Color marking of rough or smooth metal (Al, Cu, Ti) and semiconductor (Si) surfaces was realized via fem-tosecond laser fabrication of periodic surface nanorelief, representing one-dimensional diffraction gratingsyesBelgorod State Universit

Surface textures of austenite steel were produced by femtosecond laser. • One-dimensional nanograting and microrelief of various roughness have been received. • Ferrite (α-Fe) in the near-surface layers was formed in spallation regime. • Phases α-Fe, Fe 3 O 4 , γ-Fe 2 O 3 in the near-surface layers were formed in the phase explosion regimes. • Heat-affected zone was observed in the high-fluence mode for phase explosion regime.

No abstract

No abstract

No abstract

Относительно новым перспективным подходом в создании металлических сплавов, которые в перспективе могли бы заменить ряд существующих коммерчески применяемых сплавов, является использование новой концепции легирования, основанной на разработке металлических материалов, включающих в своем составе несколько основных элементов, взятых приблизительно в равных атомных концентрациях. Такие материалы получили название «высокоэнтропийные сплавы» (ВЭС). Современные исследования показали, что микроструктура ВЭС может формироваться из твердых растворов с типом решетки как ОЦК, так и ГЦК, а также иметь в своем составе упорядоченные фазы (интерметаллиды) Такой подход формирования металлических материалов предоставляет широкие возможности для разработки новых сплавов с повышенными эксплуатационными характеристиками. Большая часть современных исследований ВЭС посвящена выяснению связи микроструктуры и измеряемых свойств. Значительно меньшее внимание уделяется изучению и разработке новых эффективных методов получения ВЭС. В настоящей работе исследована возможность получения ВЭС на основе системы CoCrFeNiMn-(Х) в режиме горения методами центробежной СВС-металлургии. Впервые отработаны химико-технологические приемы модифицирования литого CoCrFeNiMn-сплава непосредственно (in situ) в процессе синтеза путем введения легирующих компонентов в исходные экзотермические составы. Проведен анализ микроструктуры и фазового состава полученных сплавов NiCrCoFeMn при введении комплексной модифицирующей добавки Ti-Si-B(С) и избыточного алюминия NiCrCoFeMn-Al x . Полученные данные показали, что при увеличении содержания добавки Ti-Si-B(С) микроструктура продуктов синтеза формируется на основе матрицы из ВЭС, при этом наблюдаются выделения новых структурных элементов на основе карбидов и боридов титана. Выявлено, что при синтезе в режиме горения сплавов с высокой концентрацией Al (x > 0,6) образуется композиционная структура, состоящая из матрицы на основе фазы NiAl, а многочисленные дисперсионные наноразмерные выделения (~100 нм) формируются из твердого раствора на основе Cr и Fe. Полученные экспериментальные данные позволяют сделать заключение о перспективности исследуемых материалов на основе ВЭС и предлагаемого метода их получения для формирования объемных наноструктурных материалов на основе ВЭС.

Cast refractory alloys Mo–Nb–Si–B were prepared by centrifugal self-propagating high-temperature synthesis (SHS) from metallothermic mixtures containing MoO3, Nb2O5, Al, Si, and B powders, and additive of Al2O3 as a temperature-moderating and chemically inert agent. Variation in the centrifugal acceleration and amount of the additive affected the composition and structure of cast Mo–Nb–Si–B alloys. In a wide range of values, the combustion temperature was found to exceed 3000 K, and the combustion products were obtained as two-layer ingots of target Mo–Nb–Si–B alloy (lower) and Al2O3 slag (upper).

The calculation of the choice of a new low modulus titanium b alloy was described. The investigations of the structure and properties (mechanical, tribological and corrosive) of low modulus titanium b alloy Ti-26Nb-7Mo-12Zr after mechanical-thermal processing were carried out. An analysis of the results of experimental research showed that the formation of homogeneous fine grained structure by sheet rolling with subsequent annealing before quenching leads to decreased elastic modulus, increased plasticity and wear resistance. Therefore, new titanium b alloy designed in the present study, Ti-26Nb-7Mo-12Zr, is expected to have good properties as biomaterial.