Розглянуто результати теоретичного та експериментального дослідження фазових рівноваг у деяких потрійних системах хрому з фазами втілення. Визначено положення квазіподвійних перетинів. Обговорено морфологічні особливості евтектичних структур у сплавах, які знаходяться на цих перетинах. Показано, що фазові перетворення, відомі як "фазова нестабільність" і які спостерігаються у малолегованих сплавах деяких систем, пов'язані з температурною залежністю положення фазових меж на рівноважних діаграмах стану. На прикладі системи Cr-V-N показано, що зміна хімічного складу фази втілення через пониження температури може дуже впливати на кінетику розпаду.

Досліджено вплив дисперсності структури на жароміцність сплаву ХН45Ю та сталей 12Х18Н10Т, 15Х25Т та температур 600, 700 і 800 °C у повітрі на базі 1000 год. Показано, що матеріал з крупнозернистою структурою має більш високі механічні властивості, ніж з дрібнозернистою.

За допомогою методу електронної оже-спектроскопії досліджено лазерно-стимульований масоперенос компонентів тонкоплівкової системи Cr/Cu/Nі. Виявлено, що для значень енергії лазерного імпульсу Е = 100 - 170 мДж відбувається переважно дифузія атомів Сu в шар Nі та їх накопичення, а за Е > 170 мДж - атомів Cr. Пояснення виявленого ефекту наведено на підставі розрахунку температури нагріву досліджуваної системи в процесі опромінення лазером. Прискорений масоперенос атомів Cr до зовнішньої поверхні спостережено за режимів опромінення, що призводять до плавлення проміжного шару міді. Коефіцієнти дифузії міді та хрому, розраховані методом поверхневого накопичення, експоненціально залежать від енергії лазерних імпульсів. Більш інтенсивний розвиток дифузійних процесів у випадку лазерного нагріву у порівнянні з традиційним термічним відпалом пов'язано з підвищеною концентрацією нерівноважних дефектів, що генеруються в зоні опромінення.

Методом скануючої електронної спектроскопії досліджено утворення евтектик у сплавах на квазіподвійних перетинах між Cr і TiC, ZrC, HfC, а також у подвійній системі Cr - C. Встановлено, що евтектики відносяться до огранено-неогранених. Обговорено їх морфологічні особливості.

За результатами дослідження литих і відпалених при субсолідусних температурах сплавів (рентгенівський фазовий аналіз, металографія, локальний рентгеноспектральний аналіз, виміри температур початку плавлення методом Пірані - Альтертума) і літературними даними побудовано діаграму стану системи Cr - Re. Вперше фазові рівноваги за температур солідуса представлено на основі дослідження сплавів, відпалених за цих температур. Визначено області гомогенності фаз на солідусі: для (Cr) - до 43 % (ат.) Re, для sigma-фази - 50 - 72 % (ат.) Re і для (Re) - до 17 % (ат.) Cr, а також температури нонваріантних рівноваг: L + sigma symbol <187> (Cr) при 2150 +- 15 і L + (Re) symbol <187> sigma при 2335 +- 15 °C.

Відзначено, що у парнопотенціальному наближенні проведено молекулярно-динамічне моделювання процесу розтягання нанокристала хрому. Наведено ілюстрації атомного механізму деформації та руйнування, згідно з якими він залежить від орієнтації кристала відносно діючого зусилля P. У разі початкової орієнтації <$E (100)~symbol <94>~ bold roman P > діє механізм переорієнтації <$E (100)~symbol <94>~ bold roman P~symbol О~(110)~symbol <94>~bold roman P>. Якщо спочатку було <$E (110)~symbol <94>~ bold roman P>, спостережено фрагментацію кристала та зерномежові перебудови. В разі початковії конфігурації <$E (111)~symbol <94> ~ bold roman P> має місце механізм крихкого руйнування. Розглянуто причини таких атомно-структурних перетворень. Проаналізовано залежності потенціальної енергії, числа парних взаємодій, роботи деформації та напруження від величини деформації.

За допомогою методу електронної оже-спектроскопії досліджено вплив електрохімічної корозії на зміну хімічного складу поверхні стоматологічного нікель-хромового (25,3 % am. Cr) сплаву. Встановлено, що зміна хімічного складу металу в поверхневих шарах у процесі корозії призводить до підвищення його корозійної стійкості. Висловлено припущення, що виникнення алергійних реакцій на нікелеві сплави пов'язано з високою концентрацією вуглецю, адсорбованого на поверхні глибиною до трьох міжатомних площин.

Термогравіметричним методом досліджено вплив домішок <$E roman B sub 4 C> і (Ti, Cr)C та фосфору на кінетику окиснення карбідохромових сплавів 85 % <$E roman {Cr sub 3 C sub 2}> - 15 % Ni (КХН15) та 85 % <$E roman {Cr sub 3 C sub 2}> - 15 % NiP (КХНФ15) у повітрі за умов ізотермічного нагрівання за 1000 <$E symbol Р>C від 0 до 5 год. Встановлено, що для сплавів є характерним незначний приріст маси в початковий період окиснення (<$E symbol Ы 3> год), після чого ступінь окиснення дещо збільшується. Характер кінетики окиснення сплавів КХНФ15, які містять 0,016 - 0,6 % <$E roman {B sub 4 C}>, змінюється від деякого приросту маси в початковий період (<$E symbol Ы 20> хв) до її зменшення в подальшому внаслідок утворення СО, <$E roman СО sub 2> та інтенсивного випарування борного ангідриду <$E В sub 2 О sub 3>. Максимальну стійкість до окиснення мають сплави типу КХН15 і КХНФ15, приріст маси яких після 5 год нагрівання за 1000 <$E symbol Р>C, складає 0,128 - 0,256 <$E roman {мг "/" см sup 2}>.

Индукционным и дуговым способами в печах с медными тиглями и кристаллизаторами выплавлены слитки высокочистого хрома, а также на его основе сплавы с медью и лантаном. Исследованы твердость и температура хрупкого перехода этих сплавов. Показано, что твердость сплавов хрома при содержании 0,15 % мас Cu снижается до 115 МПа, а температура хрупкого перехода - до нуля. В сплавах хрома с 0,25 % мас Cu и добавкой лантана твердость снижается до 100 МПа, а температура хрупкого перехода при 0,15 % мас Cu снижается до -20 <$E symbol Р>C.

Досліджено структуру, фазовий склад і механічні властивості плівкових конденсатів товщиною 0,25 мм, одержаних із сплаву Cr - 0,35 La - 0,2 та за допомогою методу вакуумного дугового розпилення на мідну підкладинку за умов температури конденсації 650 <$E symbol Р>C. Вивчено зразки у вихідному стані та після відпалення за температур 900 - 1 300 <$E symbol Р>C. Встановлено, що причиною низьких механічних властивостей конденсатів за кімнатної температури можуть бути високі внутрішні напруги, зумовлені високою густиною вакансійних дефектів всередині кристалітів, що може спричинити руйнування по межах зерен у разі порівняно низьких напруг. Відпалення за температури 1 100 <$E symbol Р>C призводить до анігіляції дефектів і початкових процесів рекристалізації. Збільшення границі плинності за температури випробування 700 - 800 <$E symbol Р>C, вірогідно, пов'язане із старінням, яке може спричинитися високою густиною вакансійних дефектів та їх рухливістю, обумовленою температурними змінами. Обговорено проблеми інтеркристалітного руйнування та розшарування в шийці зразків конденсатів хрому під час випробувань на розтяг.

Досліджено електропровідність і тензочутливість плівок Cr та Ni з тонким покриттям із Ge. Показано, що температурний коефіцієнт опору та коефіцієнт поздовжньої тензочутливості базових плівок зменшується після конденсації Ge. Одержаний результат пов'язано з процесами дифузії атомів Ge по межах зерен Ni і Cr з наступним заліковуванням дефектів, внаслідок чого спостережено збільшення коефіцієнта проходження меж зерен носіями електричного струму.

Експериментальне дослідження сплавів системи Cr - Nb - C в області (підсистемі) (Cr) - (Nb) - (NbC) за температур плавлення (кристалізації) показало, що в ній існують дві нонваріантні чотирифазні рівноваги конгруентного типу: <$E roman L sub E~symbol Л~roman {(Nb)~+~(Nb sub 2 C)~+~(NbCr sub 2)}> за умов 1 660 <$E symbol Р>С та <$E roman L sub E~symbol Л~roman {(NbC)~+~(Cr)~+~(NbCr sub 2)}> за умов 1 620 <$E symbol Р>С; одна чотирифазна нонваріантна рівновага інконгруентного перехідного типу <$E roman L sub U ~+~ roman {(Nb sub 2 C)}~symbol Л~roman {(NbC)~+~(NbCr sub 2)}> за 1 680 <$E symbol Р>С; дві нонваріантні трифазні рівноваги конгруентного типу: <$E roman {L sub e ~symbol Л~ (NbC)~+~(NbCr sub 2)}>) за температури 1 696 <$E symbol Р>С і <$E roman {L sub e ~symbol Л~ (NbC)~+~(Cr)}> за умов 1 640 <$E symbol Р>С. Побудовано проекцію поверхні ліквідусу та діаграму плавкості системи у вказаній області складів.

За результатами єкспериментального дослідження сплавів системи Cr - Ta - C в області (підсистемі) (Cr) - (Ta) - (TaC) за температур плавлення (кристалізації) встановлено, що в ній існують дві нонваріантні чотирифазні рівноваги конгруентного типу: <$E roman {L sub E~symbol Л~( Ta )~+~( Ta sub 2 C )~+~( TaCr sub 2 )}> за температури 1935 <$E symbol Р>C і <$E roman {L sub E~symbol Л~( TaC )~+~( Cr )~+~( TaCr sub 2 )}> за 1675 <$E symbol Р>C; одна чотирифазна нонваріантна рівновага інконгруентного перехідного типу: <$E roman {L sub U~+~( Ta sub 2 C)~symbol Л~( TaC )~+~( TaCr sub 2 )}> за 1943 <$E symbol Р>C; дві нонваріантні трифазні рівноваги конгруентного типу: <$E roman {L sub e~symbol Л~( Ta sub 2 C )~+~( TaCr sub 2 )}> за 1960 <$E symbol Р>C та <$E roman {L sub e~symbol Л~( TaC )~+~( Cr )}> за 1695 <$E symbol Р>C. Побудованo діаграмy стану підсистеми у вигляді проекцій поверхонь солідуса i ліквідуса, а також діаграму плавкості.

Розроблено метод кількісного елементного аналізу сплавів Co - Cr - Mo, які використовуються для виготовлення хірургічних імплантантів, із застосуванням мас-спектрометрії жевріючого розряду. Розглянуто вплив молекулярних іонів та оцінено межі чутливості методу за визначенням домішок токсичних елементів. Запропоновано метод розрахунку концентрацій молекулярних іонів, який дозволяє істотно підвищити надійність аналізу. Показано, що збільшення тиску аргону та струму розряду суттєво знижує відносні концентрації молекулярних іонів і дозволяє підвищити чутливість аналізу.

Известно, что теплофизические и механические свойства хрома определяют чрезвычайно высокую склонность его сплавов к кристаллизационному охрупчиванию и образованию в объеме отливок и слитков большого количества литейных дефектов. Для получения высококачественных мелкокристаллических слитков и отливок впервые использованы такие высокоэффективные способы обработки расплавов хрома в процессе кристаллизации, как вибрационная и ультразвуковая.

При исследовании механических характеристик литых сплавов Cr-35 Re и Cr-18 Re-0,4 Y в широком интервале температур (20 - 1 300 <$E symbol Р>C) было определено, что при температурах испытания выше 900 <$E symbol Р>C резко уменьшаются прочностные и пластические (<$E delta~symbol <64>~1~-~ 3> %) характеристики, при этом преимущественно фиксируется вязкое интеркристаллитное разрушение. Установлено, что малое количество примесей внедрения (<$E C ,~O sub 2 ,~N sub 2>), содержащееся в сплавах, оказывает существенное влияние на механизм разрушения. Проведенное зонное рафинирование образцов показало, что дополнительная очистка металла позволяет существенно повысить механические характеристики Cr-Re сплавов при температурах испытания 700 - 1 300 <$E symbol Р>C. Разработаны принципы модифицирования хроморениевых сплавов. Модифицированные литые сплавы системы Cr - Re - Ti - La имеют высокие технологические литейные свойства и мелкокристаллическую структуру, что может позволить получить литейный сплав с высокими механическими характеристиками в широком температурном интервале (до 1 300 <$E symbol Р>C).

В енергетичному інтервалі 0,5 - 5,0 еВ із використанням методів спектральної еліпсометрії досліджено оптичні властивості аморфних та полікристалічних плівок <$E roman {Cr sub 5 Si sub 3 }>, одержаних різними методами. Атомне порушення порядку, зумовлене переходом силіциду до аморфного стану, призводить до різкої зміни оптичних властивостей в області міжзонного поглинання, що є відображенням змін, які відбуваються в енергетичному спектрі електронів силіциду. Показано, що спосіб одержання плівок суттєво впливає на їх оптичні властивості. Це пов'язано з відмінністю в структурі плівок, які не завжди вдається виявити традиційними методами дослідження.

Исследованы спонтанные и индуцированные магнитным полем магнитные фазовые переходы первого рода в монокристаллических образцах сплавов системы Mn2-xCrxSb при x = 0,06, 0,12 (пространственная группа симметрии Р4/nmm). Установлено, что спонтанные переходы первого рода из высокотемпературной в низкотемпературную фазу не сопровождаются полным исчезновением намагниченности. При индуцированных переходах намагниченность до и после перехода является возрастающей линейной функцией поля. На основе полученных результатов сделан вывод, что основное состояние в исследованных сплавах не может быть коллинеарным антиферромагнетизмом, как это считалось ранее. Рассмотрены другие возможности для интерпретации основного состояния и механизмы переходов порядок-порядок, свойственные для магнетиков с коллективизированными носителями магнетизма. Высказано предположение, что в низко- и высокотемпературной фазах сосуществуют ферромагнитная и периодическая компоненты локального магнитного момента, образованные коллективизированными d-электронами.

Проведены исследования формирования литой структуры образцов интерметаллида ZrCr2 в зависимости от теплофизических параметров кристаллизации. Установлены основные теплофизические параметры кристаллизации интерметаллида ZrCr2 стехиометрического состава с избыточным содержанием циркония (до 2 - 3 % ат.), что обеспечило получение бездефектных литых заготовок. Показано, что если структура интерметаллида, закристаллизованного в луночных тиглях-кристаллизаторах, грубодендритная, с трещинами по границам зерна, то при заливке образцов разного поперечного сечения в медный кокиль и керамическую форму можно получить равномерную литейную структуру с размером зерен от 30 до 150 мкм без кристаллизационных трещин.

За допомогою комп'ютерного аналізу зображень вивчено лінійні та об'ємні характеристики мікроструктури, одержаної методом електронної мікроскопії на просвіт, тонких плівок СrSi2, які складаються з кристалічної та аморфної фаз. 3і зростанням товщини плівки лінійні розміри кристалітів, їх об'ємна частка збільшуються, а середня міжчастинкова відстань та питоме число частинок зменшуються. У цьому разі відбувається еволюція мікроструктури від матричного до матрично-статистичного типу, обумовлена явищами рекристалізації в процесі осадження плівки, коалесценції дискретних острівців кристалітів та "спікання" контактуючих частинок.