Бочаров Павел Владимирович

Установлено влияние предварительной термообработки (отжиг 950°С, 0,5 ч с охлаждением с печью+отпуск в интервале 500-700°С) на твердость  азотированного слоя стали 38Х2МЮА (азотирование при 500°С, 30 ч). Аналогичные результаты получены на модельном безуглеродистом сплаве  Fe-4%Сr.  Методом ядерной гамма-резонансной спектроскопии (эффект Мёссбауэра) на модельном сплаве установлено  образование  кластеров Fe-Cr в процессе охлаждения от 950°С и последующего отпуска. Образование кластеров влияет на размер и количество частиц нитрида хрома, формирующихся при последующем азотировании при 500°С.  В зависимости от режима  термообработки перед азотированием, кластеры Fe-Cr характеризуются разным заселением атомами хрома первой и второй координационных сфер железа.  Согласно спектрам Мёссбауэра после отжига при 950°С и отпуска 550°С, 10 ч перед азотированием в структуре твердого раствора формируются  кластеры, соответствующие кристаллическому строению σ-фазы системы Fe-Cr: полиэдры Франка-Касперы с 14 вершинами.

Для твердых растворов Pd-Mn  и Cu-Mn, проявляющих эффекты спинового стекла и гигантского магнитного момента в рамках теории функционала плотности выполнены расчеты свободной энергии при 0 К, распределения электронной плотности и магнитного момента. Предполагали, что в твердом растворе присутствовали кластеры из 2, 3 или 4 ионов марганца (гантели, треугольники или тетраэдры). Во всех случаях образование кластеров стабилизирует твердый раствор, а величина гигантского магнитного момента оказалась зависящей от строения кластеров. В растворах Pd-Mn  наибольшая величина магнитного момента на ион марганца (7,2 магнетона Бора) соответствует размещению ионов марганца в вершинах тетраэдра, ребра которого представляют собой цепочку Mn-Pd-Pd-Mn. В растворах меди наибольшая величина гигантского магнитного  момента (4,2 магнетона Бора) соответствует  единичному иону марганца. Сделан вывод, что области твердых растворов в системах Pd-Mn и  Cu-Mn  соответствуют состояниям коллоидного твердого раствора.