By electric spark dispersion were produced for the first time ultrafine powders (up to 5 mu m) of high-entropy alloy (HEA) FeNiCoCrCu in various liquid media (ethanol, propanol, and water), and their effect on the phase composition and the ratio of the volume fractions of gamma(1) and gamma(2) phases was determined in comparison with this ratio in the original ingot. According to the analysis of the structure parameters and characteristics of the hyperfine magnetic interaction, as shown, the obtained powders inherit the phase composition of the cast alloy, but the formation of the b.c.c. phase, as well as simple and complex oxides after dispersion in ethanol and water, and dispersion in propanol also causes a change in the ratio gamma(1) i gamma(2) phases and the appearance of special carbides. The results are the basis for the development of a new method for obtaining highly dispersed and nanosized HEA powders.

Методами рентґеноструктурної аналізи, електронної мікроскопії та магнетометрії досліджено структуру, фазовий склад, дисперсність і магнетні властивості високодисперсних порошків стопів міді з залізом і кобальтом, одержаних методою електроіскряного оброблення у дистильованій воді, етиловому спирті та гасі.Показано, що у процесі електроіскряного оброблення в порошках формуються пересичені тверді розчини між міддю, залізом і кобальтом та їхні оксиди CoO, Cu 2 O, FeO й карбіди Co 3 C, Fe 2 C, Fe 3 C, кількість яких істотно залежить від типу робочої рідини.Крім того, показано, що електроіскряне оброблення приводить до значного подрібнення структури; при цьому форма частинок порошків близька до сферичної, а їхні розміри знаходяться в інтервалі від 0,1 до 10 мкм.Концентрація металів у твердих розчинах після електроіскряного оброблення набагато (на 2-3 порядки) перевищує рівноважні значення концентрації для цих систем у масивних зразках.

The effect of cold plastic deformation by upsetting (e = 1.13) on structure and hybridised bonds of carbon in the fcc Invar Fe-30.9% Ni-1.23% C alloy was studied by means of X-ray phase analysis and X-ray photoelectron spectroscopy. Carbon precipitates along grain boundaries and inside of grains in the alloy after annealing and plastic deformation were revealed. The presence of mainly sp(2)- and sp(3)-hybridised C-C bonds attributing to graphite and amorphous carbon as well as the carbon bonds with impurity atoms and metallic Fe and Ni atoms in austenitic phase were revealed in the annealed and deformed alloy. It was shown for the first time that plastic deformation of the alloy results in partial destruction of the graphite crystal structure, increasing the relative part of amorphous carbon, and redistribution of carbon between structural elements as well as in a solid solution of austenitic phase.

The ultrafine powder of the Heusler Cu-13,1Mn-12,6Al (wt.%) alloy produced by electrical spark dispersion (ESD) in ethanol and the pellets prepared by pressing of the powders and aged in various gas environment (air, Ar, vacuum) were studied by XRD, nuclear magnetic resonance, magnetic and electric transport methods. The constituent phases were identified as b.c.c. α–Cu–Mn–Al, f.c.c. γ-Cu–Mn–Al, Cu2MnAl, and oxides. The sizes of the coherently scattering domains (CSD) and the saturation magnetizations were in the range of 4–90 nm and 0–1.5 Am2/kg, respectively. 27Al and 63Cu NMR spectra of the powders and pellets have shown hyperfine structure caused by contributions from atomic nuclei of the constituent phases. The aging of pellets in different gas environments had effect on their phase composition but no effect on dispersion of the phases. In contrast to the as-cast alloy, electrical resistance of the pellets evidenced semiconducting behavior at elevated temperatures due to the presence of metal oxides formed on the surfaces of nanoparticles.

УкраинаВ работе рассмотрено влияние скоростей нагрева и охлаждения материалов подложек из меди и нержавеющей стали на структуру ионноплазменных покрытий, полученных методом КИБ -осаждения продуктов дугового распыления катода, изготовленного механическим способом из слитка высокоэнтропийного сплава AlCuCoFeNiCr эквиатомного состава.Структуру материала катода и покрытий исследовали с помощью оптической и электронной микроскопий, а также рентгеновской дифрактометрии.Установлено, что полученные покрытия, в отличие от структуры катода, не содержат дендритов, а представлены зёрнами различной дисперсности, что является результатом не только отличающихся температур нагрева подложек, но и скоростей охлаждения конденсированных на них продуктов.Показано, что покрытие, нанесённое на нержавеющую сталь, состоит из зон межкапельных пространств, имеющих наноразмерную структуру (2,5-15 нм) с ОЦК-кристаллической решёткой, и участков падения капель, имеющих зёренную структуру с размерами 15-50 нм, содержащую многочисленные дисперсные

Методами рентґеноструктурної аналізи та магнетометрії досліджено вплив ультразвукового оброблення (УЗО) у кульовому млині на фазовоструктурні характеристики та магнетні властивості крупнозернистих порошкових сумішей (КЗПС) міді з алюмінієм і манґаном.Показано, що ультразвукове оброблення КЗПС (Cu + Mn, Al) приводить до взаємного розчинення металів, зміни їхнього фазового складу та дисперсности.При цьому розчинення металів є тим більшим, чим ширша область їхньої взаємної розчинности на рівноважних діяграмах стану.Крім того, показано, що механоактиваційне оброблення у кульовому млині приводить до значного подрібнення структури та підвищення густини дислокацій.Наступний відпал оброблених ультразвуком КЗПС показав

Методами рентґеноструктурної аналізи та магнетометрії досліджено вплив ультразвукового оброблення (УЗО) в кульовому млині на структурно-фазові характеристики та магнетні властивості високодисперсних порошкових сумішей (ВДПС) міді з залізом і кобальтом (Cu Co і Cu Fe).Показано, що ультразвукове оброблення ВДПС Cu Co і Cu Fe приводить до зменшення кількости феромагнетних фаз Co-Cu і -Fe Cu та збільшення кількости оксидів.Показано також, що дисперсність фазових складових для обох ВДПС майже не змінюється при УЗО та знаходиться в інтервалі 20-50 нм; майже без змін залишається також концентрація металів у твердих розчинах Co Cu і -Fe-Cu.Магнетні властивості ВДПС після УЗО змінюються відповідно до зміни їх фазового складу та дисперсности: питома намагнетованість наситу зменшується від 64 до 35 А м 2 /кг, коерцитивна сила збільшується від 2,0 до 20,0 кА/м, а залишкова індукція -від 7,2 до 48,3 мТл.Припускається, що вказані особливості структурнофазових характеристик після УЗО

The structure and magnetic properties of coarse-grained copper-cobalt and copper-iron powder mixtures produced by the ultrasonic milling and annealed at 600 or 800 ∘C have been studied, by using the X-ray diffraction and magnetometry methods. The treatment of the mixtures in an ultrasonic ball mill is shown to result in the mutual dissolution of metals and the solid solution formation, as well as in a considerably finer mixture structure. The following annealing of those powder mixtures at 600 ∘C did not change their phase compositions, but substantially affected the size of coherently scattering domains. In the both cases, the latter grew by almost an order of magnitude in agreement with the Lifshitz–Slyosov–Wagner theory. The annealing of the specimens at 800 ∘C resulted in the absolute decomposition of supersaturated solid solutions formed under the ultrasonic treatment.

Оттиски доступны непосредственно от издателя

Методами рентгеноструктурного анализа, электронной микроскопии, мёссбауэровской спектроскопии и магнитометрии исследованы структура, фазовый состав, дисперсность и магнитные свойства нанопорошков меди с железом и кобальтом, полученных методом механоактивационной обработки (МАО) в шаровой ультразвуковой мельнице с наложением магнитного поля.Показано, что в процессе МАО в порошковой смеси (ПС) Cu Co формируется одна кристаллическая ГЦК-фазапересыщенный твёрдый раствор медь-кобальт, а в ПС Cu Fe -две кристаллические фазы: ГЦК-пересыщенный твёрдый раствор железа в меди и ОЦК-пересыщенный твёрдый раствор меди в железе.МАО в ультразвуковой мельнице приводит к значительному измельчению структуры до нанометрового размера (до 40 нм) и повышению плотности дислокаций до уровня 10 12 -10 13 см 2 .Увеличение длительности обработки свыше 20 часов приводит к насыщению нанопорошков кислородом и образованию значительного количества оксидов, что способствует измельчению структуры, однако снижает в три раза намагниченность насыщения нанопорошка системы Cu-Fe, хотя практически

The Co diffusion in the as-cast high-entropy alloys Al x FeNiCoCuCr (x = 1, 1.5, 1.8) is studied by means of the tracer-diffusion method using the 60 Cо isotope.As shown, the Co diffusion in the high-entropy alloys occurs by means of the vacancy mechanism and the diffusion coefficient decreases approximately in three times (from 3.21⋅10 -16 to 0.98⋅10 -16 m 2 ⋅s -1 ) with the increasing Al concentration.The decelerated Co diffusion is explained in terms of relatively large and negative enthalpy of mixing.

Determination of the hyperfine-interaction parameters, acoustic and elastic properties of the high-entropy Al x CuCrCoNiFe alloys (HEAs) (x 1, 1.8) in the as-cast state is carried out with the use of Mössbauer spectroscopy, x-ray diffractometry and high-precision ultrasonic techniques.Wide distributions of both the hyperfine-magnetic fields on iron nuclei (5.0-36.3T) and the isomer shifts ( 0.15-0.28mm/s) are detected in the HEAs that is result of multiphase state and inhomogeneous short-range order in the phases.As shown, the as-cast Al x CuCrCoNiFe HEAs are acoustically and elastically inhomogeneous systems.Mean elastic moduli of the as-cast equimolar HEAs ( E 172.8 GPa, G 65.3 GPa, B 161.8 GPa) and the Debye temperature ( D 436 K) exceed ones for the elemental metals composing HEAs.There are the Poisson's ratio 0.312-0.322and the ratio B / G 2.321-2.477.Deviation from equimolar content of Al (x 1.8) results in redistribution of the spin and charge s-electron densities near iron nuclei, increases the elastic moduli and the Debye temperature by approximately 4-5%.

The phase composition and electrical transport properties of Cu powder obtained by electric spark dispersion and the pellets manufactured from this powder were studied by X-ray phase analysis and electric resistance measurements. The compacted powders were annealed in pure Ar atmosphere. It was shown that electrical resistance of the compacted Cu specimens essentially depends on the annealing temperature. In particular, the electrical resistance of the pellet after annealing at 873 K decreases on heating at low temperatures (semiconducting mechanism). As the temperature is increased, semiconducting behavior of resistivity is altered for metallic one. This change of conductivity type is ascribed to formation of metallic oxide and modification of its content during annealing.

Вплив кристалічної структури на транспортні та магнітні властивості масивних стопів Гойслера Ni 2 MnSn

This work was carried out with financial support of the Project 22/15-H within the Target Complex Program of N.A.S. of Ukraine «Fundamental Problems of the Creation of New Nanomaterials and Nanotechnologies» and partially of the budget program 022/15-B of the Structure and Properties of Solid Solution Department of the G.V. Kurdyumov IMP of N.A.S. of Ukraine. Authors express thankful to V.P. Zalutskii for X-Ray measurements.

The high‐entropy alloy (HEA) AlFeCoNiCuCr in as‐cast state and coating deposited on cooper and stainless steel substrates with the physical vapor deposition by cathode arc evaporation (PVD CAE) method was investigated using X‐ray diffraction analysis and Mössbauer spectroscopy. Two fcc phases γ 1 and γ 2 and one bcc α‐phase were detected in as‐cast high‐entropy alloys and in physical vapor deposition by cathode arc evaporation coatings. Mössbauer spectra consist of two kinds of components which belong to paramagnetic and ferromagnetic phases. The paramagnetic phases turn out predominantly in coating on cooper.

Оттиски доступны непосредственно от издателя Фотокопирование разрешено только в соответствии с лицензией

The effect of cold plastic deformation by upsetting of the carbon‐containing Invar Fe‐30.9 % Ni‐1.23 % C alloy on structure, magnetic and elastic properties was studied by means of X‐ray diffraction and Mössbauer analysis, magnetic and ultrasonic methods. The crystal lattice distortion and additional dissolution of graphite in austenite increase magnetization, hyperfine magnetic fields at iron nuclei, the Curie temperature essentially smearing this phase transition. These changes are caused by weakened interatomic bond in the Invar alloy detected in decreased elastic moduli and the Debye temperature.