Анотація до роботи:

Король Я.Д. Умови формування структур з ближнім порядком у розташуванні дефектів пакування в кобальтових сплавах з елементами заміщення. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.13 – фізика металів, Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, Київ, 2006 р.

Захищається серія наукових робіт, в яких викладено результати досліджень впливу швидкості охолодження, стану високотемпературної b-фази, а також легування на формування структур з ближнім порядком (БП) у розташуванні дефектів пакування (ДП) в низькотемпературній a-фазі сплавів кобальту з елементами заміщення. На основі дослідження ряду зразків різного хімічного складу виявлено дві групи легуючих елементів, які відрізняються за механізмом впливу на формування упорядкованого розташування ДП. Показано, що характеристики БП у розташуванні ДП не залежать від умов і стадії поліморфного ba перетворення у сплавах Со з елементами Sn, Ta і Nb, дифузійна рухливість яких у кобальті низька. Теоретично показано, що упорядковане розташування ДП у a-фазі цих сплавах може спричинятись взаємодією ДП через електронну підсистему. У a-фазі сплавів з високою дифузійною рухливістю атомів легуючого елемента (Co-Ge, Co-Si) виявлено упорядкування ДП, тип якого у сплавах кобальту раніше на спостерігався. Встановлено залежність характеристик виявленого БП від швидкості охолодження і показано, що вона має пороговий характер. На основі моделі, розвинутої з урахування перерозподілу атомів легуючого елементу в процесі ba перетворення, запропоновано механізм формування структур з БП у розташуванні ДП у сплавах з високою рухливістю легуючого елемента. Показано, що вплив такого перерозподілу на структуру a-фази проявляється в деякому інтервалі швидкостей охолодження.

1. З використанням способу паралельного збору iнформацiї на основi позицiйно-чутливого детектора розроблена методика i програмно-апаратне забезпечення експресної дифрактометрiї шаруватих монокристалiв, яка дозволяє отримувати in situ точнi розподiли iнтенсивностi розсiяння рентгенiвських променiв монокристалами при структурних дослiдженнях in situ швидкопротiкаючих процесiв.

2. . Встановлено, що в iнтервалi швидкостей охолодження 1000...0.01 К/с кристалiчна структура a-фази сплавiв Co-Sn, Co-Ta, Co-Nb не залежить вiд стану високотемпературної матричної фази, швидкостi охолодження і стадiї фазового перетворення. Кiлькiсно показано, що статистичнi параметри структури з ближнім порядком у розташуванні дефектів пакування сплавiв такого типу визначаються концентрацiєю легуючого елементу в b-твердому розчинi на момент перетворення

3. З використанням псевдопотенцiалу Вiллса-Харрiсона та реальних значень параметрiв атомiв розрахунковим методом отримано, що iз збiльшенням концентрацiї електронiв в d-зонi кобальту власна енергiя ДП в ГЦК-матрицi знижується i змiнює знак, а энергiя взаемодiї найближчих дефектiв має вiд'ємну величину. Цi фактори зумовлюють виникнення та наступне парування ДП, що призводить до утворення структури з локальною укладкою ЩУ атомних шарів типу ...hhhhc..., яка експериментально спостерiгається в сплавах з низькою рухливістю атомів легуючого елемента.

4. В рамках феноменологiчної теорії полiморфного перетворення зсувного типу, що враховує дифузiйний перерозподiл атомiв легуючого елементу показано, що в сплавах заміщення можливе утворення впорядкованного розташування дефектів пакування, статистичні параметри якого мають порогову залежність від швидкості охолодження сплаву в інтервалі температур протікання поліморфного перетворення.

5. Вперше, на прикладі сплавів Co-Ge i Co-Si, показана порогова залежність статистичних параметрів ближнього порядку у розташуванні дефектів пакування від швидкості охолодження. Встановлено, що в сплавах з високою рухливістю атомів легуючого елементу формується локальний порядок в пакуванні атомних шарів, який не спостерігається у випадку квазірівноважних структур.

Публікації автора:

1. Король Я.Д. Сопряжение устройств вывода ДРОН-2,0 с комплексом ЛКД- АИ - 256-6 // Зав. лаб. – 1989. – Т. 55, № 2. – С. 53 – 54.

2. Король Я. Д., Рудь А. Д., Устинов А. И. Рентгеновская экваториальная дифрактометрия многослойных кристаллов с позиционно-чувствительной регистрацией: Препр. / АН УССР. ИМФ; 27-89. – К.: 1989. – 24 с.

3. Fast Diffractometry of Single Crystals using a Position-sensitive Registration System // Proceedings of the XVI Conference of Applied Crystalography. – 1995. – P. 33 – 36.

4. Рудь А. Д., Устинов А. И., Король Я. Д. Влияние размерного фактора на степень одномерного разупорядочения a-мартенсита в сплавах на основе кобальта // УФЖ. – 1987. – Т. 32, № 4. – С. 597 – 600.

5. Korol Ya. D., Rud A. D., Ustinov A. I. Effects of b-a transformation kinetics on crystal structure of a phase in Co-Sn, Co-Nb, and Co-Ta alloys // Phys. Metals. – 1992. – Vol. 11(5) – P. 662 – 670.

6. Гаевский А. Ю., Король Я. Д., Устинов А. И. Энергетика дефектов упаковки в переходных металлах // Металлофизика. – 1993. – Т. 15, № 1. – С. 43 – 49.

7. Gaevskii A. Yu., Korol Ya. D., Ustinov A. I. Energy of stacking faults in transition metals // Phys. Metals. – 1993. – Vol. 13(1). – P. 47 – 54.

8. Король Я. Д., Гусак А. М., Устинов А. И. Условия формирования неравновесных гетероструктур в сплавах кобальта с элементами замещения // Металлофизика и новейшие технологии. – 1995. – Т. 17, № 2. – С. 43 – 51.

9. Korol Ya. D., Gusak A. M., Ustinov A. I. Conditions of formation of nonequilibrium heterostructures in substitutional cobalt alloys // Met. Phys. Adv. Tech. – 1995. – Vol. 15. – P. 163 – 177.

10. Король Я. Д., Рудь А. Д., Устинов А. И. Новый тип структурных состояний, формирующихся в сплавах Со при полиморфном превращении // Металлофизика. – 1990. – T. 12. № 6. – C. 96 – 98.

11. Король Я. Д., Рудь А. Д., Устинов А. И. Кристаллическая структура a-фазы в сплавах Co-Ge и Co-Si // ФММ. – 1991. – № 9. – С. 100 – 105.

12. Король Я. Д., Олиховская Л. А., Устинов А. И. Концентрационные изменения сверхрешетки дефектов упаковки в 2Н-кристалле a-фазы сплава Co-Ge // Металлофизика. – 1992. – Т. 14, № 11. – С. 43 – 49.

13. Король Я. Д., Федорова О. В., Рентгенодифракційна методика оцінки концентрації дефектів пакування I₁-типу в ГЩУ кристалі з урахуванням проблеми визначення параметрів кристалічної гратки // Вісник Черкаського університету; серія фізико-математична. – 2005. – випуск 79. – С. 43 – 49.

14. Король Я. Д., Федорова О. В. Определение концентрации хаотических дефектов упаковки I₁-типа в монокристаллах с ГПУ-решеткой // Металлофизика и новейшие технологии. – 2006. – Т. 28, № 4. – С. 453 – 462.