Теплофизические свойства сплавов железо-хром при высоких температурах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.14, кандидат физико-математических наук Пушкарева, Надежда Борисовна

  • Пушкарева, Надежда Борисовна
  • кандидат физико-математических науккандидат физико-математических наук
  • 1998, Екатеринбург
  • Специальность ВАК РФ01.04.14
  • Количество страниц 117
Пушкарева, Надежда Борисовна. Теплофизические свойства сплавов железо-хром при высоких температурах: дис. кандидат физико-математических наук: 01.04.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника. Екатеринбург. 1998. 117 с.

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Пушкарева, Надежда Борисовна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СПЛАВОВ НА

ОСНОВЕ МЕТАЛЛОВ ПОДГРУППЫ ЖЕЛЕЗА

1.1. Диаграммы состояния

1.1.1. Железо-хром

1.1.2. Железо-никель

1.1.3. Железо-кобальт

1.2. Теплофизические свойства

1.2.1. Теплоемкость

1.2.2. Теплопроводность и температуропроводность

1.2.3. Электросопротивление

1.3. Выводы и постановка задачи исследования

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

2.1. Нестационарные методы исследования теплофизических свойств

металлов

2.2. Метод плоских температурных волн

2.3. Измерения температуропроводности методом плоских температурных волн в режиме быстрого нагрева

2.4. Автоматизированная установка для измерения

температуропроводности

3

2.5. Контактный четырех зондовый метод исследования удельного электросопротивления

2.6. Подготовка и аттестация образцов для высокотемпературных измерений

2.7. Выводы

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ О ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВАХ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ ЖЕЛЕЗО-ХРОМ

ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

3.1 .Температуропроводность в интервале температур 900 - 1700 К . -62 3.2..Теплопроводность в интервале температур 1200 - 1600 К .

3.3. Электросопротивление в интервале температур 300 - 1500 К

3.4. Выводы

4. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Уточнение диаграмм состояний по результатам измерений

теплофизических свойств

4.1.1. Система Бе-Сг

4.1.2. Система Ре-№

4.1.3. Система Ре-Со

4.2. Электрические и теплофизические свойства сплавов системы железо-хром

4.2.1 Электросопротивление

4.2.2 Теплопроводность

4.2.3 Функция Лоренца

4.3. Сравнение механизмов рассеяния электронов в сплавах железо-хром, железо-никель и железо-кобальт при высоких температурах

4.4. Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Теплофизика и теоретическая теплотехника», 01.04.14 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теплофизические свойства сплавов железо-хром при высоких температурах»

ВВЕДЕНИЕ

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Сплавы на основе железа составляют основную часть элементной базы металлургии и машиностроения. Получение сведений об их электрических и теплофизических свойствах - важная научная задача, имеющая вместе с тем немалую практическую ценность. Тем не менее, одна из наиболее распространенных систем - железо-хром -оказывается необеспеченной исследованиями теплофизических свойств при высоких температурах. Имеющиеся в литературе данные значительно расходятся в определении абсолютных значений ряда свойств, а сведения о поведении теплопроводности и температуропроводности вообще отсутствуют. С научной точки зрения представляет интерес получение информации, необходимой как для уточнения основных закономерностей, присущих температурно-концентрационным зависимостям кинетических свойств данных сплавов (в частности, теплопроводность и

температуропроводность), так и для понимания механизмов переноса тепла и рассеяния электронов при высоких температурах. С прикладной точки зрения актуальность данной работы связана с необходимостью получения и систематизации справочной информации о теплофизических свойствах двойных систем на основе железа ( Бе-Сг, Ге-№ и Бе-Со). Данная работа является частью комплексного исследования, посвященного теплофизическим свойствам металлов и сплавов при высоких температурах, выполняемого на кафедре физики Уральской государственной горногеологической академии.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ заключается в исследовании концентрационных и температурных зависимостей кинетических свойств (электросопротивление, температуропроводность, теплопроводность) сплавов системы железо-хром в широком интервале высоких температур для дальнейшего развития представлений об электронном строении и закономерностях поведения

физических свойств (1-переходных металлов и их сплавов.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА состоит в следующем:

- впервые выполнено комплексное исследование теплофизических и электрических свойств сплавов системы железо-хром при высоких температурах;

получены экспериментальные данные о тепло- и температуропроводности сплавов железо-хром при температурах 900 -1700 К;

получены новые результаты об электросопротивлении этих сплавов при 300- 1500 К;

- разработан метод определения точек магнитных и структурных фазовых переходов для двойных сплавов, что позволило проверить и уточнить диаграммы состояния сплавов железо-хром, железо-никель и железо-кобальт в области высоких температур;

- установлено, что исследованные физические свойства сплавов железо-хром меняются немонотонным образом с ростом концентрации легирующего элемента;

- показано, что характер поведения теплофизических и электрических свойств сплавов железо-хром при высоких температурах определяется сочетанием двух типов рассеяния электронов проводимости: однозонного рассеяния на разупорядоченных спинах и двухзонного э-с! рассеяния.

АВТОР ЗАЩИЩАЕТ:

- результаты исследования теплофизических и электрических характеристик сплавов системы железо-хром в интервале температур 300 -1700 К;

- результаты исследования аномалий теплофизических свойств указанных сплавов в районах точек магнитных и структурных фазовых

переходов;

- результаты исследования корреляции между электрическими и теплофизическими свойствами сплавов на основе железа при высоких температурах;

- способ построения фазовых диаграмм двойных систем на основе измерений их теплофизических свойств;

- результаты анализа основных механизмов рассеяния электронов в сплавах систем железо-хром при высоких температурах.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ

Выполненные исследования высокотемпературных теплофизических и электрических свойств сплавов железо-хром позволили получить данные справочного характера, необходимые для расчета тепловых режимов производства и эксплуатации материалов, созданных на основе железа.

Разработанный способ определения температур фазовых переходов позволил проверить и уточнить диаграммы состояния сплавов железо-хром, железо-никель и железо-кобальт.

Материалы работы использованы при выполнении госбюджетных научных исследований на кафедре физики Уральской государственной горногеологической академии.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Основные результаты докладывались на: 2-ой Всероссийской Научной конференции аспирантов и студентов-физиков, 1993, Екатеринбург; IX Международной конференции студентов физиков LAPS, Санкт-Петербург, 1994 г.; Второй международной теплофизической школе , Тамбов, 1995 г.; 13-ой Международной конференции по теплофизическим свойствам веществ (Боулдер, США. 1997 г.); 6-ой Всероссийской Научной конференции аспирантов и студентов-физиков, 1999, Екатеринбург.

ПУБЛИКАЦИИ

По теме диссертации в журналах и научных сборниках опубликовано 7 работ.

В диссертации обобщены результаты исследований, выполненных автором в период с 1993 по 1999 г.г. Исследования были начаты под руководством профессора В.Е.Зиновьева, к сожалению, безвременно ушедшему из жизни. Часть результатов получена совместно с сотрудниками кафедры физики Уральской государственной горно-геологической академии. В коллективных публикациях автору принадлежат защищаемые в диссертации положения и выводы.

Автор благодарит сотрудников кафедры физики УГГГа В.Ф.Полева и В.И.Горбатова за помощь, оказанную автору на разных этапах выполнения работы.

1. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ МЕТАЛЛОВ ПОДГРУППЫ ЖЕЛЕЗА

1.1. Диаграммы состояния

Поскольку целью настоящей работы является исследование теплофизических свойств системы Ре-Сг, практически все обсуждаемые экспериментальные результаты посвящены исследованию именно этой системы. В то же время удобно для обсуждения результатов эксперимента использовать данные о теплофизических свойствах и ряда других двойных систем на основе железа:. Ре-Со и Бе-М.

1.1.1. Железо-хром

Хром является одним из легирующих элементов, обеспечивающих коррозионную стойкость и высокую жаропрочность сталей /1-3/. Чистый хром во всем интервале температур от точки плавления (которая, по последним исследованиям, лежит при 1849 °С /3/) до О0 К имеет объемноцентрическую кубическую (ОЦК) кристаллическую решетку. В стали хром сужает у-область, представляющую собой твердый раствор хрома в железе с гранецентрированной кубической (ГЦК) кристаллической решеткой Как следует из диаграммы состояния железо-хром /2/ (рис. 1.1), у-область замыкается примерно при 13 % Сг и температуре 1000 °С . При более низких температурах в системе Ре-Сг появляется новая фаза /3/. Эта новая фаза, называемая обычно а-фазой, наблюдается на диаграмме состояния при содержании хрома в среднем 45 % (вес.) ~ 47 %(атом.) и приблизительно отвечает составу соединения Ре-Сг. С понижением температуры область существования а- фазы распространяется на достаточно широкий интервал концентрации относительно указанного среднего состава. Гомогенная область а-твердых растворов ограничивается гетерогенной двухфазной областью. Наличие ст- фазы и замкнутой у -области отличает систему железо-хром от систем железо-кобальт и железо-никель, что, возможно,

Диаграмма состояния Fe-Cr /2/

Cr, % (по массе)

Fe Cr, % (am.) Cr

Рис. 1.1

является характерной особенностью для сплавов металлов разных подгрупп.

1.1.2. Железо-никель

Чистый никель имеет гранецентрированную решетку с параметрами, близкими к y-Fe. Диаграмма состояния системы железо-никель /2/ приведена на рис. 1.2. Видно, что у -Fe и никель образуют между собой непрерывный ряд твердых растворов. Никель, растворяясь в железе, повышает температуру у-5-превращения от 1390 до 1512 °С, при этой температуре протекает перитектическая реакция Ъ+ж - у. Максимальная растворимость никеля в 5-железе составляет 3.24 ат. %, точка перитектики расположена при 4.3 ат. % Ni, а сплавы системы кристаллизуются в узком интервале температур, не превышающих 10-15 °С. Кривые ликвидус и солидус для сплавов с содержанием 5.9-100 ат. % Ni имеют вид слегка провисающей цепи с минимумом при 1436 °С и содержании 68 ат. % Ni. В точке минимума кривые соприкасаются. Равновесная концентрация никеля в а-твердом растворе на основе железа при понижении температуры возрастает и при 300°С достигает ~7.5 ат. %. С понижением температуры значительно расширяется двухфазная область ос+у, и при 300 °С граница (а+у)/у располагается при 56 ат. % Ni.

По результатам исследований длительно отожженных сплавов ниже 500 0 С установлено существование интерметаллического соединения FeNÍ3 при содержании -74 ат.% Ni. Образование этого соединения связано с упорядочением у-твердого раствора, причем температура упорядочения находится в интервале 493-=-503±2° С. В итоге, кристаллическая структура сплавов системы характеризуется тремя основными типами структур: о.ц.к,-а-твердый раствор на основе a-Fe, г.ц.к.-у-твердый раствор на основе y-Fe и упорядоченная фазы FeNÍ3 с кубической структурой.

Диаграмма состояния Ре-№

(по массе)

10,5 20/ 31 41,2 51,24 61,,18 71 80,79 90,44

200

20 40 .60 80 КО Ж, % (ат.) М

Рис. 1.2.

1.1.3. Железо-кобальт

Диаграмма состояния системы железо-кобальт /2/ приведена на рис. 1.3. В сплавах этой системы при 1499 °С протекает перитектическая реакция ж+8

- у в интервале составов 16.5 - 19.5 ат.% Со. В области 55-60 ат.% Со на кривой ликвидус имеется минимум при температуре около 1477 °С. Фаза 8 образует замкнутую область, существующую до 1392 °С . Кобальт повышает и температуру полиморфного превращения железа от 911 до 985 °С при 45 ат.% Со. В богатых кобальтом сплавах область а+у расширяется, и при 300 0 С она располагается между 73.5 и 92.5 ат.% Со.

В сплавах системы Бе-Со образуется одно или несколько промежуточных соединений/2/, характер взаимодействия между которыми до сих пор не ясен. Установлено существование упорядоченной структуры, базирующейся на составе соединения БеСо, содержащего 51.35 ат.% Со. По многим экспериментальным данным, упорядочение начинается примерно при 730 °С , а термические эффекты наблюдаются в сплавах , содержащих 40.5 - 60.3 ат.% Со. Температура начала упорядочения соответствует 725 -732 °С. Основываясь на измерении некоторых физических свойств, авторами /2/ было сделано предположение о существовании сверхструктур, базирующихся на составах Ре;,Со и РеСоз , а при изучении рекристаллизации

- предположение о существовании трех промежуточных фаз в системе.

Для получения выше описанных диаграмм состояния были использованы следующие методы: термический анализ сплавов в вакууме, микроскопический анализ, рентгеноструктурный анализ,

нейтронографические исследования, исследования магнитных свойств, анализ удельной теплоемкости, специальные дилатометрические исследования и многие другие. Применение всех этих методик в области высоких температур для изучения диаграмм состояния двойных сплавов не всегда удобно. Поэтому представляет интерес найти методику, которая

Диаграмма состояния Fe-Co

Со, % (по массе)

t,°C 10 20 30 ЬО 50 60 10 80 90

Fe Со, % (am.) Со

Рис.1.3.

позволит в области высоких температур с помощью измерения какого-либо параметра получать надежную информацию о температурах структурных и магнитных фазовых переходов, что упростит процесс проверки и уточнения диаграмм состояния двойных сплавов.

1.2. Теплофизические свойства

Теплофизические свойства материалов: теплоемкость, теплопроводность, температуропроводность, линейное расширение являются важнейшими физическими характеристиками, определяющими закономерности поведения металлов и сплавов при различных внешних воздействиях. Знание таких свойств позволяет на основе современных представлений теплофизики и физики твердого тела выявить общие закономерности, присущие металлам при высоких температурах.

1.2.1 .Теплоемкость

Железо-хром. Зависимость теплоемкости сплавов Бе-Сг от состава и температуры изучалась в работах /4 - 8/. В работе /4/ представлены данные о температурной зависимости молярной теплоемкости Ср сплавов Бе-Сг сплавов с содержанием хрома от 0 до 5 % и от 60 - 90 % в диапазоне температур 173 - 623 К, полученные с помощью стандартного адиабатического вакуумного калориметра. Результаты этих измерений в виде концентрационных зависимостей теплоемкости при различных температурах приведены на рис. 1.4. Можно отметить, что в интервале температур от 273 до 623 К изотермы теплоемкости для сплавов Ре-Сг имеют два максимума. Один появляется примерно при 19 ат.Ре и ,по мнению авторов, связан с пиком на кривой плотности состояний. Другой максимум Ср сдвигается в сторону больших концентраций с увеличением температуры и связан с переходом сплава из ферро- в парамагнитное состояние.

Измерению теплоемкости сплавов хром-железо при комнатной температуре посвящена работа 151. Авторы обнаружили, что Ср зависит от

Концентрационные зависимости молярной теплоемкости сплавов Сг-Бе в зависимости от температуры /4/

от. с/с 0~

степени гомогенезированного отжига. Исследуемые в данной работе сплавы подвергались отжигу в течении трех дней. Как видно из рис. 1.5, Ср имеет два пика: один - при 19 ат.% другой - при 35 ат.% Бе . Кроме того, были рассчитаны решеточная Сь, магнитная См и электронная Се составляющие теплоемкости (см. рис. 1.6). Магнитный вклад в теплоемкость оценивался с помощью простой теории Вейса, а электронная составляющая принималась равной у-Т, где значение параметра у было взято из более ранней работы /7/ . Решеточная составляющая теплоемкости Сь определялась как Сь = Ср - (Ср - Су) - Се , Ср - Су = Т -а2 -У/% , Се = у-Т и принималась одинаковой для всех сплавов. Авторы отмечают качественное сходство расчетных и экспериментальных данных, хотя теория Вейса объясняет наличие пика теплоемкости только для сплава с 19 ат.% Ре . Что касается пика при 35 ат.% Ре, то пока не ясно, как влияют примеси и степень упорядочения в сплаве на значение Се, и почему высокое значение коэффициента у не связано с магнитным переходом. Исходя из выше сказанного, видно, что литературных данных по теплоемкости недостаточно, чтобы сделать подробный анализ термодинамических характеристик сплавов железо-хром во всем диапазоне температур.

В работе /7/ исследовалась удельная теплоемкость сплавов Ре-Сг в интервале температур 500 - 1300 К . Результаты этих измерений удельной теплоемкости для четырех сплавов Ре-Сг приведены на рис. 1.7, а - г, из которых видно, что зависимости теплоемкости СР(Т) для сплавов с 10 и 20 % Сг (рис. 1.7,а,б) имеют острый X - пик, обусловленный магнитными фазовыми превращениями. В тоже время авторы отмечают , что воспроизводимость измерений теплоемкости для этих сплавов при высоких температурах довольно плохая, о чем свидетельствуют три ветви Ср на рис. 1.7, в, полученные для трех повторных измерений при температурах выше Тс. Такая расходимость результатов, по мнению авторов, может быть связана с частичным влиянием а-фазы (см. диаграмму состояний) . Сплав с 40 % Сг

Зависимость теплоемкости сплавов железо-хром при комнатной температуре от концентрации железа /5/

Рис. 1.5.

Зависимость магнитной См и электронной СЕ составляющих теплоемкости сплавов железо-хром при комнатной температуре от состава /5/

(

\

V

\

1. \ с + с м с

1Л \

• и 1П V

V \ \

\

\

\ ч

/7 \ 1 Л г-

/7— Ч Ч

/ / \ 1 ч

/ л »■ч ,

/ / V

' /

/ / ч__ у—''

С£

Сг

20

40 60 за ал1.°/0

Рис. 1.6.

Удельная теплоемкость сплавов железо-хром /7/

Рис. 1.7.

а) Бе -10 ат.% Сг

m

OSO

¿ООО

/OSO

42û.з

V «

.Л '

^тт

n^S'

\

к s

—1i

? \

У «fe /

(Я Si.

V

реи/Елями иэлверотм

Pewetowas

то

S40

S

•t

630

ffl? й?о S/oû ?¿oo

Г, К

б) Fe - 20 ат. % Cr

S

^ €30

m¿? -

Pûû soo MO <300

J К

в) Fe - 30 ат. % Cr

wo 900 ftw то Т К

г) Fe - 40 ат. % Сг

(рис. 1.7, г) имеет хорошо очерченный, но более пологий Анпик, что, по-видимому, обусловлено неполным атомным упорядочением, происходящем в этом температурном интервале. Сплавы с более высоким содержанием хрома неферромагнитны, поэтому политермы теплоемкости для этих сплавов не имеют Х-пика /4/. Для описания магнитной составляющей удельной теплоемкости См в сплавах Ре-Сг в работе /7/ предложено следующее выражение, полученное в рамках модели Изинга и Гейзенберга:

См = А1пЕ + В\ (1.1)

где Е = | Т/Тс -11, Тс - температура Кюри;

А и В+ - некоторые коэффициенты. Логарифмическая зависимость См от Е была обнаружена для ряда сплавов железо- хром. Как показали исследования /7/, соотношение (1.1) хорошо выполняется в широком интервале температур, лежащих выше Тс.

Авторы /7/ предположили , что если свободные электроны играют важную роль в явлении ферромагнетизма, то можно ожидать некоторую корреляцию между магнитными параметрами (то есть усилением обменных взаимодействий) и плотностью электронных состояний, о чем свидетельствуют данные измерения низкотемпературной удельной теплоемкости. Такая корреляция наблюдается в сплавах железа с малыми добавками Т\, V, Сг , Мп, Со и др. В работе /8/ была предпринята попытка обнаружить связь температуры Кюри и удельной теплоемкости. В ходе исследований было установлено, что добавки Л, V, Сг, ШиСо увеличивают Тс и подавляют вклад электронной составляющей удельной теплоемкости, в то время как добавление Мп, №, А1, уменьшают Тс и увеличивают вклад этой составляющей.

Железо-никель. Зависимость удельной теплоемкости Бе - № сплавов от состава и температуры изучалась в работах /9-16/. Исследования /9/ показали, что в интервале температур 298 -373 К теплоемкость сплавов,

богатых железом и содержащих до 22 % Ni, не зависит от состава сплавов. Удельная теплоемкость сплавов в интервале 600 - 1500 К ( с содержанием 22 и 44 % Ni ) исследовалась в работе /10/. Было установлено, что вблизи температуры Кюри зависимость Ср(Т) имеет характерный для ферромагнитных сплавов острый пик А,-типа. Здесь же была оценена решеточная, электронная и магнитная составляющие теплоемкости.

Измерение удельной теплоемкости и удельного электросопротивления сверхструктуры FeNi3 при температурах 300 - 1670 К было выполнено в /11/. Отжиг образцов в калориметре позволил авторам этой работы получить различную степень дальнего порядка (s = 0 - 0.96) . Исследования показали, что при температурах меньших 750 К увеличение s сопровождается смещением кривой Ср (Т) в сторону более низких значений. При более высоких значениях s ферромагнитное превращение происходит на 70 К выше превращения в неупорядоченном состоянии. Использованные в работе /11/ скорости нагрева образца от 20 до 60 К/сек оказались недостаточными для полного сохранения упорядоченного состояния вплоть до завершения ферромагнитного превращения, и поэтому оценить значение магнитной составляющей удельной теплоемкости для упорядоченного состояния не представлялось возможным.

Удельная теплоемкость сплавов Fe - Ni, содержащих 29.2 - 100 ат. % Ni, определялась в /12/. Измерения проводились в интервале температур 300 - 1000 К при скорости нагрева 1 -2 К/мин. Авторами были рассчитаны температурные зависимости составляющих теплоемкости: Cv , Cvi , CVe, Сут, Cve - Cvm - Cvo ) , Cp - Cv ( теплоемкость Cve связана с электронами проводимости; Cvi - с колебаниями атомов; Cv0 - с упорядочением; Cvm - с магнитными состояниями), а также внутренняя магнитная энергия, обменный интеграл, энтропия. Несмотря на обилие экспериментальных данных, полученных разными исследователями, данные о комплексных исследованиях, выполненных для одного и того же образца в широком

интервале температур, отсутствуют. В литературе чаще всего встречаются данные о независимых исследованиях Ср и коэффициента термического расширения а , выполненных для разных интервалов температур и концентраций. Для сплавов Бе - № такие данные впервые были опубликованы в работе /13/, где было показано, что при изучении комплекса теплофизических свойств может быть получена достаточно полная информация о процессах, происходящих в двойных сплавах. Этот способ исследования основан на обнаруженной опытным путем закономерности, состоящей в том, что каждому из элементарных термодинамических процессов соответствует определенный интервал отношений тепловых <3 и объемных АУ эффектов /14,15/. Позже эта закономерность была обоснована теоретически в работе /16/.

Так, в работе /13/ были исследованы зависимости Ср(Т) и а(Т) в широком интервале температур. Было установлено, что для чистого железа отношение Ср/За в интервале температур 100 - 750 К остается почти постоянным. При 1184 К в железе происходит структурное превращение [3-фазы в у- фазу. Этот переход сопровождается уменьшением параметра Ср/За до значения, равного 7.2- кДж/кг. Для чистого никеля в точке Кюри (Т=633 К) отношение Ср/За имеет минимум, равный 10.2 кДж/кг . При дальнейшем увеличении температуры до 673 К отношение Ср/За возрастает до 12 кДж/кг , а затем незначительно уменьшается по линейному закону. В работе /13/ были изучены также температурные зависимости теплоемкости и параметра Ср/За для четырех сплавов с содержанием никеля 20, 30, 40, 50 ат.% .

Литературные данные по теплоемкости железо-никелевых сплавов при высоких температурах малочисленны и поэтому невозможно сделать сколько-нибудь подробный анализ термодинамических характеристик этих сплавов.

Железо-кобальт. Удельная теплоемкость железо-кобальтовых сплавов исследовалась в работах /17,18/. В этих работах установлено, что на концентрационной зависимости теплоемкости в интервале концентраций 20 -78 ат. % Со имеются три максимума: при 20 -29 % Со, 34 - 36 % Со и 66 -78 % Со.

Отметим, что имеющихся данных недостаточно даже для качественной оценки концентрационной зависимости теплоемкости, не говоря уже о количественной, особенно в области высоких температур.

1.2.2. Теплопроводность и температуропроводность

Железо-хром. В области высоких температур теплофизические свойства системы железо-хром мало изучены, какие-либо литературные данные о теплопроводности и температуропроводности для этих сплавов отсутствуют.

Железо-никель. В работе /19/ приведены значения теплопроводности X, а также температурная зависимость числа Лоренца Ь для чистых Бе и № при температурах 950 - 1500 К. При увеличении температуры от 100 до 1000 К число Лоренца Ь для чистого железа возрастает от 2.65 -10"8 до 3.1 -10"8 Вт Ом/К2 . При температуре 633 К в никеле происходит магнитное превращение и кривая ЦТ) имеет точку перегиба. При дальнейшем увеличении температуры число Лоренца продолжает возрастать и достигает при 1400 К значения 2.44-10'8 Вт Ом/К2.

Данные о температурной зависимости теплопроводности для сплавов Ре - № почти отсутствуют . Отдельные исследования были выполнены для сплавов : 35 ат.% № + 65 ат.% Ре (инвар) /20/ ; 43.91 ат.% № + 55.8 ат. % Ре (платинит) /21/ и некоторых других /22,23/. Политерма теплопроводности для указанных сплавов имеет минимум, лежащий в зависимости от состава сплава в интервале температур 298 - 1273 К. В работе /24/ была вычислена температурная зависимость числа Лоренца для Ре, N1 и железо-никелевых

сплавов.

В работе /25/ достаточно хорошо изучено поведение температуропроводности сплавов Бе-М. Результаты исследований /26/ показывают, что поведение температуропроводности а сплавов носит сложный характер: вблизи точек магнитных и структурных фазовых переходов а изменяется скачкообразно и имеют место ярко выраженные аномалии.

Железо-кобальт. Теплопроводность Бе -Со сплавов определялась в работе /27/. В этой работе было установлено, что при комнатной температуре максимальной теплопроводностью обладают сплавы, содержащие примерно 50 - 70 ат.% Со.

Температуропроводность сплавов железо-кобальт измерялась также в работе /25/. Было установлено, что на температурных зависимостях коэффициента температуропроводности сплавов железо-кобальт (также как и для сплавов железо-никель) четко регистрируются точки магнитного упорядочения, приводящие к ^-минимуму в точке Кюри, причем форма минимума заметно зависит от содержания примесной компоненты. Показано, что в районах структурных фазовых переходов наблюдаются резкие аномалии сдвига фаз (и амплитуды ) температурной волны. Здесь же высказано предположение, что эти аномалии связаны с влиянием теплоты фазового перехода на амплитудно-фазовые соотношения в температурной волне, и сделан вывод о том, что используемый метод /25/ позволяет достаточно надежно определять точки начала и конца фазового перехода.

1.3. Электросопротивление

Железо-хром. Изучению электросопротивления сплавов системы Бе-Сг в широком интервале температур посвящен ряд работ /28-38/. В большинстве работ исследовались сплавы с малыми концентрациями Сг (0-5.8% Сг) /31,32/ и с большими концентрациями Сг (51.8- 100%) /28,29,33,34/, а для составов,

содержащих Сг от 10 до 50 % Сг данные практически отсутствуют.

В работе /28/, измерив удельное электросопротивление р сплавов железа с большим содержанием хрома ( от 90.5 до чистого хрома) при температурах 4-300 К , было обнаружено (рис. 1.8) ,что температуры минимумов р совпадают с точкой Нееля (перехода антиферромагнетик -парамагнетик), которая для чистого хрома соответствует 313 К, а затем монотонно снижается с уменьшением содержания хрома. Такое поведение р(Т) , по мнению авторов, является внутренним свойством системы и не зависит от выбора режима термообработки, что было показано и для образца Те-90.5%Сг . В работе /28/ высказано предположение о том, что, если атомы железа, растворенные в хроме, входят в решетку как локализованные магнитные моменты, то можно ожидать низкотемпературные аномалии электронных транспортных свойств. Согласно модели Кондо, для сплавов, содержащих локализованные магнитные примеси и имеющих отрицательный Б-ё обменный интеграл, политерма р(Т) имеет минимум при низких температурах. Более того, у таких сплавов должно быть отрицательным магнитосопротивление. Данные авторов /28/ о магнитосопротивлении сплавов Бе-Сг, которое определяется как отношение Армаг / р (где Ар шг -изменение электросопротивления вследствие наложения поперечных магнитных полей), подтверждают модель, согласно которой атомы железа внедряются в матрицу хрома как локализованные магнитные моменты.

Сплавы с малыми концентрациями Сг были исследованы в работе /30/. Показано, что в диапазоне температур 4.2-300 К электросопротивление сплавов, содержащих 0.3 и 0.6 ат.% Сг, в 5 раз выше сопротивления чистого железа. Кроме того, для этих сплавов наблюдалось отклонение от правила Матиссена как при низких, так и при комнатной температурах. Поскольку примесная составляющая электросопротивления указанных сплавов меньше, чем температурно-зависимая компонента, то, по мнению авторов, отклонение от правила Матиссена хорошо описывается двухзонной моделью. В этой же

Политермы удельного электросопротивления для сплавов железо-хром при

низких температурах /28/

60

50

45

40

35

5 30

25

V

<

■ч 20

15

10

5

работе представлены результаты измерения электросопротивления железа и сплавов с содержанием хрома (1.2, 2.32, 3.37, 4.12 и 5.58 % Сг). Результаты этих исследований представлены на рис. 1.9. Согласно /30/, в интервале температур от 4.2-1073 К значение производной Эр/ЭТ возрастает с увеличением Т. Также было установлено, что при нагревании указанных сплавов выше 1073 К (рис. 1.10) политермы электросопротивления сплавов, содержащих а-фазу, имеют максимум, обусловленный структурными а-у превращением. С увеличением содержания Сг от 0 до 5.8 % максимумы р(Т) сдвигаются в сторону более низких температур. Обращает на себя внимание тот факт, что при охлаждении Ре-Сг сплавов вблизи температур, соответствующих а-у переходу, наблюдается гистерезис р, который при увеличении концентрации Сг становится более значительным /30/.

Изучению удельного электросопротивления сплавов Ре-Сг при высоких температурах посвящены работы /29,36,38/. Так, авторы /29/, изучая сплавы Ре-Сг с малым содержанием хрома, попытались специально контролировать содержание примесей в образцах, в частности, кислорода. Ими были исследованы сплавы с содержанием хрома от 0 до 30 % при температуре 1873 К. Характерной особенностью изотерм электросопротивления расплавов Ре-Сг является наличие не одного, а двух максимумов, что достаточно хорошо объясняется моделью микронеоднородного строения расплавов /39/. Авторами было установлено, что величина этих максимумов изменяется с увеличением содержания кислорода в расплавах. Электросопротивление жидкого железа при увеличении в нем содержания кислорода также возрастает, а в сплавах с содержанием 9 - 17 % Сг на изотерме электросопротивления наблюдается резкий подъем, начало которого зависит от содержания кислорода в исследуемых образцах.

Температурные зависимости электросопротивления для сплавов со средним и высоким содержанием Сг приведены в работах /32,33/. Исследования сплавов Ре-Сг с содержанием Сг от 20.3% до 80% в

Зависимость удельного электросопротивления от температуры для сплавов с

малым содержанием хрома /30/

Зависимость электросопротивления от температуры для чистого железа и четырех бинарных сплавов железо-хром в районе структурных а-у

превращений /30/

<5 Л

-54

<4

1/3 /// /ое

го?

т ///

тг

г V

V*

• ИАГРеЬАН11ё-4 СМА*ДЕНИГ

///

+

V* Т*

120 %&'

и

-///

- 10$

2&УоСг

V4"

V * Ч "-4 *

£ % Сг

л_I-

Л_L

1/3

1/1

.Л_1 „., I_1_

Л_L

юга то ям

ТК

та

I

Рис. 1.10.

интервале температур от 273 до 1273 К представлены в работе /32/. Показано, что сопротивление для всех высокохромистых сплавов монотонно возрастает с увеличением температуры (рис. 1.11, 1.12). В то же время абсолютное значение р уменьшается при увеличении содержания хрома. Авторы /32/ отмечают своеобразную температурную зависимость р(Т) ряда сплавов, у которых температура Кюри лежит выше комнатной температуры. Вид политерм р(Т), изображенных на рис. 1.12, свидетельствует о том, что в сплавах с содержанием Сг 51.8- 63.2 % в интервале 273-573 К наблюдается ярко выраженный эффект ферромагнитного упорядочения, что и является, по мнению авторов, причиной уменьшения абсолютного значения р при увеличении концентрации хрома. Наличие пика на температурной зависимости электросопротивления в сплаве Ре- 51.8 % Сг в работе /32/ не объясняется. Здесь же приведена зависимость электросопротивления сплавов от содержания хрома при комнатной температуре, (рис. 1.13), которая сравнивается с данными /32,33,34,28/. Имеющийся разброс значений р объясняется различной точностью эксперимента.

В работе /33/ исследовались сплавы Бе-Сг с содержанием хрома от 70 до 99 ат.% в интервале температур 100-625 К . Полученные зависимости р(Т) представлены на рис. 1.14 . Как видно из рисунка 1.14, для всех сплавов в области температур 300-625 К производная др/дТ > 0. При температурах 125- 300 К для сплавов с содержанием 90, 96,98,99 ат. % Сг на политермах р(Т) имеются максимумы и минимумы. Результаты, полученные авторами /33/, хорошо согласуются с данными работы /34/ и имеют лишь качественное сходство с температурными зависимостями р(Т), приведенными в /35/ , что, возможно, связано с наличием микротрещин в образцах, использованных в работе /35/.

Методом вращающегося магнитного поля в работе /38/ было измерено электросопротивление расплавов Ре-Сг с содержанием от 0 до 20 % Сг.

Зависимость электросопротивления от температуры для сплавов Бе-Сг /32/

(Правая ордината - для чистого хрома)

т, к

Зависимость электросопротивления от температуры для сплавов Ре-Сг /32/

600 жю то

Г К

/2№

Сравнение данных об электросопротивлении сплавов Бе-Сг при 300 К

по работам /32,33,28 и 34/

* Л

X - /32/ ; V - /33/ ; а . /28/; + - /34/

?0

20 ЗО

— ¿2/72. % ¿ё

Зависимость электросопротивления от температуры сплавов хром-железо с различным содержанием железа в интервале 100 - 600 К /33/

с!

•ч

ТО 2Ш 35(5 4б0 500 600

ТЛ

Экспериментальные данные показали, что при добавлении хрома в железо концентрационная зависимость удельного электросопротивления р ( %Сг) имеет экстремальный характер с минимумом р при 2% Сг и максимумом при 8 %Сг.

Полученные результаты обсуждаются в рамках обобщенной модели Займана, согласно которой такое поведение концентрационной зависимости обусловлено образованием виртуально связанных состояний при малых концентрациях хрома в железохромовом расплаве. Такие состояния можно объяснить с помощью резонансного рассеяния. В той области, где образуются примесные состояния, 3-е! электроны хрома "не поступают" в с1-полосу сплава и п(Сг) = 0, где п(Сг)- число электронов на один атом хрома, что и учитывается при вычислении энергии Ферми сплавов. Определить концентрационные границы существования примесных (¿-состояний атомов хрома теоретически весьма трудно. Расчеты концентрационной зависимости электросопротивления в приближении "квазижесткой " полосы с учетом резонансного рассеяния при двух энергиях приводят к удовлетворительному согласию с экспериментом.

В рамках четырехполосной модели, полученной в /36/ и дающей наиболее полное представление о распределении б- и с1- электронов по соответствующим подполосам с определенным направлением спина, была показана связь концентрационной зависимости удельного электросопротивления с изменением плотности электронных состояний на уровне Ферми при легировании железа Со и Сг в определенных концентрациях легирующего элемента. Используя четырехполосную модель, учитывающую электронный вклад в проводимость от двух 4б-подполос и дырочный от двух Зё-подполос с разными направлениями спинов на основании представлений Мотта в приближении времени релаксации, получено выражение, связывающее фононную составляющую электросопротивления рф с плотностью электронных состояний на уровне

Ферми. Выполненные расчеты концентрационной зависимости рф сплавов на основе железа, легированного Сг, Мп, Со, № показали, что если пренебречь магнитной составляющей электросопротивления при комнатной температуре, то вклад рф в р можно определить экспериментально как рф (Т) = р(Т) - ро(Т), где р0 - остаточное электросопротивление.

Однако, в отличие от сплавов Бе-Со и Ре-№, где наблюдалось как качественное, так и количественное соответствие между рф(Т) ЭКш и Рф(Т) теор, в сплавах Бе-Сг и Бе-Мп это соответствие отсутствовало. Авторы /36/ считают, что в этих сплавах заметный вклад вносит магнитная составляющая электросопротивления рмаг, которой ранее пренебрегали. Однако, недостаточное количество экспериментальных данных для сплавов Ре-Сг и Бе-Мп не позволяет применять обсуждаемую модель для этих веществ.

Таким образом, анализ имеющихся данных о результатах исследования электросопротивления сплавов Бе-Сг в зависимости от температуры показывает, что все они выполнены в разных температурных интервалах и носят отрывочный характер. В связи с этим необходимы измерения электросопротивления указанных сплавов в широком диапазоне температур и концентраций.

Железо-никель. Экспериментальные исследования

электросопротивления железоникелевых сплавов выполнялись в работах /3942/. Так, в работе /39/ изучалась взаимосвязь удельного электросопротивления Ее-№ сплавов с их составом. Было установлено, что при содержании в сплавах 30 % № электросопротивление имеет максимум, Однако, с ростом температуры происходит выполаживание политермы, электросопротивления. Влияние состава и условий термической обработки на электросопротивление и его температурный коэффициент для Бе - № сплавов было подробно изучено в /40/. Зарегистрированный в этой работе минимум и максимум электросопротивления на кривой температурного

коэффициента электросопротивления в случае охлажденных сплавов были связаны с образованием в них сверхструктуры РеМз.

Авторы /41/, измерив электросопротивление сплавов Ре - N1 в интервале температур 1473 - 1973 К, обнаружили, что правило Нордгейма выполняется лишь качественно, а правила Линде и Матиссена не выполняются. Обращает на себя внимание тот факт, что на концентрационной зависимости электросопротивления наблюдался его минимум при содержании в сплавах 3 % № , который авторы связывают с изменением подвижности и времени релаксации электронов проводимости, поскольку возрастание их концентрации на этом участке концентраций никеля маловероятно.

В работе /42/ было установлено, что в интервале концентраций от 0 до 10 % № происходят весьма заметные перестройки атомов, что приводит к изменению межатомных расстояний. Дальнейшее повышение содержания № от 10 до 70 % не приводит к существенным изменениям электросопротивления, строения расплавов, концентрации носителей и времени их релаксации. Однако, увеличение концентрации никеля свыше 70 % сопровождается интенсивным снижением электросопротивления.

В работе /25/ значения удельного сопротивления системы сплавов Ре-№ измерялись в интервале температур 300 - 1600 К. Результаты измерений р(Т) показывают, что при температурах магнитного разупорядочения наблюдаются перегибы на политермах р, аналогичный таковому для железа. Температуры магнитных переходов соответствуют диаграммам состояния /1,2/, а точки структурных фазовых переходов не проявляются.

Железо-кобальт. Электрические свойства сплавов Ре - Со исследовались в работах /25,40,43,44/. Значения удельного

электросопротивления при 293 К и температурного коэффициента сопротивления Ре - Со сплавов приведены в работе /43/, причем авторы

наблюдают максимум электросопротивления для сплава с содержанием кобальта 12.6 ат.%, который при указанной температуре достигает значения 24.66 мкОм см. При концентрации кобальта 52.4 ат.% в работе /43/ был зарегистрирован минимум электросопротивления, соответствующий 6.15 мкОм см. С увеличением содержания Со до 88.3 ат.% электросопротивление сплавов повышается до 19,87 мкОм см.

Экспериментальные данные об удельном электросопротивлении и температурном коэффициенте электросопротивления Бе - Со сплавов, содержащих 22.5 - 75 ат.% Со в закаленном и отожженном состояниях приведены в работе /40/, Установлено, что удельное электросопротивление сплавов, закаленных от 1023 К, плавно возрастает с повышением содержания железа, тогда как концентрационная зависимость удельного электросопротивления сплавов, отожженных при 773 К, имеет три минимума, обусловленных образованием сверхструктур БезСо , БеСо и БеСоз.

Измерения электросопротивления сплавов Бе - Со в интервале температур от 1473 до 1873 К были выполнены в /44/. Согласно этим результатам при малых концентрациях Со и № в Бе наблюдается немонотонный характер изотерм р и Эр/ЭТ как в твердом, так и в жидком состояниях.

Наиболее полные данные об измерении удельного

электросопротивления ряда сплавов Бе-Со в интервале температур от комнатных до 1650 К приведены в /25/. Общий вид кривых р(Т) характерен для ферромагнетиков. Однако, в отличие от чистого железа, на кривых электросопротивления незаметны структурные переходы, хотя точки магнитных переходов выделяются четким изломом на всех политермах р(Т).

Похожие диссертационные работы по специальности «Теплофизика и теоретическая теплотехника», 01.04.14 шифр ВАК

Заключение диссертации по теме «Теплофизика и теоретическая теплотехника», Пушкарева, Надежда Борисовна

4.4. Выводы

1. По результатам исследования температуропроводности сплавов Fe-Cr, Fe-Ni и Fe-Co проверены и уточнены диаграммы состояния этих двойных сплавов при высоких температурах. Показано, что линии магнитных и структурных фазовых переходов для систем Fe-Ni и Fe-Co не совпадают, как это считалось ранее, а разнесены на несколько десятков градусов.

2. Анализ удельного электросопротивления, плотности электронных состояний для d-полосы вблизи поверхности Ферми, остаточного электросопротивления и функции Лоренца для сплавов Fe-Cr позволил сделать вывод о влиянии различных механизмов рассеяния электронов на кинетические и теплофизические свойства этих сплавов при высоких температурах.

3. Определена теплопроводность сплавов Fe-Cr, находящихся в парамагнитном состоянии, и выделены вклады, вносимые в теплопроводность процессами рассеяния электронов и фононов.

4. Показано, что при высоких температурах процессы рассеяния электронов и их влияние на теплофизические и кинетические свойства в сплавах Fe-Cr происходит подобно тому, как это имеет место для сплавов Fe-Ni и Fe-Co.

5. Высказано предположение о том, что малые добавки хрома, кинетические свойства которого в основном определяются двухзонным механизмом s-d рассеяния Мотта, к железу могут существенно изменять механизмы рассеяния электронов в сплавах Fe-Cr по сравнению с чистым железом, для которого в этом случае преобладает однозонный механизм рассеяния электронов на разупорядоченных спинах, и сплавы Fe-Cr даже при небольших концентрациях хрома хорошо описываются моделью s-d рассеяния электронов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе впервые выполнено комплексное исследование теплофизических и электрических свойств сплавов Бе-Сг. Получены новые экспериментальные данные , позволившие проверить диаграмму состояния сплавов железо-хром и установить роль различных механизмов рассеяния электронов и фононов в этих сплавах при высоких температурах.

Из наиболее важных результатов работы отметим следующие:

- с помощью динамического метода плоских температурных волн получены экспериментальные данные о температуропроводности сплавов Бе-Сг в интервале температур 900 - 1700 К; анализ температурно-концентрадионных зависимостей температуропроводности для этих сплавов показал, что в районах структурных и магнитных фазовых переходов на политермах температуропроводности, имеют место ярко выраженные аномалии, позволяющие определять температуры фазовых превращений, что дает возможность изучать диаграммы состояния двойных систем;

-по результатам исследования температуропроводности проверена диаграмма состояния системы Бе-Сг и получено хорошее соответствие наших данных имеющейся диаграмме состояния для этой системы;

-с помощью предложенной методики уточнены диаграммы состояния двойных металлических систем Бе-№ и Бе-Со; установлено, что точки Кюри и точки а-у превращения в сплавах Бе-М в области малых концентраций никеля разнесены на несколько десятков градусов, а в области концентраций от 10 до 100 ат.% N1, в отличие от общеизвестной диаграммы состояния для системы Ре-№, существует достаточно протяженная двухфазная область у+жидкость; для системы Ре-Со наши исследования температуропроводности позволили установить, что точки а-у превращения и точки Кюри в сплавах с концентрациями Со 30 -70 % разнесены на 10-20 К, причем несколько иначе, чем это считалось ранее, выглядит линия магнитных превращений и а-у область;

- проведена модернизация установки для измерения удельного электросопротивления металлов и сплавов в твердом состоянии, что позволило улучшить контроль за температурой образца; получены новые экспериментальные данные об удельном электросопротивлении сплавов Ре-Сг в интервале температур 300 - 1500 К; по результатам измерения температуропроводности и литературным данным об их плотности и теплоемкости определена теплопроводность этих сплавов в парамагнитной области до 1600 К, и выделены вклады, вносимые в теплопроводность процессами рассеяния электронов и фононов;

- установлено, что температурные и концентрационные зависимости температуропроводности, теплопроводности и удельного электросопротивления для системы Ре-Сг хорошо коррелируют между собой; поэтому указанные коэффициенты переноса имеют общую природу и должны анализироваться совместно;

- анализ удельного электросопротивления, плотности электронных состояний для (1- полосы вблизи поверхности Ферми, остаточного электросопротивления и функций Лоренца для сплавов Ре-Сг позволил сделать вывод о влияниях однозонного механизма рассеяния электронов на разупорядоченных спинах и двухзонного механизма Б-ё рассеяния Мотта на кинетические и теплофизические свойства этих сплавов при высоких температурах;

- показано, что при высоких температурах процессы рассеяния электронов и их влияние на теплофизические и кинетические свойства в сплавах Ре-Сг происходят подобно тому, как это имеет место для сплавов Ре-N1 и Ре-Со, несмотря на то, что в отличие от Ре, N1 и Со хром является антиферромагнетиком и имеет незаполненный 4з-подуровень. При этом при низких и средних температурах физические свойства сплавов хорошо описываются двухзонной моделью б-с! рассеяния Мотта, а при высоких температурах начинает преобладать однозонное рассеяние на разупорядоченных спинах.;

- высказано предположение о том, что малые добавки хрома к железу могут существенно изменять механизмы рассеяния электронов в сплавах Ре-Сг по сравнению с чистым железом.

Выполненные исследования высокотемпературных теплофизических и электрических свойств сплавов железо-хром позволили получить данные справочного характера, необходимые для расчета тепловых режимов производства и эксплуатации материалов, созданных на основе сплавов железа.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Пушкарева, Надежда Борисовна, 1998 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа / Под ред. О.А.Банных, М.Е.Дрица. - М.: Металлургия,-1986.

2. Вол А.Е. Строение и свойства двойных металлических систем. -М.: Физматгиз, 1962.-982 с.

3. Гудремон Э. Специальные стали. Справочник под ред. Займовского А.С., т.1. -М: 1959

4. Schroder К. Specific heat of Cr-Fe alloys from -140 to 350 °C.// Phys. Rev., v.125, 4, 1962.

5. Schroder K. Specific heat of Cr-Fe alloys at room temperature. //Phys. Rev., v.117, 6, 1960.

6. Cheng C.H, Wei C.T., Beck P. Low-temperature specific heat of body-center Cr-Fe alloys.// Phys. Rev., v. 120, 2A, 1960.

7. Orehotsky J., Schroder K.. Specific heat of Fe-rich Fe-Cr, Fe-Fl and Fe-V alloys betweeen 600 and 1200 K.//Phys. Stat. Sol., A, 19, 93, 1973.

8. Shinozaki S., Arrott A.. Correlation of electronic specific heat and Curie

9. Nickel and alloys. Circular 485 National Byrean of Standarts, 1950.

10.Orehotsky J., Schroder K.. Specific heat of nicrel-iron and nickel-cobalt alloys between 600 and 1500 K. //Phys. Condens. Mater., v.17,1,1973, p.37.

11. Kollic F.G., Brooks C.R. The heat capacity of Ni3Fe experimental data from 300 to 1670 K.//Phys. Condens. Mater., 1976, v.23, 7, p. 59-61.

12. Yasunori Т., Asono H., Hiroshi M. Specific heat of Fe-Ni (f.c.c. alloys at high temperature.//Sci. Repts. Res. Inst. Tohoki Univ., 1973, v.24, 566, p.205

13. Гуревич M.E., Лариков Л.Н., Носарь А.И., Усов Ю.В. Теплофизические свойства железа, никеля и сплавов на их основе в интервале фазовых превращений.// ИФЖ, 1980, т.39б, № 6, сю1024-1029.

14. Лариков Л.Н. О природе тепловых и объемных эффектов при нагреве деформированных металлов.// Вопросы физики металлов и металловедения. -Киев: 1964, вып. 18, с.35.

15. Лариков Л.Н., Юрченко Ю.Ф. Колориметрические исследования тепловых эффектов при отпуске закаленных сталей.// Вопросы физики металлов и металловедения. -Киев: 1964, вып. 19, с.87.

16. Лариков Л.Н., Корнюшин Ю.В. Теоретические основы распознавания физических процессов, происходящих в твердых телах при изменении термодинамических условий. -Киев, 1974, вып.7, с.17.

17. Jokoyama Т/ Nippon kinzoku Gakkai.-Shi.,1956, v.20, p.644.

18. Masumoto H., Murakami Y., Hinai M. Magnetic characteristics of the Ni-Fe-No alloys.// Trans ЛМ, 1972, v.13, p.185-185.

19. Jones D.I., Hopkins M.R. The Lorenz number foriron and nickel at high temperature.//Phys. Stat. Sol. (a), 1973, v. 15, l,p,151.

20. Чиркин B.C. Теплопроводность промышленных материалов. -M.: Машгиз, 1962, 203 с.

21. Кубашевский О. Диаграммы состояния двойных систем на основе железа. Пер. С англ. И.: Металлургия, 1985,182 с.

22. Хансен М., Андерко К. Структура бинарных сплавов. -М.: Металлургиздат, 1962, 148 с.

23. Витинг Л.М. Исследование системы железо-никель-кобальт в области металлических соединений FeNi3 и РеСоз//ЖНХ, 1957, т.2, 307 с.

24. Tino V., Maeda Т. Anomalous volume magnrtostriction of Invar alloys// J.Phys. Soc.Jap., 1968, v.24, 4; 1970, v/41, p.143.

25. МанжуевВ.М. Теплофизические свойства железо-никелевых и железо-кобальтовых сплавов при высоких температурах. Дисс. канд. физ.-мат. Наук.-Свердловск, 1991,140 с.

26. Зиновьев В.Е., Коршунов И.Г., Пушкарева Н.Б., Талуц С.Г., Манжуев В.М. Электрические и теплофизические свойства сплавов железо-никель при высоких температурах.//ФММ, март, 1998.

27. Ellis W.C. Thermal Condactivity of Fe-Co alloys/ /Rensselaer Polytech. Inst. Bull, Eng. Sci. Ser., 1237, v.7, p.162.

28. Arajs S., Dunmyre G.. Electrical resistivity of Chromium-rich-iron alloys between 4 and 320 K. J. of Appl. Phys., v.37, 3,1996.

29. Говорухин JI.B., Клименков E.A., Баум Б.А. и др. Удельное электросопротивление сплавов железа с хромом и кислородом при высоких температурах. УФЖ, т.29, № 2, 1984.

30. Fert A., Campbell. Electrical resistivity of ferromagnetic nickel and based alloys.// J.Phys., F: Metal. Phys., v.6, 5, 1976.

31. Powell R.W., Туе г., Woodman. Some electrical resistivity measurements on a series of Iron-Chromium alloys.// Philos. Mag., v.6, 67, 1961.

32. Cox J., Lucke W. Thermoelectric power and resistivity of Chromium-Rich Cr-Fe alloys between 25 -1000 °C.// J. of Appl. Phys., v.38, 10, 1967.

33. Schroder K., Yessik M., Baum N. Thermoelectric power and electricel resistance of Chromium-Iron alloys from 125 to 625 K.// J. of Appl. Phys., v.37, 3, 1966.

34. Rajan N. S., Waterstrat R. M.,and Beck. Temperature dependence of the electrical resistivity of bcc Cr-Fe alloys.// J. of Appl. Phys., v.31, 4, 1960.

35. Newmann M.M., Stewens W. Magnetic susceptibilities of iron-chromium alloys. // Proc. Phys. Soc., London, 74, 290,1959.

36. Зенин Б.С., Кокотов С.И., Фадин В.П. О связи удельного электросопротивления с величиной плотности электронных состояний в двойных сплавах на основе железа.//Изв. ВУЗов, 4, физика, 1979.

37. Баум Б.А. Металлические жидкости. - М.: Наука, 1979, 120 с.

38. Кудрявцева Е.Д., Довгопол М.Г., Радовский И.З., Гельд П.В. Влияние состава на электросопротивление жидких сплавов железа с хромом.// ЖФХ, LIV, 1,1980.

39. Борздыка A.M. Электросопротивление Fe-Ni сплавов в диапазоне температур 20-150 °С.//ДАН СССР, 1949, т.66, № 4, с.505-509.

40. Витинг Л.М. Исследования системы железо-никель-кобальт в области металлических соединений FeNi3 и FeCo3 // ЖНХ, 1957, т.2, с.307.

41. Епин В.Н., Баум Б.А., Тягунов Т.В. Электросопротивление сплавов железо-никель в области 1200-1700 К.// Изв.АН СССР, Физика, 1977, вып.З, с.145-146.

42. Баум Б.А., Тягунов Г.В., Гельд П.В., Хисин Г.А.//Известия вузов СССР, Черая металлургия, 1971, 10, с.5.

43. Kussmann А., Scharow В., Schulze А.// Zeitschr. Techn. Phys., 1932, Bd.2, 121-122.

44. Епин B.H. Электросопротивление сплавов на основе железа при высоких температурах: Автореф. Дис. Канд. Физ.-мат. Наук.; Свердловск, 1981, с.Ю.

45. Л.П.Филиппов. Измерения теплофизических свойств веществ: М.,Энергоатомиздат, 1984 г., 105 с.

46. Талуц С.Г. Тепло- и температуропроводность тугоплавких металлов вблизи точки плавления. Дисс. Канд. Физ.-мат. Наук. -Свердловск, 1985, 167с.

47. Власов Б.В., Талуц С.Г., Зиновьев В.Е. и др. Температуропроводность и теплопроводность монокристаллического рения при высоких температурах в твердом и жидком состояниях.// ФММ, 1990, 8, с.195-197.

48. Пелецкий В.Э., Тимрот Д.А., Воскресенский В.Ю. Высокотемпературные исследования тепло- и электропроводности твердых тел.-М.: Энергия, 1971, 192 с.

49. Краев O.A., Стельмах A.A. Температуропроводность и теплопроводность металлов при высоких температурах//Исследования при высоких температурах. Новосибирск: 1966, с.55-74.

50. Аппаратура для динамических автоматизированных измерений теплофизических характеристик металлов в интервале температур 600-4000 К /Зиновьев В.Е., Талуц С.Г., Полев В.Ф. и др. // Измерительная техника.-1985.-№11, с.64-66.

51. Ивлиев А.Д. Зиновьев В.Е. Измерение температуропроводности и теплоемкости методом температурных волн с использованием излучения ОКГ и следящего амплитудно-фазового приемника//Теплофизика высоких температур.-1980.-t.18, №3, с.532-539.

52. Зиновьев В.Е., Кренцис Р.П.Установка для измерения температуропроводности металлов и сплавов при высоких температурах// Физические свойства металлов и сплавов // Тр.ин-та /Уральский политехнический институт им С.М.Кирова, 1968, 3 167, с.102-106.

53. Пелецкий В.Э. Исследования теплофизических свойств веществ в условиях электронного нагрева.-М.: Наука, 1983, -92с.

54. Зиновьев В.Е. Теплофизические и кинетические свойства переходных металлов при высоких температурах: Дис. ... д-ра физ.-матем. наук.-М., 1980,502 с.

55. Коршунов И.Г. Теплофизические свойства двухслойных металлических систем при высоких температурах: Дис. ... д-ра физ.-матем. наук.- Свердловск, 1989,-333с.

56. Ивлиев А.Д. Высокотемпературные теплофизические свойства редкоземельных металлов: Дис. ... д-ра физ.-матем. наук, Екатеринбург, 1991, 455с.

57. С.А.Ильиных, С.Г.Талуц, В.Е.Зиновьев, С.П.Баутин. Измерение температуропроводности в режиме субсекундного нагрева. Железо вблизи точки плавления/ -ТВТ, 1984, т.22, №4, с.709-714.

58. Филиппов Л.П. Направления развития методов измерения теплофизических свойств веществ и материалов. -Изв. Вузов.Энергетика,1980, т.23,№3; с.35-41.

59. Fisk Z., Webb G.V. Electrical resistivityof metalls//Treatiss on material scince and technology, 1981, v.21, № 4, p. 297-349.

60. Блатт Ф., Шредер П., Фойлз К., Грейг Д. Термоэлектродвижущая сила металлов.-М.: Металлургия, 1980, 248с.

61. Зайдель А.Н. Погрешности измерений физических величин.-Л.: Наука, 1985,112 с.

62. Коршунов И.Г., Пушкарева Н.Б., Талуц С.Г., Горбатов В.И. Температуропроводность сплавов железо-хром при высоких температурах. -ФММ, Т.85, вып.3,1998, с.182 - 185.

63. Зиновьев В.Е., Пушкарева Н.Б., Шихов Ю.А., Манжуев В.М., Талуц С.Г., Горбатов В.И., Власов Б.В, Сандакова М.И. Электрические и теплофизические свойства сплавов железо-кобальт в интервале 4.2 - 1800 К. -ФММ, 1995,Т.79, вып.5, с.47 - 59.

V.E.Zinov'ev, S.G.Talutz, N.B.Pushkareva, V.I.Gorbatov, I.G.Korshunov, O.V.Lukashevich. Thermophisical Properties of Fe, Co and Fe-Co alloys in the tevperature Range 4.2 - 1800 K. /Abstract of the Thirteenth Symposium on Thermophysical Properties, 1997, Boulder, Colorado, USA, p.252

64. Горбатов В.И., Зиновьев B.E., Талуц Г.Г. Аномалии теплофизических свойств вблизи точек фазовых переходов в экспериментах с периодическим нагревом. - ТВТ, 1990, №6, сЛ 105 - 1111.

65. Зиновьев В.Е. Кинетические свойства металлов при высоких температурах. Справочник. - 1884, 197 с.

66. Свойства элементов: Справочник /под ред. Самсонова Г.В. - М.: Металлургия.-1976, 599 с.

67. Дульнев Г.Н., Заричняк Ю.П. Теплопроводность смесей и композиционных материалов. - Л.: Энергия, 1974.-264 с.

68. Говорухин Л.В. Удельное электросопротивление сплавов хрома с железом и никелем при высоких температурах. Дис. ... канд. физ.-матем. наук. -Екатеринбург., 1985,-115 с.

69. Вонсовский C.B. Магнетизм. -М.: Наука, 1971,- 1032 с.

70. Займан Дж. Электроны и фононы: Пер. С англ. -М: ИЛ, 1962.-488 с.

71. Mott N.F. Electrons in transition metals. Advances Phys., 1964, № 5, p.325-329.

72. Зиновьев В.Е„ Абельский Ш.Ш., Сандакова М.И., Петрова JI.H., Гельд П.В. Правило Матиссена и электросопротивление твердых растворов кремния в железе при высоких температурах. -ЖЭТФ, 1972, 63, № 6(12), с.2221-2225.

73. Campbell I.A.and Fert A. Transport properties of ferromagnets. //Ferromagnetic materials ed E.P.Wohlfarth, 1982, v.3.

74. Schwerer F.C., Cuddi L.Y. Spin-disorder scattering in iron and nickelbased alloys.-Phys. Rev., 1970,2, № 6, p.1575-1578.

75. Duff K.J., Das T.P. Electron states in Ferromagnetic Iron. I. Band Properties. Phys.Rev., B3, № 1,1971, p.192

76. Rath J., Callaway J. Phys. Rev., B8, 1973, p.5398 - 5404.

77. Зиновьев B.E., Коршунов И.Г. Теплопроводность и температуропроводность переходных металлов при высоких температурах. 4.1: Обзор экспериментальных данных // Обзоры по теплофизическим свойствам веществ. М.:ИВТАН, 1978, № 1 .-с.3-120.

78. Зиновьев В.Е., Коршунов И.Г. Теплопроводность и температуропроводность переходных металлов при высоких температурах. 4.2: Особенности механизмов рассеяния электронов и фононов / /Обзоры по теплофизическим свойствам веществ. М.: ИВТАН, 1979, № 4(18). -с.3-119.

79. Вишневский И.И. Исследование процессов переноса в координационных кристаллах с высоким содержанием точечных дефектов: /Дис. ... д-ра Физ.-матем. наук, - Харьков, 1980 , 485 с.

80. Миснар А.. Теплопроводность твердых тел, жидкостей, газов и их композиций. М.: Мир, 1968.

81. Зиновьев В.Е., Абельский Ш.Ш., Сандакова М.И., Дик Е.Г., Петрова Л.Н., Гельд П.В. Тепловые свойства железа и твердых растворов кремния в нем вблизи точки Кюри// ЖЭТФ, 1974, № 1, с.354-359

82. Ирхин Ю.П., Ирхин В.Ю. Электронное строение и физические свойства переходных металлов. - Учеб. Пособие. Свердловск: УрГУ, 1989,

116с.

83. Ашкрофт Н, Мермин Н. Физика твердого тела. - М.: "Мир", 1979, т.2, пер. с англ.

84. V.Yu.Irkhin, Yu.P. Irkhin. Spin dependence of impurity scattering in ferromagnetic metals. J. Of Magnetism and Magnetic Magnetic Materials 164 (1996), p.119-127

85. Fishman R.S., Liu S.M. Magnetic Structure and Paramagnetic Dynamics of Chromium and its Alloys/ Phys. Rev., 1993 -11, В 47, № 18, p.870-882.

86. Fawcett E. Spin-density wave antyferromagnetism // Rev. Mod. Phys., 1993, 60, № 1, p.209-289

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.