розрахунок розчинност1 домияки в шрех!дних металах ! сплавах поблизу температуря Кюри З'я-сована I I залежнють В1Д ступеня намагн1ченност1 I температури. Результата розрахунк1в сшвставлан1 з експериментальними даними з розчинносп Н у Ре, Со, N1. Теоретично обумовлен! прогорцп про зм1ну характеру ышатомно1 •вза!мод1! в м!ру зб!льшення параметра магн!тного порядку шдгверадено ексш-

< риментальними 1зотериамк розчинносп Н у Ре, Со, N1, побудо-ваними для температури вишэ 1 нижча точки Кюр!.

4. Теоретично дослизжен! процэси шверхнево! сегрегацг 1 компонент! в. Вивчеш окрем1 випадки: мала домшка немагштного иетаду в перех!,цному елеменп, взаемозв'язок поверхнево! сег-регацп ! намагшчення, взаемозв'язок поверхнево! сегрегаци

I атомного впорядкування. Побудован1 граф1ки залежносп по-вержш)во1 коицзнтрац! I одного компонента В!д вих1Дно1. об'емко! концентрацп цього компонента, в!д ступеня дальноьго по- с рядку, В!Д параметру ламапиченосп, темиературыо! залажнос-Т1 парачет в порядку, а також фазов! Д1аграми, як!.визкача-

ють темпоратури переход! в в поверхневому моношарт сплаву типу парамагнетик-ферромагнетик, пара-антферро- г атомниа поря-док-безпорядок. Цю теор!ю можна використовувати для сплав!в, поворхневия шар яких складаеться 13 дек! лькох пршоверхне-вих моногаар1в, а також для яшсноя i нтерпретацц ф! пичянх влэстивостей гшвок упорядковгтс сплав! в, перехгдних метал в, товшина яких така, що об'емну чэстину'мояшз вважати "резервуаром кондантш!" для приповерхових мочотартв, 5. Вивчения вплив пббс1вського збагэчення на самодифузиз у ферромагн1тних сплавах на приклад! впорядковзних ферро- 1 ■элтиферромагнггних ОЦК сплав! в !з в(льною поверхнею крхста-логрзф1чио! rpaHi (110), З'ясовэна залети сть поверхпово! -концентрат i компонента в1д параметра мапитвого порядку 1 темгоратури. Показано, що ¡з обглькенняч в сшзв! концэнтра-цп того компонента„якиа дас пошрхнезу сегрэгацш, горох г д у ферромагн1тн1 стани 1 на поверхн!, 1. в об'вн1 щгаодагь прп б! льш високих температурах, поверхнева сеграгащя спрзвдв га-реходу парамагнетик-ферромагнетик. Знзздекз тзжзрзтэтзз'а за-лежтсть коефицента самод!фузП для пара- : фзрроизгнi^ого стану поверхн1 сплаву. Показайо, що магштюй порядок змен-шуе коефЩ1снт самодифузп компонента т!м (51льае, чш ншче температура. Запропоноваяа теор1Я може дозволети визнатати для кожного конкретконкрэтяого сплаву можливють прояву сег-регацп компонентна, зм!ни коеф1щента поверхнево! дифуз!г, встановити температуряу залешпсть коеф!тента дифузп до. Р1зних магштних станш сплаву.

Основн! результата дисертга'цн надрукован! у роботах: I. Матысина З.А., Скляр A.B. К теории растворимости примеси ц с" . // У.отячл^физика и повеяшжг технологии 199о.

7. И с &ч

.2. Матысина З.А., Риздвянецкий Д.Р., Скляр А.В. Поверхностная сегрегация компонентов бинарных атомноупорядочивающихся магнитных сплавов. // Поверхность. Физика, химия, механика //. 1988. - N9.- С. 50-59.

3. Matyslna Z.A., Zaqinalchenko S.Yu., Sklyar A.V. The hydrp-qen effect on traqnetlc phase transformations' in alloys. Proc. 11th Word Hydroqen Enerqy Conf. Germany. Stuttqart. 1996.- Í3.

•-P M

4. Матысина З.А., Скляр А.В., Лимина И.Б. Температурная ; концентрационная зависимости растворимости примесей внедрения-замещения сплавов. // Научно-техн. конф. с междунар. участием "Металло"«дание, металлолитье и термическая обработка".- Болгария.- Казаялык. -1996.-сб. трудов-конф. том S с. ¿L(

5. Matyslna Z. A., Llmlna I. В., Sklyar A. V. Heat capacity of l топ-nickel alloys with Import ties In region of phase transforma*Ion. Proc, 6th International Metallurgical Pair and Symposium (Oatrava, Czech Republic, 1997, f.4, p.115-118}.

6. tóatyslna Z. A., IAmlna I. В., SKlyar A.'V., Lnyanol V. N. 7olumetrlc and surface distribution of Interstices In crlstals surface seqreqatlon. Proc. 6th International Metallurqlcal Pair and Symposium (Ostrava, Czech Republic, 19ЭТ, f.4, p.119-121).

7. Розчинн1сть домшки впровадаення в сплавах. (Всесоюзна яа-укова студептська конфоронц!я з фГзики твердого т1ла.-Томськ, 1980 р. - с. Ь7.)

8. Иатиста З.А., Скляр О.В. ManilTHl властавост! мотал!в t упорядковних сплав i в з домшжою проникнення . (Ml «народна кокферойЦ! я "Благородн! 1 р1даослп метали") - Донецьк, 1994, зб. конф. "БРМ 94" частила 3, с, 59-ВО.

9. Матисш'а З.А., Скляр О.В. Роэчиншсть водню в магн1тних метала* i ювппрядкованих сплавах в галузх фазового перетво-

рання парамагнетик-ферромагнетик <Перша Ml «народна конферэн-Ц1я "Воднева обробка матер!алtв.") - Донецьк, 1995 р.- сб.

конф. с. 71-72.

10. Матысина З.А.„ Скляр а.В. Влияние 'намагниченности на растворимость водорода. // Сб. 4. Мевдунар. конф.' "ICBMS40. Кацивели. ИРМ НАНУ. 1995. с. 123-Г27«

11. Загинайченко С.0. „ Матысина З.А.0 Скляр к.В. Злэшш прк-. месеа в металлах и сплавах на растзс^кмссть зодорода- // сБ„

I Междунар конф. "Водородная обработка материалов". Донецк. 1995. Ч. I. С.87-83.

12. Загинайченко С.Ю., Матесина З.А., Скляр А.В. „ Цур Д.В., Пищух В.К. -Ловерхпостная фазовая диаграмма магнитных утаря-чиваюшихся сплавов. Поверхностная сегрзгация. // Сб. S ?.!е>я-дунар. иколы "Диаграммы состояния в материаловедении".. Жиэв--Кацивели.-..ИПМ НАБУ 1998. с.

13. llatyslna Z.A., Zaqlnalchenko S.Yu., Sklyar A.v. Diffusion of interstitial atoms In ordered maqnetlc alloys unties pressure action. // Proc. Int. Slmposlum on Metal Hydrogen System . Swltserland, Хез Blablerets. 1996. 14. p. 41.

man. (ЬгУ лйк. lioS-60.