Атермические и термоактивационные процессы при стекловании металлических стекол Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

говорит о точности получаемых результатов и разнообразии возможностей для пользователя. В настоящее время очень важно получать бездефектные изделия, удовлетворяющие самым жестким требованиям. Программные продукты дают возможность разработчику реализовать данную задачу и при этом максимально сократить количество дорогостоящих опытных образцов. Важным аспектом представляется применение подходов компьютерного моделирования для прогнозирования свойств и эксплуатационных параметров деталей и узлов аварийно-спасательной техники.

Список использованной литературы

1. Вычислительный практикум в современных CAE-системах/ Елисеев К.В., Зиновьева Т.В.// Компьютерное моделирование. 2008. - СПб ГПУ - С. 3654.

2. Каплун А.Б. ANSYS в руках инженера: Практ. руководство/ А.Б. Каплун, Е.М. Морозов, М.А. Олферьева. - М.: Едиториал УРСС, 2010. - 272 с.

3. Баженов В.А. Численные методы в механике / В.А. Баженов, А.Ф. Дащенко, В.Ф. Оробей, Н.Г. Сурьянинов. - М.: Мир, 2004. - 564 с.

4. Котов В.А. Современные технологии производства композитных изделий от ESI Group / Е.Г. Перещенко // Наука и производство: Информационные технологии - 2012. - № 2. - С. 18-21.

5. Басов К.А. ANSYS: Справочник пользователя / К.А. Басов. - М.: ДМК Пресс, 2005. - 640 с.

6. Ansys [Electronic resource] - Mode of access: http://www.ansysconference.ru/ - Date of access: 01.04.2015.

7. Falkovich S., Lyulin S., Nazarychev V., Larin S., Gurtovenko A., Lukasheva N., Lyulin A. Influence of the electrostatic interactions on the thermophysical properties of polyimides: molecular-dynamics simulations. Journal of Polymer Science, Part B: Polymer Physics, 2014. - 52(9). - С. 64-66.

АТЕРМИЧЕСКИЕ И ТЕРМОАКТИВАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ СТЕКЛОВАНИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СТЕКОЛ

А.Т. Косилов, профессор, д.ф.-м.н., профессор, Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж

С.Ю. Вахмин, старший преподаватель, к.ф.-м.н., Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж

Металлические стекла относятся к материалам, организация атомной структуры в которых остается до сих пор до конца нераскрытой. В соответствие с одной из наиболее ранних моделей, рассматривая стеклование, как процесс замораживания жидкой фазы, все атомы без дополнительной взаимной перестройки должны оказаться в положениях минимумов потенциального

рельефа. Проведенные в последние годы исследования атомной структуры металлических стекол (МС), прежде всего методами компьютерного моделирования, показали, что в процессе закалки происходит структурирование расплава. Для чистого железа [1], для сплавов типа металл-металл [2] перестройка атомной структуры сводится к образованию и росту плотноупакованных политетраэдрических нанокластеров икосаэдрической симметрии. Формирование икосаэдрической субструктуры МС в процессе закалки происходит в результате столкновения двух противоположных тенденций: атермических процессов зарождения политетраэдрических нанокластеров и их разрушение под влиянием термических флуктуаций.

При высоких температурах, например для чистого железа при Т> 1800 К, процесс этот сводится к непрерывному зарождению новых нанокластеров, изменению их размеров и форм, на протяжении нескольких десятков пикосекунд и последующему исчезновению. При Т <1500 К начинают формироваться устойчивые образования из взаимопроникающих икосаэдров, увеличивается их число и размер. С увеличением размеров политетраэдрических нанокластеров растут искажения вновь присоединившихся тетраэдрических образований, что приводит к снижению термодинамического стимула их роста. Процесс формирования структуры МС прекращается.

Структурная релаксация, которая сопровождает процесс формирования икосаэдрической субструктуры, пополняя ее новыми политетраэдрическими образованиями, носит сугубо термоактивационный характер.

Помимо необратимых термически активируемых процессов структурной релаксации в МС наблюдаются термоактивационные обратимые процессы атомной перестройки. В результате наблюдения в изотермических условиях за отдельными икосаэдрическими нанокластерами было установлено, что некоторые координационные многогранники в результате термоактивационных актов переходят в другие типы многогранников, но по истечении некоторого времени вновь приобретают исходную структуру. Такие процессы не могут привести к росту числа икосаэдров, их нельзя отнести к структурной релаксации.

Список использованной литературы

1. Кластерная модель структурной организации аморфного железа/ Е.В. Левченко, А.В. Евтеев, С.Ю. Вахмин, А.Т. Косилов, А.Ю. Прядильщиков// Физика металлов и металловедение. 2010. - Т. 109. - № 6. - С. 603-607.

2. Король А.В. Влияние размерного несоответствия компонент на стеклование сплавов металл-неметалл/ А.В. Король, С.Ю. Вахмин.