автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Влияние модификации поверхности на статические и циклические характеристики мартенситно-стареющей стали

Введение.

Глава 1. Основные закономерности деформирования системы приповерхностных слоев материала под воздействием внешних факторов и их влияние на общую деформацию конструкционных материалов.

1.1. Взаимосвязь деформирования приповерхностных слоев с общей кинетикой деформации конструкционных материалов.

1.2. Влияние внешних воздействий на изменение механических свойств конструкционных материалов.

1.3. Деформируемый материал с позиции фрактального материаловедения.

1.4. Выводы и постановка задачи исследований.

Глава 2. Материалы и методики исследований.

2.1. Материалы.

2.2. Методики модификации поверхности.

2.2.1. Изменение топографической структуры поверхности.

2.2.1.1. Изменение топографической структуры поверхности механической обработкой.

2.2.1.2. Изменение топографической структуры поверхности за счет обработки ионным пучком.

2.2.2. Нанесение покрытий.

2.2.2.1. Нанесение гальванических покрытий.

2.2.2.2. Нанесение покрытий магнетронным распылением.

2.3. Термическая обработка.

2.4. Исследование механических свойств.

2.4.1. Статические испытания на растяжение.

2.4.2. Модернизированная установка для усталостных испытаний тонких проволок.

2.4.3. Усталостные испытания.

2.5. Структурные и фрактографические исследования.

2.6. Методология мультифрактальной параметризации структур материалов.

Глава 3. Исследование возможности управления механическими свойствами высокопрочной конструкционной стали путем воздействия на фрактальную структуру поверхности и приповерхностных слоев.

3.1. Введение.

3.2. Исследование влияния механической обработки поверхности на свойства материала.

3.2.1. Введение, материалы и методики.

3.2.2. Исследования для случая статического растяжения.

3.2.3. Исследования для случая усталостного нагружения.

3.3. Исследование влияния воздействия пучка ионов аргона на процессы изменения структуры поверхности материала и его механические свойства.

3.3.1. Введение, материалы и методики.

3.3.2. Исследования для случая статического растяжения.

3.3. Исследование влияния на механические свойства модифицирования материала путем нанесения покрытий.

3.3.1. Влияние модифицирования поверхности стали 00Н16К4М4Т2Ю с помощью гальванического никелевого покрытия на механические свойства.

3.3.2. Изучение влияния модифицирования поверхности гальваническим цинкованием на механические свойства стали

ООН 16К4М4Т2Ю.

3.3.3. Изучение влияния модифицирования поверхности магне-тронным напылением алюминия на механические свойства стали ООН 16К4М4Т2Ю.

3.3.4. Изучение влияния модифицирования поверхности магне-тронным напылением нержавеющей стали 12Х18Н10Т на механические свойства стали ООН 16К4М4Т2Ю.

3.3.5. Общие закономерности влияния покрытия на механические свойства и изменение структуры приповерхностного слоя материала.

3.4. Расчетное подтверждение связи механических характеристик с процессами структурной самоорганизации в приповерхностных слоях материала.

Актуальность работы.

В настоящее время при изготовлении особо ответственных тяжело нагруженных изделий, работающих в условиях интенсивного воздействия внешней среды, возникает проблема, заключающаяся в том, что существующие высокопрочные материалы не всегда обеспечивают требуемый уровень механических свойств и надежности. В связи с этим изучение возможности улучшения характеристик материала за счет влияния на процессы деформирования является актуальным направлением исследований.

Известно, что свойства деформируемого материала во многом определяются процессами накопления деформации и повреждаемости, происходящими на поверхности и в тонких приповерхностных слоях материала. Именно поверхность чаще всего является местом зарождения разрушения, что особенно характерно для циклического нагружения. Состояние структуры поверхности и тонких приповерхностных слоев может вносить искажения в процессы формирования механических свойств материала под воздействием различных физико-химических условий, поскольку именно приповерхностные слои материала являются естественной границей, через которую происходит обмен энергией и веществом между материалом и окружающей средой.

Исследование возможного влияния модифицирования поверхности, воздействия внешней среды и условий получения материала на процессы деформирования и повреждаемости структуры поверхности и тонких приповерхностных слоев имеет важное значение при разработке технологий, основанных на применении этих процессов для управления механическими свойствами высокопрочных конструкционных материалов.

Перспективным для решения указанной проблемы является подход, учитывающий кроме общепринятых структурных параметров фрактальную природу конструкционных материалов. Использование этого подхода стало возможным благодаря развитию в последние годы теоретических представлений о мультифракталах.

Цель работы.

Изучение влияния модификации поверхности высокопрочной мартенситностареющей стали 00Н16К4М4Т2Ю на характеристики статической и циклической прочности.

В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:

1. На примере высокопрочной мартенситно-стареющей стали 00Н16К4М4Т2Ю исследовать влияние различных видов механических и физико-химических (ионно-лучевая обработка) воздействий и покрытий на механические свойства в условиях статического и циклического деформирования, с целью повышения этих характеристик и рационального использования данной стали в различных конструкциях.

2. Провести анализ состояния поверхностной топографии и структуры изломов материала, оценки однородности и упорядоченности этих структур, используя современные представления концепции мультифракталов.

3. Разработать новый вариант установки для усталостных испытаний тонких проволок, позволяющий проводить экспрессную оценку сопротивления усталостному разрушению материала, в том числе в активной внешней среде.

4. Предложить практические рекомендации по использованию модификации поверхности в целях повышения механических свойств конструкционных материалов.

Научная новизна.

1. На примере высокопрочной мартенситно-стареющей стали ООН16К4М4Т2Ю показана возможность управления механическими свойствами в условиях статического и циклического деформирования путем модифицирования поверхности: изменения размеров, формы, однородности и упорядоченности распределения поверхностных микродефектов, нанесения тонких покрытий, ионно-лучевого воздействия.

2. С использованием оригинальной методики цифровой параметризации структур, позволяющей изучать их мультифрактальные характеристики, а также выявлять степень однородности и скрытой упорядоченности структуры и некоторым образом оценивать термодинамические условия ее формирования, впервые для высокопрочной стали были исследованы параметры структуры поверхности и тонких приповерхностных слоев.

3. Поверхностное модифицирование улучшает характеристики механических свойств высокопрочной мартенситно-стареющей стали, в частности при статическом растяжении увеличить значения опц (до 30%), о02 (до 80%), ав (до 30%), ц/ (до 2 раз), а при знакопеременном изгибе с вращением увеличить долговечность на базе предела выносливости более чем в 5 раз.

4. Установлена корреляция мультифрактальных характеристик структуры поверхности, формирующейся при обработке с рядом прочностных свойств материала.

5. Определены относительные размеры приповерхностной зоны, в которой наиболее интенсивно протекают процессы пластической деформации и повреждаемости. Для высокопрочной мартенситно-стареющей стали 00Н16К4М4Т2Ю относительная глубина этой зоны ЫА составляет порядка 0,010.0,015 (И - глубина активной зоны, (1 - диаметр образца).

Практическая ценность работы.

1. Выявленные закономерности влияния модифицирования поверхности на механические свойства многокомпонентных материалов и структуру поверхности и приповерхностных слоев полезны для дальнейшего развития теории прочности и пластичности металлических материалов, а также для разработки принципиально новых технологий упрочнения и оптимизации уже имеющихся технологий, связанных с модификацией структуры поверхности металлов и сплавов.

2. Установленная корреляция мультифрактальных характеристик структуры поверхности с механическими свойствами материала позволяет использовать методику цифровой параметризации структур материалов для экспрессной оценки накопления повреждаемости металлических конструкций и прогнозирования ресурса их эксплуатации.

3. На разработанный новый вариант установки для усталостных испытаний тонких проволок, позволяющий проводить экспрессную оценку сопротивления усталостному разрушению материалов, получен патент РФ № Яи 2163716 С1 от 14.09.1999.

4. Полученные при исследовании влияния механической обработки и магнетронных покрытий на механические свойства высокопрочной мартенситно-стареющей стали 00Н16К4М4Т2Ю результаты нашли применение в ФГУП «Московский институт теплотехники» и ФГУП «Научно-производственный центр автоматики и приборостроения» при разработке перспективных технологий обработки материалов для создания нового поколения ракетно-космической техники, а также в ОАО «Научно-производственное объединение «Московский радиотехнический завод» для производства изделий по профилю предприятия.

На защиту выносятся:

1. Возможность управления механическими свойствами многокомпонентных металлических материалов путем воздействия на топографию поверхности и структуру приповерхностных слоев (на примере высокопрочной мартенситно-стареющей стали 00Н16К4М4Т2Ю) с использованием характерных технологий модифицирования поверхности: изменение величины поверхностных дефектов, нанесение различных покрытий, воздействие активной среды;

2. Использование методики цифровой параметризации структур материалов для оценки степени повреждаемости поверхности материала и обнаружения связи со свойствами материала.

3. Связь процессов самоорганизации структуры в приповерхностных слоях материала с модифицированием поверхности (на примере высокопрочной мартенситно-стареющей стали 00Н16К4М4Т2Ю).

Апробация работы.

Основные результаты и положения диссертации были представлены на следующих совещаниях и конференциях:

1. Первый междисциплинарный семинар «Фракталы и прикладная синергетика» (г.Москва 18-21 октября 1999г.).

2. Третий всероссийский семинар «Нелинейные процессы и проблемы самоорганизации в современном материаловедении» (г.Воронеж 3-5 октября 2000г.).

3. Третья всероссийская конференция молодых ученых «Мезомеханика - 2000» (г. Томск, 12-14 декабря 2000г.). 9

4. Международный семинар «Мезоструктура'01» (г.Санкт-Петербург 4-7 декабря 2001г.).

5. Второй международный междисциплинарный семинар «Фракталы и прикладная синергетика» (г.Москва 26-30 ноября 2001г.).

6. Международная конференция «Байкальские чтения - II по моделированию процессов в синергетических системах» (г.Улан-Удэ 18-23 июля 2002г.).

7. Международной школе-семинаре "Нелинейные процессы в дизайне материалов" (г.Воронеж 19-21 апреля 2002г.).

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и списка используемой литературы (190 наименований), изложена на 183 страницах и содержит 72

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Исследование влияния модификации поверхности высокопрочной мартенситно-стареющей стали путем механических и физико-химических воздействий (ионно-лучевая обработка) и покрытий показало, что существуют широкие возможности управления уровнем механических свойств в условиях статического и циклического деформирования. Показано, что существует эффективная глубина приповерхностного слоя, структурное состояние которого существенно влияет на уровень механических характеристик материала. Для исследованной стали относительная глубина этой зоны составляет 1з/сЫ),010. .0,015 (где Ь - глубина эффективной зоны, а (1 - диаметр образца).

2. Модифицирование поверхности мартенситно-стареющей стали 00Н16К4М4Т2Ю позволяет существенно повышать механические свойства. При статическом растяжении повышались значения <тпц (до 30%), а0,2 (до 80%), ав (до 30%), 1|/ (до 2 раз), а при усталостном знакопеременном изгибе с вращением повышались предел выносливости а.] (более 50%) и долговечность на базе предела выносливости (более чем в 5 раз). В ряде случаев достигается возможность одновременного улучшения обычно противоположных показателей прочности и пластичности.

3. Установлено, что величина и характер изменения свойств зависят от способа модификации поверхности, толщины приповерхностного слоя с измененными характеристиками, исходных свойств материала и условий нагружения. Улучшение свойств возможно для материала находящегося как в хрупком, так и в вязком состоянии. Интенсивное изменение механических свойств наблюдается при модифицировании поверхности до глубины, соответствующей эффективной глубине протекания приповерхностных процессов, то есть величине Ь/<1«0,010.0,015. При дальнейшем увеличении глубины модификации приповерхностных слоев изменение свойств оказывается незначительным (не более 1 %).

4. Исследование влияния гальванических никелевых и цинковых покрытий толщиной от 4 до 25 мкм на механические свойства при статическом

163 растяжении для закаленного и состаренного состояния показало, что улучшение характеристик прочности (до 20 %) и пластичности (в 2 раза) наблюдается только для тонких покрытий, относительная толщина которых не превышает критического значения ЬУ(1«0,0125. Однако в случае тонких до 10 мкм покрытий полученных магнетронным напылением наблюдается только увеличение пластичности (более 85%), прочность же материала снижается (почти на 20%).

5. Разработан новый вариант установки для усталостных испытаний тонких проволок, позволяющий проводить экспрессную оценку сопротивления усталостному разрушению материалов, на изобретение получен патент РФ № Яи 2163716 С1 от 14.09.1999.

6. Полученные при исследовании влияния механической обработки и магнетронных покрытий на механические свойства высокопрочной мартенсита о-стареющей стали 00Н16К4М4Т2Ю результаты нашли применение в ФГУП «Московский институт теплотехники» и ФГУП «Научно-производственный центр автоматики и приборостроения» при разработке перспективных технологий обработки материалов для создания нового поколения ракетно-космической техники, а также в ОАО «Научно-производственное объединение «Московский радиотехнический завод» для производства изделий по профилю предприятия.

Заключение.

Из приведенных результатов расчетов следует, что изменение механических характеристик материала после модификации поверхности не может быть связано с изменением размерного фактора (для механической обработки) поскольку расчетные данные в десятки раз меньше экспериментального изменения свойств. Для варианта изменения поверхностной системы за счет нанесения покрытия вообще получаются прямо противоположные результаты, с увеличением объемной составляющей малопрочного материала покрытия вместо положенного снижения прочности, реально происходит ее увеличение.

Тогда можно сказать, что изменение свойств материала связано в первую очередь со спецификой процессов самоорганизации в приповерхностных слоях материала, а не с изменением размерного фактора или с эффектом композиции.

162

1. Kramer 1.R. Surface layer effect on the mechanical behavior of metals. // Advances Mech. And Phys. Surface, 1986, v. 3, p. 109-260.

2. Sumino K., Yamamoto M. Preferential plastic deformation in the surface region of A1 and a-Fe single crystals. // J. Phys. Soc. Jap., 1961, v. 16, №1, p. 131-132.

3. Судзуки Т. Поверхностные источники и пластическое течение в кристаллах КС1. // в кн.: Дислокации и механические свойства кристаллов. -М: ИЛ, 1960, с. 151167.

4. Katajima S., Tanaka Н., Kateda Н. Dislocation distribution near surface of weakly deformed copper crystals. // Trans. JIM, 1969, v. 10, № 1, p. 12-16.

5. Katajima S., Tanaka H., Kateda H. Dislocation motion and multiplication in copper crystals. // Supple Trans. JIM, 1968, v. 9, № 12, p. 740-746.

6. Алехин В.П., Алиев Г.Г., Шоршоров М.Х. Электронно-микроскопические исследования структуры поверхностных и объемных слоев монокристаллов кремния на начальной стадии деформирования. // Физика и химия обработки материалов, 1973, № 1, с. 71-75.

7. Kramer I.R. Effect of the surface on the activation energy and activated volume of FCC metals. // Trans, of AIME, 1964, v. 230, p. 991-1000.

8. Kramer I.R., Feng C. The effect of surface removal on the yield point phenomena of metals. // Trans, of AIME, 1965, v. 223, p. 1467-1473.

9. Kramer I.R. Surface layer effect on the plastic deformation of iron and molybdenum. // Trans. Met. Soc. AIME, 1967, v. 239, p. 520-528.

10. Kramer I.R., Kumar A. On surface layer effects. // Scr. Met., 1969, v. 3, № 4, p. 205209.

11. Kramer I.R. Enhancement of fatigue creep and stress corrosion resistance by surface treatments. // Proc. Int. Conf. "Surface effect in crystals plasticity", Nordhoff-Layden, 1977, p. 911-924.

12. Tandon K.N., Tangri K. Slip sources in the surface layers of polycrystalline Fe-3%Si in the early stages of deformation. //Met. Trans., 1975, v. 6A, p. 809-813.

13. Malis Т., Tangiri K. Grain boundaries as dislocation sources in the premacroyeild strain region. // Acta Met., 1979, v. 27, p. 25-32.

14. Шабалин В.И. О механизме пластической деформации металлов. // Докл. АН СССР, 1962, т. 144, № 3, с. 551-554.

15. Золотаревский B.C. Механические свойства металлов. М.: Металлургия, 1983, 352 с.

16. Sandor B.I. Fundamentals of cyclic stress and strain. University of Wisconsin Press, 1972, 168 p.

17. Fourie J.T. The flora stress gradient between the surface and the center of deformed copper single crystals. // Phill. Mag., 1968, v. 17, № 1, p. 735-756.

18. Fourie J.T. Surface and size effect in unloading yield point. // Phill. Mag., 1970, v. 22, № 179, p. 923-929.

19. Mughrabi H. Some consequence of surface and size effect in plastically deformed copper single crystals. // Phys. Stat. Sol., 1971, v. 448, p. 391-402.

20. Murphy R.I. The anisotropic hardness of plastically deformed copper crystals. // Scr. Met., 1969, v. 3, p. 905-910.

21. Мое Т., Rey С. Effect of the free surface on strain localization in mild steel. // Scr. Mater, 2000, v. 42, № 11, p. 1053-1058.

22. Kawagoishi N, Morino K, Oka Т., Temaca N. Fatigue strength of radical nitrided bearing steel. // Trans. Jap. Soc. Mech. Eng., 2000, v. 66, №651, p. 2036-2043.

23. Гаврилов А.Ф. Элементарный механизм деформации металлов. / Металлургия и образование: Матер. 1-ой межд. конф., Екатеринбург, 7-9 июня 2000. Екатеринбург, 2000, с. 36.

24. Алехин В.П, Алиев Г.Г., Шоршоров М.Х. Образование градиента плотности дислокаций в приповерхностных слоях кристаллов кремния на начальной стадии деформации. // Физика и химия обработки материалов, 1971, № 3, с. 143-146.

25. Алиев Г.Г. Исследование особенностей микропластической деформации в приповерхностных слоях кремния и ее влияние на общий характер микропластического течения. / Автореферат дисс. канд. физ.-мат. наук. М, 1971, 16 с.

26. Алехин В.П., Гусев О.В, Шоршоров М.Х. К вопросу об аномальности механических свойств поверхностных слоев. / В кн.: Усталость металлов и сплавов. М.: Наука, 1971, с. 48-53.

27. Алехин В.П., Гусев О.В, Шоршоров М.Х. О причинах появления аномальной пластичности в поверхностных слоях кристаллов кремния на начальной стадии деформации. // Физика и химия обработки материалов, 1969, № 6, с. 50-60.

28. Алехин В.П., Шоршоров М.Х. Структурные особенности кинетики микропластической деформации вблизи свободной поверхности твердого тела. // Физика и химия обработки материалов, 1974, №4, с. 107-121.

29. Алехин В.П. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев материалов. -М.: Наука, 1983, 260 с.

30. Зайцев В.А. Структурные и кинетические особенности пластической деформации в приповерхностных слоях ОЦК металлов при статическом и циклическом на-гружениях. / Дисс. канд. техн. наук. Воронеж: Воронежский политехнический институт, 1987.

31. Криштал М.А., Алехин В.П., Мерсон Д.Л., Зайцев В.А. Распространение пластической деформации по сечению образца и акустическая эмиссия при одноосном растяжении меди. // Физ. металлов и металловедение, 1987, т. 63, №5, с. 1011-1017.

32. Степанов Ю.Н., Алехин В.П., Гуров К.П. О вакансионных процессах при циклических нагрузках металлических систем и их влияние на дислокационную структуру. // Металлофизика, 1991, т. 13, № 8, с. 52-56.

33. Рыбакова J1.M. Механические закономерности деструкции металла при объемном и поверхностном пластическом деформировании. II Проблемы машиностроения и надежности машин, 1998, № 5, с. 113-123.

34. Рыбакова J1.M. Деструкция металла при объемном и поверхностном пластическом деформировании. // МиТОМ, 1980, № 8, с. 17-22.

35. Рапопорт J1.C., Рыбакова J1.M. Влияние структурного состояния поверхностных слоев на процессы трения и изнашивания. // Трение и износ, 1987, т. 8, № 5, с. 888-894.

36. Крагельский И.В., Куксенова Н.М., Рыбакова JI.M. Влияние степени упрочнения материалов в процессе трения на их стойкость против задира. // Машиноведение, 1977, №6, с. 88-94.

37. Иванова B.C., Терентьев В.Ф. Влияние более раннего течения приповерхностного слоя на упрочнение и разрушение металлов и сплавов. // Физика металлов и металловедение, 1975, т. 40, с. 828-832.

38. Иванова B.C., Терентьев В.Ф., Пойда В.Г. Особенности поведения поверхностного слоя металлов при различных условиях нагружения. // Металлофизика, 1972, № 43, с. 63-82.

39. Терентьев В.Ф. К вопросу о природе физического предела текучести и хрупкого разрушения. // Докл. АН СССР, 1969, т. 185, № 1, с. 83-86.

40. Терентьев В.Ф., Орлов П.Г., Пойда В.Г. Особенности протекания пластической деформации ОЦК металлов в области микротекучести. // Проблемы прочности, 1972, № 9, с. 34-37.

41. Толутис К.Б., Терентьев В.Ф., Вилис И.С. Определение остаточных напряжений в статически деформированных сталях. // Заводская лаборатория, 1974, т. 40, № 3, с. 317-320.

42. Иванова B.C., Пойда В.Г., Смолякова Л.Г., Терентьев В.Ф. Особенности пластического течения предварительно деформированного молибдена. // Физика и химия обработки металлов, 1969, № 6, с. 61-69.

43. Терентьев В.Ф., Махутов H.A., Пойда В.Г. К вопросу о природе эффекта Бау-шингера. // Проблемы прочности, 1969, № 3, с. 59-63.

44. Толутис К.Б., Терентьев В.Ф., Вилис И.С. Влияние упрочнения поверхностного слоя на вид диаграммы растяжения и прочностные свойства малоуглеродистой стали. // Физика и химия обработки металлов, 1975, № 1, с. 77-83.

45. Самарин A.M., Иванова B.C., Терентьев В.Ф. и др. Влияние упрочнения при дрессировке на устранение площадки текучести у вакуумированной малоуглеродистой стали. // Физика и химия обработки металлов, 1971, № 4, с. 53-60.

46. Терентьев В.Ф. Модель физического предела усталости металлов и сплавов. // Докл. АН СССР, 1969, т. 185, № 2, с. 324-326.

47. Ivanova V.S., Terent'ev V.F., Poida V.G. The relation between the yielding and fatigue at the low carbon steel. // Inter. Journal of Fracture Mechanics, 1978, v. 8, p. 237-238.

48. Иванова B.C., Терентьев В.Ф., Пойда В.Г. Особенности накопления деформации при циклическом нагружении малоуглеродистых сталей. // Физика металлов и металловедение, 1970, т. 30, № 3, с. 836-842.

49. Терентьев В.Ф., Хольсте К. К вопросу о негомогенности протекания деформации в начальной стадии нагружения армко-железа. // Проблемы прочности, 1973, № 11, с. 3-10.

50. Горицкий В.М., Иванова B.C., Орлов Л.Г., Терентьев В.Ф. О различии пластической деформации поверхности и внутренних слоев поликристаллического железа при усталостном нагружении. // Докл. АН СССР, 1972, т. 205, №4, с. 812-814.

51. Терентьев В.Ф., Коган И.С., Орлов Л.Г. О механизме усталостного разрушения молибденового сплава ЦМ-10. // Физика металлов и металловедение, 1976, т. 42, № 6, с. 1273-1279.

52. Иванова B.C., Терентьев В.Ф. Природа усталости металлов. М: Металлургия, 1975, 456 с.

53. Горицкий В.М., Терентьев В.Ф. Структура и усталостное разрушение металлов. -М: Металлургия, 1980, 208 с.

54. Терентьев В.Ф. Циклическая прочность металлических материалов Уфа: Изд-воУГНТУ, 2001, 105 с.

55. Терентьев В.Ф. Усталость металлических материалов: Учеб. пособие. Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2000, 60 с.

56. Встовский Г.В., Колмаков А.Г., Терентьев В.Ф. Мультифрактальный анализ особенностей разрушения приповерхностных слоев молибдена // Известия РАН серия "Металлы", 1993, №4, с.164-178.

57. Колмаков А.Г. Влияние поверхностного модифицирования на механические свойства молибдена. // Автореферат дисс. . канд. технич. наук, М: ИМЕТ им. А.А. Байкова РАН, 1994, 24 с.

58. Встовский Г.В., Колмаков А.Г. Анализ влияния поверхностной обработки на структуру статических изломов малолегированного молибдена с помощью мультиф-рактального формализма. // Физика и химия обработки материалов, 1995, №6, с.69-84.

59. Колмаков А.Г., Бунин И.Ж., Встовский Г.В. Изменение мультифрактальных характеристик структур приповерхностных слоев деформируемого молибдена, вызванное поверхностным обезуглероживанием. // Физика и химия обработки материалов, 1996, № 4, с.60-69.

60. Панин В.Е. Основы физической мезомеханики. // Физическая мезомеханика, 1998, № 1, с. 5-22.

61. Физическая мезомеханика и компьютерное конструирование материалов: в 2-х т. / под ред. В.Е. Панина Новосибирск: Наука, 1995, 297 с. и 320 с.

62. Панин В.Е. Современные проблемы прочности и пластичности твердых тел // Изв. вузов. Физика, 1998, вып. 41, № 1, с. 7-34.

63. Макаров П.В. Подход физической мезомеханики к моделированию процессов деформации и разрушения. // Физическая мезомеханика, 1998, т. 1, № 1, с. 61-81.

64. Панин В.Е, Слосман А.Н, Колесова Н.А. О механизмах фрагментации на ме-зоуровне при пластической деформации поверхностно-упрочненной хромистой стали. // Физическая мезомеханика, 1997, т. 84, № 2, с. 130-135.

65. Панин В.Е. Физическая мезомеханика поверхностных слоев твердых тел. // Физическая мезомеханика, 1999, т. 2, № 6, с. 5-23.

66. Панин А.В, Клименов В.А, Абрамовская Н.А, Сон А.А. Зарождение и развитие потоков дефектов на поверхности деформируемого твердого тела. // Физическая мезомеханика, 2000, т. 3, № 1, с. 83-93.

67. Панин В.Е, Гладкова Т.Ф, Ангелова Г.В. Динамика локализации деформации в поверхностном монокристаллическом слое плоских поликристаллических образцов алюминия при циклическом нагружении. // Физическая мезомеханика, 2000, т. 3, № 4, с. 79-88.

68. Панин В.Е, Слосман А.Н, Антипина Н.А, Литвиненко А.В. Влияние внутренней структуры и состояния поверхности на развитие деформации на мезоуровне малоуглеродистой стали. // Физическая мезомеханика, 2001, т. 4, № 1, с. 105-110.

69. Galligan J.M, Fenerstein S. Deformation characteristics of zinc crystals with poly-crystalline surface layers. // Trans. Met. Soc. AIME, 1965, v. 233, p. 263.

70. Berkowitz B.J, Bilello J.C. Surface strengthening produced by an inherent polycrys-talline layers. // Met. Trans, 1976, v. 7A, № 3, p. 407-413.

71. Шоршоров M.X, Алехин В.П. Влияние среды и состояния поверхности на процесс пластической деформации кристаллов. // Физика и химия обработки металлов, 1976, № 1, с. 61-76.

72. Mann Y.H. Tensile behavior of tungsten and tungsten alloys wires from 1300 to 1600 K. // Proc. Symp. TMS Fall. Meet. "Refract Metals: State-of-the Art", 27 September 1988, Chicago, Warrendale, 1989, p. 49-63.

73. Tottori Т., Talia J.E., Gibala L. Surface oxide softening of polycrystalline molybdenum and tungsten. // Scr. Met., 1980, v. 14, p. 1153-1155.

74. Колмаков А.Г. Зависимость механических характеристик проволок из малолегированных сплавов молибдена от качества обработки поверхности // Физика и химия обработки материалов, 1993, №4, с.110-119.

75. Встовский Г.В., Колмаков А.Г., Анализ влияния поверхностной обработки на структуру статических изломов малолегированного молибдена с помощью мультиф-рактального формализма. // Физика и химия обработки материалов, 1995, № 6, с.69-84.

76. Колмаков А.Г., Геминов В.Н., Терентьев В.Ф., Влияние качества обработки поверхности на сопротивление усталости малолегированного молибдена. // Физика и химия обработки материалов, 1996, № 1, с.87-95.

77. Форрест П. Усталость металлов, пер. с англ. М: Машиностроение, 1968, 350 с.

78. Kawagoishi N., Fujimura К., Cheh Q., Arikawa M., Maeno I., Tanaka H. Fatigue strength of specimens ground by a CBN-wheel: in cases of carbon steel and Ni-base super alloy. // Trans. Jap. Soc. Mech. Eng., 1997, v. 63, № 613, p. 1844-1848.

79. Ando Z., Tsushida K., Nakano N. The influence of surface roughness on the fatigue strength of carbon steel at elevated and room temperatures. // J. Soc. Mater. Sci. Jap., 1974, v. 23, №252, p. 771-776.

80. Takase Т., Setoguchi K., Wakahara T. Effekt of surface roughness on fatigue strength of 0,25% С annealed steel and policarbonate. // Jap. Soc. Mech. Eng., 1998, V. 64, №622, p. 1463-1467.

81. Nakamura M. The influence of surface roughness on cyclic life of Ti-alloy. // Curr. Adv. And Processes, 1988, v. 1, № 5, p. 1373.

82. Moriyama M., Nagano Т., Kawagoishi N., Takaki S., Nagashima E. Effect of shot penning on fatigue strength of 18 % Ni maraging steel. // Jap. Soc. Mech. Eng., 1999, v. 65, № 639, p. 2267-2273.

83. Зайцев Г.З., Яценко B.K. Влияние режимов упрочнения алмазным выглаживанием на усталостную прочность валов. / В сб.: Вопросы прочности крупных деталей машин. М: Машиностроение, 1976, с. 227-233.

84. Verpoest I., Aernoudt Е., Demyttere А and De Boundt M. The fatigue threshold, surface condition and fatigue limit of steel wire. // Int. J. Fatigue, 1985, v. 7, № 4, p. 199-214.

85. Черных Ю.М., Кузьмин Н.Ф., Исследование влияния электрохимического полирования на выносливость пружин. // Респ. межведомств, науч.-техн. сб. "Детали машин", Киев: Техшка, 1982, вып. 35, с. 100-104.

86. Черных Ю.М., Воробьев Г.М., Механизм влияния электрохимического полирования на сопротивление усталости стали. // Материаловедение и термическая обработка металлов, 1991, № 11, с. 11-13.

87. Bilello J.C. On the surface damage mechanism of film strengthening. // Scr. Met., 1970, v. 4, p. 493-496.

88. Pridans J., Bilello J.C. Plastic constraint as a mechanism for film strengthening. // Acta Met., 1972, v. 20, №12, p. 1339-1346.

89. Paterson W.R., Greenfield I.G. The effect of surface alloying on the plastic deformation behavior of copper. // Acta Met., 1971, v. 19, №2, p. 123-141.

90. Clarke P.C., Kay M.M.B. Effect of surface films on fatigue life of steels. // Mater. Pres. And Stand., 1965, №12, p. 600-606.

91. Садыков Ф.А., Барыкин Н.П. Влияние электроосажденного покрытия из сплава Cd-17,5%Zn на ползучесть монокристалла цинка. // Физика и химия обработки материалов, 1990, №4, с. 96-100.

92. Балов В.П., Геминов В.Н., Иванова B.C. и др. Повышение жаропрочности ау-стенитной стали посредством лазерного нанесения покрытия. // Физика и химия обработки материалов, 1986, №6, с. 80-83.

93. Taberesku R., Berg Н. Plasma-CVD-Verfahren fur Hartmetalle. // IndustrieAnzeiger, 1991, v. 113, № 72, s. 36-42.

94. Ляшенко Б.А., Цыгулев ОБ. Кузнецов П.Б. Необходимо ли всегда повышать адгезионную прочность защитных покрытий? // Проблемы прочности, 1987, № 5, с. 70-74.

95. Stjerberg K.J. Fracture toughness of TiC-coated cemented carbides. // Met. Sci. And Eng., 1980, v. 14, №5, p. 189-192.

96. Su Y.L., Yao S.H., Wei C.S., Kao W.H., Wu C.T. Influence of single- and multilayer TiN-films on the axial tension and fatigue performance of AISI 1045 steel. // Thin Solid Films, 1999, v. 338, p. 177-184.

97. Zhang Y.H., Withers P.J., Fox M.D. and Knowles D.M. Damage mechanism of coated systems under termomechanical fatigue. // Mater. Sci. And Technol., 1999, v. 15, № 9, p. 1031-1036.

98. Stoudt M.R., Cammarata R.C., Richer R.E. Suppression of fatigue cracking with nanometer-scale multilayered coating. // Scripta Mater., 2000, v. 43, №6, p. 491-496.

99. Shworth V.A., Grant W.A., Procter R.P.M. Ion implantation into metals. Perga-mon Press, 1982, 236 p.

100. Preece C.M., Hirvonen J.K. Ion implantation metallurgy. New-York: TSM-AIME, 1980, 420 p.

101. Hirvonen J.K. Ion implantation. Academic Press, 1980, 250 p.

102. Zhang D., Yu W., Wang Z. Improvement on fatigue life of Ti-6A1-4V alloy by carbon ion implantation. // Acta Met. Sin., 1990, v. 26, №5, p. A351-A355.

103. Murakami R., Nozu Т., Kondon M., Ferguson W. Effect of nitrogen ion implantation on fatigue crack initiation and early crack growth behavior of high tensile strength steel. // J. Mech. Phys. Jap., 1999, № 12, p. 2511-2517.

104. Антипина H.A., Панин B.E., Слосман A.M., Овечкин Б.Б. Волны переключения макрополос локализованной деформации при растяжении поверхностно-упрочненных образцов. // Физическая мезомеханика, 2000, т. 3, вып. 3, с. 37-41.

105. Панин В.Е., Слосман А.И., Колесова Н.А. Закономерности пластической деформации и разрушения на мезоуровне поверхностно-упрочненных образцов при статическом разрушении. //Физическая мезомеханика, 1996, т. 82, вып. 2, с. 129-136.

106. Хирано M. Механические свойства ионно-имплантированных материалов. // Киндзоку Хемен Гидзиоцу, 1988, v. 39, № 10, р. 571-578.

107. Арзамасов Б.Н, Братухин А.Г, Елисеев Ю.С, Панайоти Т.А. Ионная химико-термическая обработка сплавов. -М: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999, 400 с.

108. Лахтин Ю.М, Коган Я.Д. Азотирование стали. М: Машиностроение, 1976, 256 с.

109. Grummon D.S., Jones J.W, Was G.S. Fatigue damage accumulation in nickel modified by ion-beam surface microalloying. // Met. Trans. A., 1987, v. 19, № 7-12, p. 27752788.

110. Владимиров Б.Г, Гусева М.И, Иванов С.М, Терентьев В.Ф. и др. Повышение циклической прочности металлов и сплавов методом ионной имплантации. // Поверхность. Физика, химия, механика, 1982, № 7, с. 139-147.

111. Федоров A.B., Васильева Е.В, Владимиров Б.Г. и др. Исследование свойств поверхности стали после ионной имплантации. II Поверхность. Физика, химия, механика, 1983, № 8, с. 123-131.

112. Терентьев В.Ф, Владимиров Б.Г, Федоров A.B. Повышение циклической прочности конструкционной стали 30ХГСНА путем ионной имплантации. / В сб.: Повышение долговечности и надежности машин и приборов. Куйбышев, 1981, с. 356357.

113. Колмаков А.Г, Терентьев В.Ф, Старостин Е.Е, Геминов В.Н. Влияние медного покрытия (совмещение вакуумного напыления с ионной имплантацией) на механические свойства молибденовой проволоки. // Физика и химия обработки материалов, 1992, №3, с. 85-88.

114. Колмаков А.Г., Терентьев В.Ф., Заболотный В.Г., Старостин Е.Е. Влияние ионно-плазменного рениевого покрытия на механические свойства молибденовой проволоки. // Физика и химия обработки материалов, 1992, №5, с. 21-27.

115. Колмаков А.Г. Влияние медных и рениевых PVD-покрытий на механические свойства молибдена. // Материалы симп. "Порошкавая технология в балтийских государствах" Литва, Каунас: Технология, 1993, с. 69-72.

116. Колмаков А.Г., Митин B.C., Краснобаев H.H., Терентьев В.Ф. Влияние магне-тронных покрытий из сплава МР-46 на механические свойства малолегированных сплавов молибдена. // Физика и химия обработки материалов, 1993, №3, с. 92-97.

117. Иванова B.C., Терентьев В.Ф., Коган И.С. и др. Влияние поверхностного легирования на механические свойства и характеристики усталости молибдена. // Физика и химия обработки материалов, 1979, №2, с. 136-143.

118. Иванова B.C., Терентьев В.Ф., Коган И.С. и др. Композиционный материал. -Авторское свидетельство СССР №634582 от 28.07.1978 г.

119. Терентьев В.Ф., Федоров A.B. Влияние лазерного облучения на циклическую прочность стали 30ХГСА. // Физика и химия обработки материалов, 1983, №6, с. 146147.

120. Вежких B.C., Гончаренко В.П., Романенко A.B., Терентьев В.Ф. Влияние лазерной закалки на механические свойства стали 45. // Физика и химия обработки материалов, 1983, №3, с. 21-23.

121. Osawa M., Yoneyama T., Kurosawa M., Ikezu F. Fatigue strength improvement by the laser surface treatment. // J. Jap. Soc. Strength and Fract. Mater., 1990, v.25, №1, p. 111.

122. Шмырева Т.П., Нижниковский А.Г., Потапова A.B., Ибатулин В.И. Особенности структуры поверхностного слоя коррозионно-стойкой стали после лазерной обработки. // Материаловедение и термическая обработка материалов, 1993, №10, с. 34-36.

123. Мулявичюс А., Бальчуненс М., Петретис Бр., Юзакенас Д. Механические свойства стали 20ХН2М после лазерной обработки. // Материаловедение и термическая обработка материалов, 1994, №1, с. 12-14.

124. Yaxin Т., Yongkang Z., Houg Z., Chengye Y. Effect of laser shock processing (LSP) on the fatigue resistance of an aluminum alloy. // J. Eng. Mater. And Technol., 2000, v. 122, №1, p. 104-107.

125. Домбровский Ю.М., Бровер A.B. Обработка стали воздушно-плазменной дугой со сканированием. // Материаловедение и термическая обработка материалов, 1999, №1, с. 10-14.

126. Самотугин С.С., Ковальчук A.B., Новохацкая О.И. и др. Упрочнение инструмента из быстрорежущих сталей плазменной струей. // Материаловедение и термическая обработка материалов, 1994, №2, с. 5-8.

127. Брык В.В. Взаимосвязь эволюции дислокационной структуры и фазового состава при облучении аустенитной хромоникелевой стали. // Перспективные материалы, 2000, №3, с. 59-64.

128. Шамардин В.К., Печерин A.M. Влияние облучения на свойства высокопрочных мартенситных сталей. // Материаловедение и термическая обработка материалов, 1999, №1, с. 25-28.

129. Дидык А.Ю., Семина В.К., Степанов А.Э. и др. Изменение структуры поверхности Ni, W и хромоникелевой стали, облученной ионами криптона высоких энергий. // Материаловедение и термическая обработка материалов, 1999, №1, с. 31-34.

130. Синельникова М.В., Михайлин А.И., Петров A.B. и др. Влияние ударной обработки на динамическую прочность стали 38ХНЗМФА. И Письма в ЖТФ, 2000, т. 26, вып. 16, с. 77-82.

131. Будовских Е.А., Петрушин В.А., Носарев П.С. Образование трещин в поверхностных слоях металлов при электровзрывной обработке. // Изв. вузов. Черная металлургия, 1999, №10, с. 34-43.

132. Тяпунина Н.А., Сысоев Н.Н., Подсобляев Д.С. и др. Влияние ультразвука на прочностные и диссипативные свойства азотированной стали 40ХН. // Материаловедение, 2000, №8, с. 43-50.

133. Elizalde-Torres J., Sandaval-Jimenez A. and Torres-Villasenor G. Influence of fluoridation on the strength of superplastic Zn-21Al-2Cu alloy deformed in a saline medium. // Scr. Met., 1999, v.40, №9, p. 1053-1056.

134. Олейник H.B., Магденко A.H., Скляр С.П. Сопротивление усталости материалов и деталей машин в коррозионных средах. Киев: Наукова думка, 1987, 200 с.

135. Fu W. Microstructure changes during cavitation erosion for a steel with metastable austenit. // J. Mater. Sci. Technol., 2000, v. 16, № 5, p. 546-548.

136. Sasmal В., Singh S.K. Apparent anomalous behavior of a cathodically charged low alloyed steel under tension. // Scr. Mater., 1999, v. 40, № 4, p. 497-502.

137. Combrade P. On the effect of surface layers on the crack initiation on nickel base alloy in high temperature water. // Abstr. 130-th annual international meeting and exibition of TMS, New Orleans, LA, Febr. 11-15, 2001, p. 132-133.

138. Хакен Г. Синергетика. M.: Мир, 1980, 406 с.

139. Иванова B.C. Синергетика. Прочность и разрушение металлических материалов. М.: Наука, 1992, 160 с.

140. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. М.: Мир, 1977,512 с.

141. Хакен Г. Синергетика: иерархия неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах. М.: Мир, 1985, 419 с.

142. Гладышев Г.П. Термодинамика и макрокинетика. Природа иерархических процессов. -М.: Мир, 1985, 287 с.

143. Панин В.Е., Лихачев В.Ф., Гриняев Ю.В. Структурные уровни деформации и разрушения. Новосибирск: Наука, 1990, 255 с.

144. Пригожин И., Николис Г. Сложное и перенос знаний. / в сб.: Синергетика и психология. Тексты. Выпуск 1 «Методологические вопросы» под ред. И.Н. Трофимовой и В.Г. Буданова. М.: Изд-во МГСУ «Союз», 1987, с. 64-94.

145. Чеховой А.Н. Синергетика малоцикловой усталости. / Сб. тезисов первого междисциплинарного семинара "Фракталы и прикладная синергетика" 18-21 октября 1999 г. Москва. М.: Изд-во ИМЕТ РАН, 1999, с. 80-81.

146. Трефилов В.И, Моисеев В.Ф, Печковский Э.П. Деформационное упрочнение и разрушение поликристаллических металлов. Киев: Наукова думка, 1989, 256 с.

147. Иванова B.C., Терентьев В.Ф, Горицкий В.М. Формирование ротационных структур при различных видах нагружения. / В книге: Экспериментальные исследования и теоретическое описание дислокаций. JL: ФТИ, 1984, с. 141-147.

148. Конева H.A., Козлов Э.В. Физическая природа стадийности пластической деформации. // Изв. вузов. Физика, 1990, т. 33, № 2, с. 89-106.

149. Иванова B.C., Баланкин A.C., Бунин И.Ж, Оксогоев A.A. Синергетика и фракталы в материаловедении. -М.: Наука, 1994, 383 с.

150. Долотов Б.И. Механизмы самоорганизации в системах. / Сб. тезисов второго международного междисциплинарного семинара "Фракталы и прикладная синергетика" 26-30 ноября 2001 г. Москва. М.: Изд-во МГОУ, 2001, с. 64-66.

151. Федер Е. Фракталы. -М.: Мир, 1991, 254 с.

152. Mandelbrot B.B. The fractal geometry nature. N.Y.: Freeman, 1983, 480 p.

153. Фракталы в физике. Ред. Л.Пьетронеро, Л.М.Тозатти. М.:Мир, 1988.

154. Hornbogen Е. Fractal analysis of grain boundaries in hot-worked poly crystals. // Z. Metalkde, 1987, Bd. 78, H. 9, p. 622-625.

155. Встовский Г.В. Фрактальная модель усталостного разрушения. Дисс. .канд. ф.-м. наук, М.: ИМЕТ, 1990, 130 с.

156. Бунин И.Ж, Встовский Г.В. // Структура и прочность материалов в широком диапазоне температур. Каунас: Каунас, политехи, институт, 1989, с. 102-104.

157. Mandelbrot B.B, Passoja D.E., Paullay A.J. Fractal character of fracture surfaces of metals. //Nature, 1984, v. 308, p. 721-722.

158. Бобро Ю.Г., Мельник В.Н., Шостак А.В., Волошин В.У. Определение фрак-тальности поверхностей разрушения по данным РЭМ-стереоизмерений. // Металлы, 1999, №3, с. 109-113.

159. Sakai Т., Sakai Т., Ueno A. Fractal and fracture mechanics analysis on fatigue fracture surfaces of metallic materials. // Trans. Jap. Soc. Mech. Eng., 2000, v. 66, №652, p. 2183-2190.

160. Sakai Т., Sakai Т., Ueno A. Fractal analysis of metal surfaces mechanically finished by several methods. // Trans. Jap. Soc. Mech. Eng., 1998, v. 64, №620, p. 1104-1112.

161. Avnir D., Farin D., Pfeifer P. Molecular fractal surfaces. // Nature, 1984, v. 308, p. 261-263.

162. Pfeifer P., Avnir D., Farin D. Scaling behavior of surface irregularity in the molecular domain: from adsorption studies to fractal catalysts. // J. Stat. Phys., 1984, v. 36, p. 699716.

163. Burrougth P.A. Fractal dimensions of landscapes and other environmental data. // Nature, 1981, v. 294, p. 240-242.

164. Бунин И.Ж., Колмаков А.Г., Встовский Г.В., Терентьев В.Ф., Концепция фрактала в материаловедении. Сообщение 1. Фрактальная параметризация структур материалов. //Материаловедение, 1999, №2, с. 19-26.

165. Встовский Г.В., Колмаков А.Г., Терентьев В.Ф. Мультифрактальный анализ особенностей разрушения приповерхностных слоев молибдена // Металлы, 1993, № 4, с.164-178.

166. Vstovsky G.V. A controlled multifractal. // Phys. Lett. A, 1992, v. 165, № 1, p. 4146.

167. Vstovsky G.V. Transform Information: A Symmetry Breaking Measure. // Foundations of Physics. 1997, v.27, № 10, p.1413-1444.

168. ГОСТ 14963-78 «Проволока стальная легированная. Технические условия», М: Издательство стандартов, 1978, 8 с.179

169. Bogolyubov E.P., Bochkov V.D., Veretennikov V.A. et al. A powerful soft X-ray source for X-ray lithography based on plasma focusing. // Physica Scripta, 1999, v. 57, p. 488 -494.

170. Dubrovsky A.V., Gribkov V.A., Ivanov Yu.P., Lee P., Lee S., Liu M. Operation of small dense plasma focus with neon gas filling in low and high pressure regimes. // J. Tech. Phys., 1999, v. 40(1), p. 125-128.

171. Конструкционные материалы: справочник под общ. ред. Б.Н. Арзамасова. М: Машиностроение, 1990, 688 с.

172. ПотакЯ.М. Высокопрочные стали. -М: Металлургия, 1972, 208 с.

173. Геминов В.Н., Геров В.В., Колмаков А.Г. Установка для усталостных испытаний тонких проволок. Патент РФ № Ru 2163716 С1 от 14.09.1999.

174. Счастливцев В.М., Калетинна Ю.В., Калетин А.Ю. и др. Влияние термообработки на механические и усталостные свойства мартенситно-стареющих сталей. // ФММ, 1992, №1, с. 111-117.

175. Чаусов Н.Г., Марусий О.И., Лебедев А.А. Влияние вида напряженного состояния на механизмы разрушения мартенситно-стареющей стали в условиях равновес-нонго деформирования. // Проблемы прочности, 1991, №3, с.74-79.

176. Терентьев В.Ф., Бунин И.Ж., Загреев П.В. Влияние температуры старения на комплекс свойств мартенситно-стареющей стали. // Материаловедение, 1998, №1 , с. 40-49.

177. Linaza М.А., Rodrigez-Ibabe J.M., Fracture Static Mechanisms on Fatigue Crack Propagation in Microalloyed Fording Steels // Trans. ASME. J. Eng. Mater, and Technol., 2000, v.122, №2, p. 198-202.