автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Закономерности пластической деформации на мезо- и макромасштабных уровнях поверхностных слоев технического титана ВТ1-0 в различном структурном состоянии

На правах рукописи

Казаченок Марина Сергеевна

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА МЕЗО- И МАКРОМАСШТАБНЫХ УРОВНЯХ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ ТЕХНИЧЕСКОГО ТИТАНА ВТ 1-0 В РАЗЛИЧНОМ СТРУКТУРНОМ СОСТОЯНИИ

05.16.01 - металловедение и термическая обработка металлов 01.04.07 - физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск -2005

Работа выполнена в Институте физики прочности и материаловедения СО РАН

Научные руководители:

Научные руководители: доктор физико-математических наук, академик РАН, профессор Панин Виктор Евгеньевич

кандидат физико-математических наук Панин Алексей Викторович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Полетика И.М.

кандидат физико-математических наук Купрекова Е.И.

Ведущая организация: Новосибирский государственный технический университет

Защита состоится " 30 " декабря _ 2005 г. в 14°° часов на заседании

диссертационного совета Д 003.038.01 в Институте физики прочности и материаловедения СО РАН по адресу: 634021, г. Томск, пр. Академический, 2/1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИФПМ СО РАН.

Автореферат разослан " 28 " ноября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук , О.В. Сизова

Л

22£3£~7/

3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Согласно принципам физической мезомеханики, поверхностные слои нагруженных твердых тел являются автономным мезоскопическим структурным уровнем пластической деформации. В них развиваются специфические механизмы деформации различного масштабного уровня. Состояние поверхности существенно влияет на характер деформации в объеме материала и механическое поведение деформируемого твердого тела в целом.

Наиболее наглядно автономный характер пластического течения поверхностных слоев проявляется в наноструктурных материалах. В работе [1] впервые было показано, что создание субмикрокристаллической структуры в тонком поверхностном слое малоуглеродистой стали блокирует дислокационную деформацию на микромасштабном уровне и вызывает распространение переплетающихся мезополос экструдированного материала в виде двойных спиралей. В зависимости от характера развития мезополос прочность и пластичность данных материалов могут изменяться в широких пределах.

Интенсивного развития мезоскопических механизмов деформации можно ожидать в наноструктурных поверхностных слоях образцов из титана Титан имеет высокую температуру плавления, большое сродство к водороду, очень низкую энергию дефекта упаковки (10 мДж/м2) и склонность к полиморфному превращению. Это обусловливает существование в его поверхностных слоях спектра различных атомных конфигураций, которые должны облегчать развитие потоков деформационных дефектов Большой вклад в исследование механического поведения нано- и субмикрокристаллического титана внесли Р 3. Валиев. И.В. Александров, С.П.Малышева. ММ Мышляев, Г.А Салищев, ЮР Колобов, ЕФ Дударев и др Однако, несмотря на большое количество работ, закономерности распространения полос локализованной пластической деформации на мезо- и макромасштабных уровнях до конца остаются не выясненными.

Благодаря высокой способности титана и его сплавов к поглощению водорода, их физико-химические и механические свойства могут изменяться в широких пределах. В одних случаях водород вызывает охрупчивание, в других - увеличение пластичности металлов Особенно сильно воздействие водорода должно проявляться в субмикрокристаллических материалах, имеющих протяженные границы зерен и повышенную плотность дефектов. Для подтверждения автономного характера деформации поверхностных слоев технического титана, а также для выявления роли поверхности в развитии пластического течения нагруженных твердых тел в данной работе тонкий приповерхностный слой образцов из титана модифицировали путем электролитического наводороживания.

Цель работы

Исследовать механизмы деформации на мезо- и макромасштабных уровнях поверхностных слоев технического титана марки ВТ 1-0, находящегося в различном структурном состоянии (рекристаллизованном, прокатанном, имеющем

субмикрокристалличсскую структуру в тонком поверхностном слое или во всем

объеме материала). В соответствии с целью работы были поставлены следующие

задачи:

• Изучить основные закономерности распространения полос локализованной пластической деформации на мезо- и макромасштабных уровнях в образцах из технического титана марки ВТ1-0, имеющего субмикрокристаллическую структуру в тонком поверхностном слое или во всем объеме материала;

• Путем последовательного термического отжига при постепенно повышающихся температурах выявить корреляцию между субмикрокристаллической структурой технического титана и характером локализации пластической деформации;

• Изучить влияние наводороживания на характер пластической деформации образцов из титана марки ВТ1-0, находящегося в различных структурных состояниях;

• Исследовать механические характеристики наводороженного поверхностного слоя и его влияние на прочность и пластичность технического титана марки ВТ 1-0, подвергнутого предварительным ультразвуковой обработке или равноканальному угловому прессованию.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Совокупность экспериментальных данных, позволивших выявить на различных масштабных уровнях закономерности пластического течения поверхностных слоев технического титана марки ВТ1-0, находящегося в рекристаллизованном состоянии, после деформации прокаткой, ультразвуковой обработки, равноканалытого углового прессования и последующего термического отжига или наводороживания;

2. Деформация неравновесных высокодефектных поверхностных слоев технического титана марки ВТ 1-0 развивается на мезомасштабном уровне в виде переплетающихся мезополос экструдированного материала, распространяющихся по направлениям максимальных касательных напряжений. С увеличением степени деформации ширина и высота мезополос возрастают. Макролокализация пластической деформации в субмикрокристаллических материалах проявляется в виде протяженных зигзагообразных макрополос интрудированного материала;

3. На стадии предразрушения в поверхностном слое деформируемого образца образуется макрогофр в виде стоячей волны, длина которой соизмерима с длиной образца. В месте максимальной амплитуды гофра появляется макроконцентратор напряжений, который формирует шейку, обусловливающую глобальную потерю сдвиговой устойчивости нагруженного материала;

4 Возникающее в процессе термического отжига разрушение субмикрокристаллической структуры в тонком поверхностном слое или во всем объеме технического титана марки ВТ1-0 вызывает постепенное размытие мезо-и макрополос локализованной деформации. Исчезновение макрополос изменяет характер разрушения субмикрокристаллических материалов от схемы скола к схеме нормального отрыва;

5. Наводороживание поверхностного слоя технического титана марки ВТ1-0 позволяет выявить тонкую структуру мезополос локализованной деформации Введение малой концентрации водорода приводит к повышению его пределов текучести и прочности с одновременным увеличением пластичности. Максимальный эффект увеличения механических свойств при наводороживании наблюдается в субмикрокристаллических материалах.

Научная новизна. В работе впервые:

1. Выявлены закономерности локализации пластической деформации на мезо- и макромасштабных уровнях поверхностных слоев технического титана марки ВТ1-0, находящегося в различном структурном состоянии;

2. Показано, что место формирования шейки в деформируемом образце определяется макрогофром его поверхностного слоя. Вскрыто влияние полос локализованной деформации на характер разрушения субмикрокристаллического титана;

3. Установлено, что характер кривых "напряжение - деформация" нагруженных образцов существенно зависит от картины развития полос локализованной пластической деформации. Распространение переплетающихся полос экструдированного материала задерживает накопление дефектов в объеме и переход от мезо- к макролокализации деформации. Распространение макрополос сопровождается падением деформирующего напряжения на кривой а- е.

Научная и практическая значимость I

• Низкотемпературный термический отжиг субмихрокристаллического титана марки ВТ 1-0 позволяет увеличить как прочность, так и пластичность материала за счет уменьшения локализации деформации на мезо- и макромасштабных уровнях и более однородного вовлечения в одновременное пластическое течение большего объема материала.

• При наводороживании титана марки ВТ 1-0 формируется упрочненный поверхностный слой, приводящий к повышению его пределов текучести и прочности при одновременном пластифицировании образца. Введение концентрации водорода выше некоторого критического значения обусловливает охрупчивание поверхностного слоя технического титана и снижение макромеханических характеристик материала

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: III, IV, V Всероссийской конференции молодых ученых "Физическая мезомеханика материалов" (Томск, 2000, 2001, 2003); VIII международной научно-практической конференции "Современная техника и технологии СТТ'2002" (Томск); Internationa! Workshop "Mesomachanics: Foundations and Applications" (Томск, 2001, 2003); на школе-семинаре "Современные проблемы физики и технологии" (Томск, 2001, 2002, 2004); "Korea-Russia International Symposium on Science and Technology (Ulsan, Repablic of Korea, 2003); VI Всероссийской (международной) конференции "Физикохимия ультрадисперсных (нано-) систем", (Томск, 2003); I Международной

конференции "Современные проблемы машиностроения и приборостроения" (Томск, 2003), II Всероссийской конференции молодых ученых "Материаловедение, технологии и экология в третьем тысячелетии", (Томск, 2003); региональной школе-семинаре "Новые материалы. Создание, структура, свойства" (Томск, 2003, 2004); Н международном семинаре "Взаимодействие изотопов водорода с конструкционными материалами. IHISM-04" (Саров, 2004); 2nd International Symposium on Hydrogen In Matter "ISOHiM" (Uppsala, Sweden, 2005).

Публикации

По теме диссертации опубликовано J2 статей и докладов международных конференций. Список основных публикаций приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, литературного обзора, методической главк, трех оригинальных глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы составляет 139 страниц, включая 67 рисунков, 2 таблицы, библиографический список содержит 161 наименование.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации и выбор объектов исследований, сформулирована цель и основные задачи исследования, кратко представлено содержание работы, приведены положения, выносимые на защиту.

Глава 1. Влияние структурного состояния на механическое поведение металлов и сплавов

В первой главе проанализировано влияние ультразвукового деформирования поверхности на структуру, фазовый состав и механические свойства поликристаллических металлов. Кратко описаны способы получения нано- и субмикрокристаллических материалов, изложены особенности наноструктурных состояний, полученных методом равноканального углового прессования. Представлены закономерности развития пластической деформации в материалах, имеющих субмикрокристаллическую структуру в тонком поверхностном слое или во всем объеме Рассмотрены известные представления о термической стабильности наноструктурных материалов. Описаны особенно« и взаимодействия водорода с металлами. Особое внимание уделено влиянию водорода на фазовый состав, структуру и механические свойства титана и его сплавов.

На основе анализа литературных данных сформулированы основные задачи настоящей работы.

Глава 2. Материалы и методика исследований

Исследования были выполнены на образцах из технического титана марки ВТ1-0 (состав вес. %: 0.18 Fe; 0.1 Si; 0.07 С; 0.12 О; 0.01 Н; 0.04 /V) в состоянии прокатки. Для формирования субмикрокристаллической структуры в тонком приповерхностном слое пластину ВТ1-0 подвергали ультразвуковой обработке с одной стороны. Толщину поверхностного слоя, проработанного

ультразвуком 250 мкм), оценивали путем измерения микротвердости в поперечном сечении образца. Субмикрокристаллическая структура во всем объеме образцов из титана была получена путем равноканалъного углового прессования при температуре - 400 °С.

С целью уменьшения уровня внутренних напряжений исследуемые образцы подвергали термическому отжигу в интервале температур 350.. 750 °С в течение I часа.

Деформационный речьеф поверхности образцов при различных степенях деформации изучали с помощью оптического, растрового электронного и сканирующего туннельного (СТМ) микроскопов, а также лазерного профилометра. Дефектную субструктуру и фазовый состав исследуемых образцов определяли с помощью просвечивающего электронного микроскопа и рентгеноструктурного анализа.

Количественную аттестацию пластической деформации объемных материалов проводили путем анализа полей векторов смещений, получаемых оптико-телевизионным измерительным комплексом ТОМ5С высокого разрешения с помощью компьютерной обработки оптических изображений, а также путем анализа распределения главного пластического сдвига.

Для определения содержания водорода в исходных (ненаводороженных) образцах из гитана использовался метод термостимулированного газовыделения. Насыщение водородом образцов из титана осуществляли при комнатной температуре в 1 М растворе электролита (ИОН + Н/У) при плотности тока 1 А/см2 в течение 30, 60 и 120 минут. Распределение во л проча в наводороженных поверхностных слояхмарки ВТ 1 -0 определяли на масс-спектрометре вторичных ионов. Микротвердость наводороженного слоя измеряли на наноинденторе с использованием пирамидки Викерса,

Глава 3. Особенности локализации деформации и механического поведения титана ВТ1-0 в различном структурном состоянии

Анализ СТМ - изображений нагруженных образцов показал, что в процессе растяжения уже при е =4% на поверхности титана, подвергнутого предварительным прокатке, ультразвуковой обработке или равноканальному угловому прессованию, выявляются переплетающиеся мезополосы экструдированного материала шириной около 5 мкм (рис. 1.а) Высота полос не превышает I мкм. При дальнейшем нагружении латеральные размеры и высота полос увеличиваются, и при степенях деформации с> 10% на СТМ-изображениях становятся видны только их отдельные фрагменты Однако построение монтажа из большого количества СТМ-изображений позволяет при больших степенях деформации также выявить на поверхности нагруженного образца систему переплетающихся меэополос. ориентированных в направлениях максимальных касательных напряжений гтах (рис. 1 б, в). Ширина мезополос составляет 40 60 мкм, а их высота достигает 3 мкм

Наряду с экструдированными мезополосами при растяжении образцов, имеющих субмикрокристаллическую структуру в поверхностном слое или во всем объеме материала, на их поверхности наблюдаются интрудированные макрополосы локализованной деформации Их ширина составляет 200 300 мкм Макрополосы зарождаются на захвате, являющемся базовым концентратором напряжений, и

Рис 1 СТМ-ичображения поверхности титана в состоянии прокатки (а), а также подвергнутого ультразвуковой обработке (б) или равноканальному угловому прессованию (в); е=4 (а), 27 (б) и 12% (в)

распространяются первоначально только в поверхностном слое материала Движение макрополосы изгибает рабочую часть образца и вызывает появление на противоположной стороне нового концентратора напряжений, генерирующего полосу сброса. Таким образом, макрополосы распространяются зигзагообразно через всю ширину рабочей части. Края макрополосы также оказываются зигзагообразными (рис. 2) Данные макрополосы появляются на стадии равномерного удлинения образца и обусловливают макролокализацию деформации в субмикрокристаляичееком поверхностном слое.

Макрополосы, по-существу. образуют протяженную зигзагообразную шейку в субмикрокристаллическом поверхностном слое материала При дальнейшем нагружении макрополосы локально утоняют образец в области зигзагообразной шейки и формируют первую стадию макролокализации деформации.

Вторая стадия макролокализации пластического течения связана непосредственно с возникновением стационарной шейки и разрушением материала Стационарная шейка образуется в макрополосе, развивающейся в месте максимального изгиба образца, формирующего в поверхностном слое макрогофр (рис 3) Расчет полей векторов смещений и интенсивности пластической деформации позволяет выявить четкую связь между развитием макрополос и образованием шейки и выделить два основных случая ее формирования. На рис. 4 представлен случай возникновения несимметричной шейки, когда в ней наблюдается одна макрополоса локализованной деформации Внутри данной полосы интенсивность сдвига является максимальной (рис. 4. в). Завершается этот процесс развитием вдоль макрополосы

магистральной трещины, которая обусловливает разрушение образца вдоль направления максимальных касательных напряжений ттах (рис. 4. г).

мкм

120Г

80 40

Рис. 3. Изображения макрогофра и его профиля, полученные с помощью лазерного профилометра на поверхности нагруженного образца из субмикрокристаллического титана марки ВТ1 -0

IЛ мм

Рис 4 Образование несимметричной шейки и характер разрушения при растяжении образцов из титана с

субмикрокристаллической структурой в поверхностном слое, £=23%

а - оптическое изображение поверхности образца, б - поле векторов смешений; в - картина распредетения главного пластического сдвига, г - характер разрушения образца

Рис 5 Образование симметричной шейки и характер разрушения при растяжении образцов из титана с

субмикрокристаллической структурой в поверхностном слое, в* 23 %, а - оптическое изображение поверхности образца, б - поле векторов смешений, в - картина распределения главного пластического сдвига, I - характер разрушения образца

На рис 5 изображен случай возникновения симметричной шейки. Два боковых макроконцентратора напряжений генерируют симметричные макросдвиги в двух сопряженных направлениях ттт. Завершается этот процесс разрушением образца, характер которого представлен на рис. 5. г.

Характер кривых "напряжение - деформация" нагруженных образцов существенно зависит от картины развития в поверхностном слое полос локализованной пластической деформации Распространение переплетающихся мезополос экструдированного материала задерживает накопление в поверхностном счое деформационных дефектов и переход от мезо- к макролокализации деформации Это обусловливает сохранение высокой пластичноеги нагруженных образцов Напротив, развитие макрополос сопровождается падением деформирующего напряжения на кривой ег- г Природа этого падения связана с двумя факторами Во-первых. макролокализация приводит к уменьшению объема материала, одновременно участвующею в пластическом течении Макроблоки нагруженного образца смешаются друг относительно друга вдо ть макрополосы локализованной деформации, что существенно релаксирует внешние деформирующие напряжения. Данный эффект приводит к снижению деформационного упрочнения образца в целом Во-вторых, макрополоса может разрушать субмикрокристаллическую структуру, сформированную в результате ультразвуковой обработки или равноканального углового прессования.

Глава 4. Влияние термического отжига на характер локализации пластического течения нагруженных образцов

Путем последовательных отжигов при постепенно повышающихся температурах установлено, что разрушение субмикрокристаллической структуры в тонком поверхностном слое или во всем объеме технического титана марки ВТ 1-0 обусловливает постепенное размытие мезополос локализованной деформации. Как-

видно

отжиг образцов

уменьшает расстояние в

между

Рис 6 Оптические изображения образцов из титана марки ВТ 1 -0 подвергнутого ультразвуковой обработке (а) и последующему отжигу при температурах 350 (б) 450 (в),550 (г) и 650 °С (д). е=27 (а). 28 (б). 33 (в), 30 % (г, д)

мезополосами Тем не менее, слабовыраженые мезополосы наблюдаются даже после отжига при 650 °С.

Размытие переплетающихся мезополос локализованной пластической деформации на поверхности деформируемого образца после отжига при температуре 650 °С подтверждается исследованиями, проведенными с помощью сканирующего туннельного микроскопа (рис. 7).

Рис 7 СТМ - изображения поверхности титана, подвергнутого равноканальному угловому прессованию и последующему термическому отжигу при 550 (а) и 650 °С (б), £ = 23 (а) и 24% (б)

Термический отжиг оказывает влияние и на развитие макролокализации деформации Макрополосы интрудированного материала шириной ~300 мкм, распространяющиеся зигзагообразно через все сечение образца и обусловливающие формирование шейки, с трудом выявляются уже при огжиге 350 °С При увеличении температуры отжига до 450...650°С макрополосы полностью исчезают. Исчезновение макрополос изменяет характер разрушения субмикрокристаллических материалов от схемы скола к схеме нормального отрыва.

Совершенствование границ зерен вследствие уменьшения внутренних упругих напряжений в процессе отжига при 350 °С приводит к существенному снижению микрогвердости титана, имеющего субмикрокристалпическую структур) в тонком поверхностном слое или во всем объеме образцов Дальнейшее увеличение температуры отжига вызывает более плавное уменьшение микрогвердости

Несмотря на снижение микротвердости поверхностного слоя, отжиг при 350 °С не вызывает падения прочностных характеристик титана при растяжении (рис 8 и 9) Более того, низкотемпературный отжиг субмикрокристаллического титана приводит к более высокому пределу прочности и одновременному незначительному увеличению пластичности. Повышение температуры отжига до 450 °С вызывает снижение предела текучести субмикрокристаллического титана Однако вследствие увеличения протяженности участка слабого деформационного упрочнения предел прочности материала сохраняется таким же высоким, а пластичность существенно увеличивается. Наконец, после отжига при 550 и 650 °С наблюдается дальнейшее снижение кривой течения и. как следствие, уменьшение всех прочностных характеристик образцов из титана, имеющего субмикрокристаллическую структуру в тонком поверхностном слое или во всем объеме

800 -

п 500-

С

3 400 L

с 300?

200-

100 -

-о-

15 20

Е,%

25 30

Рис 8 Кривые "напряжение - деформация" прокатанного титана ВТ 14) (1), подвергнутого ультразвуковой обработке (2) и последующему отжигу при 350 (3), 450 (4) и 550 °С (5)

12 16

20 24

Рис 9 Кривые "напряжение - деформация" титана, подвергнутого равноканальному угловому прессованию (1) и последующему отжигу при 350(2), 450(3), 550 (4) и 650 °С (5)

Поскольку в образцах, обработанных ультразвуком, основные структурные изменения при температуре отжига 450 °С происходят в субмикрокристаллическом поверхностном слое, уменьшение прочностных свойств отражает влияние поверхностного слоя на макромеханическое поведение образца в целом. Поэтому противоречивость снижения микротвердости после отжига при 350 °С и неизменность при этом пределов текучести и прочности связаны с наложением при отжиге нескольких эффектов. С одной стороны, релаксация упрутих напряжений в приграничных областях должна приводить к снижению как микротвердости, так и сопротивления деформации при растяжении С другой стороны, в сильно дефектной субструктуре титана повышена растворимость кислорода, азота, углерода. При дислокационном возврате в приграничных зонах примеси внедрения будут осаждаться на границах зерен, закрепляя их Это обусловит повышение предела текучести через эффект задержки генерации первичных дислокаций в поверхностном слое, которые уходят в объем материала, определяя его пластическое течение на пределе текучести Наложение двух указанных факторов может сохранить неизменной кривую а - е после отжига при 350 "С при одновременном снижении микротвердости материала В то же время, выделения второй фазы в зернах субмикрокрисгаллического титана (по всей вероятносги, карбиды и нитриды титана) обусловливают слабое снижение микротвердости при увеличении температуры отжига от 350 до 450 "С.

Для понимания закономерностей изменения кривых а - е наноструктурных материалов при их отжиге очень важно учитывать также эффект развития в них мезо-и макрополос локализованной деформации. В материалах, характеризующихся изначальной склонностью к локализации деформации, размытие мезополос и исчезновение макрополос обусловливает одновременное вовлечение в пластическую деформацию большего объема материала и увеличение протяженности стадии деформационного упрочнения Последнее позволяет сохранить высокий предел прочности с одновременным возрастанием пластичности.

Увеличение температуры отжига титановых образцов до 550 °С и выше

приводит к существенному росту зерна и полному разрушению субмикрокристаллической структуры, и, следовательно, к снижению прочностных свойств. Однако вовлечение дислокационного механизма деформации (микрочасштабный уровень) вызывает увеличение пластичности материала Естественно, что более наг.мдно изменение механических характеристик проявляется в образцах из титана, имеющих субмикрокристаллическую структуру во всем объеме.

Глава 5. Влияние водородной обработки на механическое поведение технического титана, находящегося в различных структурных состояниях

Для подтверждения сильного влияния поверхностного слоя на развитие пластической деформации в объеме материала и характер разрушения твердых тел поверхность титана была модифицирована путем электролитического наводороживания. В настоящей работе представлены результаты исследования влияния наводороживания тонкого поверхностного слоя на деформационное поведение и механические свойства образцов из титана в различных структурных состояниях (рекристаллизованном, субмикрокристаллическом в тонком поверхностном слое или во всем объеме материала)

Методом термостимулированного газовыделения водорода показано, что последний присутствует во всех исследуемых образцах из титана марки ВТ 1-0 независимо от его структурного состояния. В процессе формирования субмикрокристаллической структуры в титане происходят перераспределение водорода, захваченного дефектами, и его преимущественное накопление на границах зерен. Об этом свидетельств} ет сужение максимума на кривой интенсивности газовыделения водорода от температуры Кроме этого наблюдается смещение максимума в высокотемпературную область. Положение максим} ма позволяет оценить энергию связи водорода в материале в результате равноканального углового прессования энергия связи водорода в титане увеличивается от 1.95 до 2,20 эВ

Анализ профилей распределения концентраций положительных ионов Н' свидетельствует о том. что во всех исстелованных образцах наблюдается рост концентрации водорода в приповерхностном слое с увеличением времени водородной обработки Интенсивность поглощения титаном водорода резко возрастает после создания субмикрокристаллической структуры в тонком поверхностном слое либо во всем объеме материала Максимальная глубина проникновения водорода в объем исследуемых образцов не превышает 2 мкм

Независимо от структурного состояния при растяжении образцов из титана, наводороженных в течение 60 и 120 минут, имеет место растрескивание тонкого поверхностного слоя (рис. 10) Период растрескивания определяется пространственной осцилляцией напряжений на границе раздела "наводороженный поверхностный слой - основной объем". С увеличением длительности водородной обработки расстояние между трещинами возрастает

Рис 10 Оптические изображения поверхности субмикрокристаллического титана марки В'П-0, подвергнутого наводорожи-ванию в течение 60 (а) и 120 минут (б), е=15 (а), 13% (6)

Развитие трещин не влияет на характер распространения переплетающихся мезополос локализованной деформации в поверхностном слое наводороженных образцов из титана, имеющих субмикрокристаллическую структуру в тонком приповерхностном счое либо во всем объеме материала (рис. 11). Более того, наводороживание позволяет более детально исследовать тонкую структуру мезополос. Как видно из рис. 12, мезополосы состоят из отдельных ламелей, испытывающих сдвиг как целое относительно друг друга. В свою очередь, в пределах каждой ламели проявляется еще более мелкая поперечная ламельная структура.

б

»1 т

Ч. "

■'"Л!

лД'Г

.Л

V

Л/

и Ч

Рис 11 Морфология поверхности (а) и профилограмма (б) субмикрокристаллического титана, подвергнутого наводороживанию в течение 60 минут, ь =" 12%

Рис 12 СТМ-изображеиия поверхности титана марки ВТ 1-0, подвергнутого растяжению после предварительных ультразвуковой обработки и наводороживания в течение 60 мин>т, е= 17%

Наводороживание тонкого приповерхностного слоя существенно влияет на макромеханические характеристики образцов при растяжении. При малых временах наводороживания в поверхностном слое титана образуется твердый раствор внедрения, обусловливающий искажения кристаллической решетки и возникновение в ней статсмещений Первый фактор приводит к задержке начала пласт ического течения

и, как следствие, к увеличению предела текучести. Второй фактор способствует смещению ламелей в мезополосах экспедированного материала. Это задерживает возникновение в образце макролокализации деформации и приводит к одновременному увеличению как прочности, так и пластичности (рис. 13). Причем, поскольку субмикрокристаллический титан более склонен к локализации деформации, то и эффект увеличения пластичности при наводороживании поверхностного слоя в нем существенно выше.

Наводороживание в течение 60 минут и более вызывает охрупчивание поверхностного слоя технического титапа. Периодическое растрескивание, имеющее место в процессе растяжения нагруженных образцов из титана, приводит к снижению их механических свойств. Период растрескивания определяется периодическим распределением концентраторов напряжений, вызванных несовместностью деформации тонкого упрочненною слоя и основного объема материала. В общем случае, расстояние между трещинами зависит от толщины слоя, соотношения механических характеристик упрочненного слоя и основного материала, характера переходной зоны и др. При глубине наводороживания 1.. 2 мкм расстояние между трещинами составляет 10 15 мкм. С увеличением длительности водородной обработки глубина наводороженного слоя и расстояние между трещинами возрастают.

Наноиядентирование позволяет наиболее эффективно исследовать механические характеристики тонкого наводороженного слоя образцов из титана. При этом достоверность получаемых результатов в значительной степени определяется величиной максимальной нагрузки, приложенной на индентор. С одной стороны, она не должна быть слишком малой, чтобы не учитывать влияние оксида на поверхности образца. С другой стороны, она не должна быть слишком большой, чтобы не сказывалось влияние объема материала, имеющего иные механические свойства.

В работе проводили исследования при максимальных нагрузках 10, 100 и 300 мН. При нагрузке Р^- 10 мН глубина проникновения инлентора не превышает 160 нм. В этом случае в процесс пластической деформации под действием наноицдентора вовлекается только упрочненный поверхностный слой. Как видно из таблицы 1, наводороживание в течение 30 минут увеличивает микротвердость поверхностного слоя в два раза. С увеличением времени наводороживания до 120 минут твердость поверхностного слоя возрастает более чем в 3 раза по сравнению с микротвердостью исходного образца. Такой поверхностный слой уже проявляет эффект хрупкого растрескивания при растяжении.

Рис. 13. Кривые "напряжение -деформация" образцов

рекристаллизованного (1-4) и субмикро кристаллическою титана марки ВТ1-0 (Г-4') до (1, Г) и после наводороживания в течение 30 (2,2'), 60 (3,3') и 120 минут (4,4')

образцов 1-4) и

150;

0 5 10 15 20 25 30

Е, %

Таблица 1. Микротвердость и глубина проникновения индентора

^тош мН Исходный образец Наводороженный в течение 30 минут Наводороженный в течение 120 минут

10 300 10 300 10 300

Я, МГ1а 19924 5582 39276 5836 64516 9236

А, нм 160 2200 130 2000 90 1300

При максимальной нагрузке Ртих - 300 мН глубина проникновения индентора соизмерима с глубиной проникновения водорода в объем титана (-1,5...2 мкм). Несмотря на то, что измеряется вся кривая "нагрузка - глубина проникновения индентора", микротвердость определяется на максимальной глубине укола пирамидки. Поэтому при малых временах обработки индентор прокалывает насквозь наводороженный слой и измеряет твердость основного материала. Только после наводороживания в течение 120 минут модифицированный поверхностный слой оказывает влияние на величину микротвердости (таблица 1). Таким образом, результаты определения твердости наводороженного слоя при максимальной нагрузке Ртах ~ 300 мН являются, некорректными.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Систематические исследования, проведенные с использованием приборов нового поколения, сочетающих высокое разрешение с возможностью сканирования больших площадей поверхности нагруженных материалов, позволили вскрыть принципиально новые процессы, протекающие в поверхностных слоях и существенно влияющие на макромеханические характеристики материала в целом. Полученные результаты позволили сделать следующие выводы:

1. Деформация в неравновесных высокодсфектных поверхностных слоях титана марки ВТ1-0 развивается на мезомасштабном уровне путем локализованного пластического течения в виде двойных спиралей переплетающихся мезополос. Распространение мезополос экструдированного материала обусловлено несовместностью деформации на границе раздела "поверхностный слой -основной объем". С увеличением степени деформации размеры мезополос возрастают.

2. На стадии предразрушения в поверхностном слое технического титана образуется макрогофр в виде стоячей волны, длина которой соизмерима с длиной образца. В месте максимальной амплитуды гофра появляется макроконцентратор напряжений, формирующий шейку.

3. Разрушение субмикрокристаллической структуры в тонком поверхностном слое или во всем объеме технического титана марки ВТ1-0 обусловливает постепенное размытие мезо- и макрополос локализованной деформации. В результате в процесс пластического течения вовлекается больший объем материала, приводя к увеличению его пластичности. Исчезновение макрополос

изменяет характер разрушения субмикрокристаллических материалов от схемы скола к схеме нормального отрыва.

4. Методом термостимулированного газовыделения показано, что водород присутствует даже в рекристаллизованном техническом титане. Ультразвуковая обработка и равноканальное угловое прессование способствуют накоплению водорода из воздуха в процессе деформирования. При электролитическом наводороживании наибольшая глубина проникновения водорода наблюдается в субмикрокристаллическом титане.

5. При малых временах наводороживания технического титана, независимо от его структурного состояния, наблюдается формирование упрочненного поверхностного слоя, с одной стороны, и пластификация образца в целом при одновременном повышении его пределов текучести и прочности, с другой стороны.

Цитируемая литература

1. А.В. Панин, В.А. Клименов, H.JI. Абрамовская, А.А Сон. Зарождение и развитие потоков дефектов на поверхности деформируемого твердого тела // Физическая мезомеханика. - 2000. - Т. 3 - № 1. - С. 83-93.

Основные научные результаты диссертации изложены в следующих

публикациях:

1 А V. Panin, V.A. Klimenov, A. A. Son, M.S. Kazachonok. Mechanisms of propagation of localized plastic-deformation bands in a solid // Proceedings of the 5th Korea-Russia International Symposium on Science and Technology "KORUS 2001", Russia. Tomsk, June 26 - July 3,2001. - V. 1. - P. 261-264.

2. А.В. Панин, B.E. Панин, И.П. Чернов, Ю.И. Почивалов, М.С. Казаченок, А. А. Сон, Р.З. Валиев, В.И. Копылов. Влияние состояния поверхности субмикрокристаллических гитана и а-железа на их деформацию и механические свойсша // Физическая мезомеханика. - 2001. - Т. 4. - № 6. - С. 87-94.

3. А.В. Панин, АА. Сон, М.С. Казаченок. Механизм формирования полос локализованной пластической деформации и их влияние на механические характеристики нагруженных твердых тел // Вопросы материаловедения. - 2002. -№ 1(29). - С.335-344.

4. Alexey Panin, Ivan Chernov, Vasiliy Klimenov, Alexandra Son, Marina Kazachenok. Effect of the surface condition on deformation mechanisms and mechanical properties of loaded solids // Proceedings of International Conference on New Challenges in Mesomechanics "MESOMECHANICS 2002", Aalborg University, Denmark, August 26-30,2002.-P. 433-437.

5. А.В. Панин, B.E. Панин, Ю.И. Почивалов, B.A. Клименов, И.П.Чернов, Р.З. Валиев. М С Казаченок, А А. Сон. Особенности локализации деформации и механического поведения титана ВТ1-0 в различных структурных состояниях // Физическая мезомеханика. - 2002. - Т. 5. - № 4. - С. 73-84.

6. А.В. Панин, В.А Клименов, Ю.И. Почивалов, А А. Сон, М.С. Казаченок. Пластическая деформация материалов, подвергнутых ультразвуковой обработке

// Сборник научных трудов VI Всероссийской (международной) конференции "Физикохимия улътрадисперсных (нано-) систем". - М.: МИФИ, 2003. -С.183-188.

7. А.В. Панин, В.Е. Панин, Ю.И. Почивалов, М.С. Казаченок, А.А. Сон, Р.З. Валиев. Пластическая деформация образцов субмикрокристаллического титана ВТ1-0 // Там же. - С. 253-257.

8. Alexey Panin, Marina Kazachenok, Yuri Pochivalov, Ivan Chernov, Vasiliy Klimenov. Hydrogen treatment of titanium specimens in various structural states // Proceedings of the 7th Korea-Russia International Symposium on Science and Technology "KORUS 2003", University of Ulsan, Repablic of Korea, June 28 - July 3, 2003. - P. 97-101.

9 A.B. Панин, B.B. Рыбин, C.C Ушков, М.С. Казаченок, B.A. Клименов, Ю.И. Почивалов, И.П. Чернов, Ю.И. Тюрин, Н.Н. Никитенков, Р.З. Валиев Влияние водородной обработки на механическое поведение технического титана ВТ1-0, имеющего различное исходное структурное состояние ,'/ Физическая мезомеханика - 2003. - Т. 6. - № 5. - С. 63-71.

10. A.V. Panin, V A. Klimenov, Yu.I. Pochivalov, A.A. Son, M.S. Kazachenok. The effect of ultrasonic treatment on mechanical behavior of titanium and steel specimens // Theoretical and Applied Fracture Mechanics. - 2004. - V. 41. - No. 1-3. - P. 163-172.

11 M С Казаченок, А В. Панин, Ю Ф. Иванов, Ю И. Почивалов, Р.З. Валиев. Влияние термического отжига на механическое поведение технического титана ВТ1-0, имеющего субмикрокристаллическую структуру в поверхностном слое или в объеме материала // Физическая мезомеханика - 2005 - Т. 8 - № 4. - С. 37-44.

12 А.В. Панин, МС Казаченок, В А. Клименов, ИII. Чернов, Р.З. Валиев. Влияние водородной обработки на механические характеристики титана и его сплавов // Сборник докладов Второго международного семинара "Взаимодействие изотопов водорода с конструкционными материалами. IHISM-04". 12-17 апреля 2004 г., Саров, Россия -С. 234-243.

25 4 04

РНБ Русский фонд

2006-4 28087

Подписано в печать 25.11.2005. Формат 60х84'/и. Печ. л. 1. Печать трафаретная. Тираж 100 экз. Заказ 48.

Издательство «В-Спектр», ИНН/КПП 7017129340/701701001, ОГРН 1057002637768 634055, г. Томск, пр. Академический, 13-24, Тел. 49-09-91. E-mail: bmwm<3 list.ru

Введение

Глава 1. Влияние структурного состояния на механическое поведение металлов и сплавов

1.1. Структура и свойства сплавов, подвергнутых интенсивной пластической деформации

1.1.1. Материалы с субмикрокристаллическим поверхностным слоем

1.1.2. Объемные субмикрокристаллические материалы

1.1.3. Термическая стабильность субмикрокристаллических материалов

1.2. Изменение состояния поверхности металлов за счет наводороживания

1.2.1. Общие закономерности взаимодействия водорода с металлами

1.2.2. Особенности взаимодействия водорода с титаном и его сплавами

1.3. Постановка задачи

Глава 2. Материалы и методика эксперимента

2.1. Материалы исследований

2.2. Методы исследований

Глава 3. Особенности локализации деформации и механического поведения титана марки ВТ1-0 в различном структурном состоянии

3.1. Микроструктурные исследования

3.2. Особенности развития деформационного рельефа в процессе активного нагружения

3.2.1. Рекристаллизованный титан

3.2.2. Титан в состоянии прокатки

3.2.3. Титан с субмикрокристаллическим поверхностным слоем

3.2.4. Субмикрокристаллический титан

3.3. Механические свойства

3.4. Обсуждение результатов

3.5. Выводы

Глава 4. Влияние термического отжига на характер локализации пластического течения нагруженных образцов

4.1. Титан, подвергнутый ультразвуковой обработке

4.1.1. Микроструктурные исследования

4.1.2. Особенности развития поверхностного деформационного рельефа

4.2. Титан, подвергнутый равноканальному угловому прессованию

4.2.1. Микроструктурные исследования

4.2.2. Особенности развития поверхностного деформационного рельефа

4.3. Исследование механических характеристик

4.4. Обсуждение результатов

4.5. Выводы

Глава 5. Влияние водородной обработки на механическое поведение технического титана, находящегося в различном структурном состоянии

5.1. Исследование структуры и элементного состава

5.2. Особенности развития поверхностного деформационного рельефа

5.3. Исследование механических характеристик

5.4. Обсуждение результатов

5.5. Выводы 117 Заключение 119 Список литературы

Актуальность темы. Согласно принципам физической мезомеханики, поверхностные слои нагруженных твердых тел являются автономным мезоскопическим структурным уровнем пластической деформации. В них развиваются специфические механизмы деформации различного масштабного уровня. Состояние поверхности существенно влияет на характер деформации в объеме материала и механическое поведение деформируемого твердого тела в целом.

Наиболее наглядно автономный характер пластического течения поверхностных слоев проявляется в наноструктурных материалах. В работе [1] впервые было показано, что создание нанокристаллической структуры в тонком поверхностном слое малоуглеродистой стали блокирует дислокационную деформацию на микромасштабном уровне и вызывает распространение переплетающихся мезополос экструдированного материала в виде двойных спиралей. В зависимости от характера развития мезополос прочность и пластичность данных материалов могут изменяться в широких пределах.

Интенсивного развития мезоскопических механизмов деформации можно ожидать в наноструктурных поверхностных слоях титановых образцов. Титан имеет высокую температуру плавления, большое сродство к водороду, очень низкую энергию дефекта упаковки (10 мДж/м) и склонность к полиморфному превращению. Это обусловливает существование в его поверхностных слоях спектра различных атомных конфигураций, которые должны облегчать развитие потоков деформационных дефектов. Большой вклад в исследование механического поведения нано- и субмикрокристаллического титана внесли Р.З. Валиев, И.В. Александров, С.П. Малышева, М.М. Мышляев, Г.А. Салищев, Ю.Р. Колобов, Е.Ф. Дударев и др. Однако, несмотря на большое количество работ, закономерности распространения полос локализованной пластической деформации на мезо- и макромасштабных уровнях до конца остаются не выясненными.

Благодаря высокой способности титана и его сплавов к поглощению водорода, их физико-химические и механические свойства могут изменяться в широких пределах. В одних случаях водород вызывает охрупчивание, в других - увеличение пластичности металлов. Особенно сильно воздействие водорода должно проявляться в субмикрокристаллических материалах, имеющих протяженные границы зерен и повышенную плотность дефектов. Для подтверждения автономного характера деформации поверхностных слоев технического титана, а также для выявления роли поверхности в развитии пластического течения нагруженных твердых тел в данной работе тонкий приповерхностный слой титановых образцов модифицировали путем электролитического наводороживания.

Цель работы. Исследовать механизмы деформации на мезо- и макромасштабных уровнях поверхностных слоев технического титана марки ВТ1-0, находящегося в различном структурном рекристаллизованном, прокатанном, имеющем субмикрокристаллическую структуру в тонком поверхностном слое или во всем объеме материала). В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:

• Изучить основные закономерности распространения полос локализованной пластической деформации на мезо- и макромасштабных уровнях в образцах из технического титана марки ВТ 1-0, имеющего субмикрокристаллическую структуру в тонком поверхностном слое или во всем объеме материала;

• Путем последовательного термического отжига при постепенно повышающихся температурах выявить корреляцию между субмикрокристаллической структурой технического титана и характером локализации пластической деформации;

• Изучить влияние наводороживания на характер пластической деформации образцов из титана марки ВТ 1-0, находящегося в различных структурных состояниях;

• Исследовать механические характеристики наводороженного поверхностного слоя и его влияние на прочность и пластичность технического титана марки ВТ1-0, подвергнутого предварительной ультразвуковой обработке или равноканальному угловому прессованию.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Совокупность экспериментальных данных, позволивших выявить на различных масштабных уровнях закономерности пластического течения поверхностных слоев технического титана марки ВТ1-0, находящегося в рекристаллизованном состоянии, после деформации прокаткой, ультразвуковой обработки, равноканального углового прессования и последующего термического отжига или наводороживания;

2. Деформация неравновесных высокодефектных поверхностных слоев технического титана марки ВТ 1-0 развивается на мезомасштабном уровне в виде переплетающихся мезополос экструдированного материала, распространяющихся по направлениям максимальных касательных напряжений. С увеличением степени деформации ширина и высота мезополос возрастают. Макролокализация пластической деформации в субмикрокристаллических материалах проявляется в виде протяженных зигзагообразных макрополос интрудированного материала;

3. На стадии предразрушения в поверхностном слое деформируемого образца образуется макрогофр в виде стоячей волны, длина которой соизмерима с длиной образца. В месте максимальной амплитуды гофра появляется макроконцентратор напряжений, который формирует шейку, обусловливающую глобальную потерю сдвиговой устойчивости нагруженного материала;

4. Возникающее в процессе термического отжига разрушение субмикрокристаллической структуры в тонком поверхностном слое или во всем объеме технического титана марки ВТ 1-0 вызывает постепенное размытие мезо- и макрополос локализованной деформации. Исчезновение макрополос изменяет характер разрушения субмикрокристаллических материалов от схемы скола к схеме нормального отрыва;

5. Наводороживание поверхностного слоя технического титана марки ВТ1-0 позволяет выявить тонкую структуру мезополос локализованной деформации. Введение малой концентрации водорода приводит к повышению его пределов текучести и прочности с одновременным увеличением пластичности. Максимальный эффект увеличения V механических свойств при наводороживании наблюдается в субмикрокристаллических материалах.

Научная новизна. В работе впервые:

1. Выявлены закономерности локализации пластической деформации на мезо-и макромасштабных уровнях поверхностных слоев технического титана марки ВТ 1-0, находящегося в различном структурном состоянии;

2. Показано, что место формирования шейки в деформируемом образце определяется макрогофром его поверхностного слоя. Вскрыто влияние полос локализованной деформации на характер разрушения субмикрокристаллического титана;

3. Установлено, что характер кривых "напряжение - деформация" нагруженных образцов существенно зависит от картины развития полос локализованной пластической деформации. Распространение переплетающихся полос экструдированного материала задерживает накопление дефектов в объеме и переход от мезо- к макролокализации деформации. Распространение макрополос сопровождается падением деформирующего напряжения на кривой о- е .

Научная и практическая значимость:

• Низкотемпературный термический отжиг субмикрокристаллического титана марки ВТ 1-0 позволяет увеличить как прочность, так и пластичность материала за счет уменьшения локализации деформации на мезо- и л макромасштабных уровнях и более однородного вовлечения в одновременное пластическое течение большего объема материала;

• При наводороживании титана марки ВТ 1-0 формируется упрочненный поверхностный слой, приводящий к повышению его пределов текучести и прочности при одновременном пластифицировании образца. Введение концентрации водорода выше некоторого критического значения обусловливает охрупчивание поверхностного слоя технического титана и снижение макромеханических характеристик материала. к

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и V обсуждались на следующих конференциях: III, IV, V Всероссийской конференции молодых ученых "Физическая мезомеханика материалов" (Томск, 2000, 2001, 2003); VIII международной научно-практической конференции "Современная техника и технологии СТТ'2002" (Томск); International Workshop "Mesomachanics: Foundations and Applications" (Томск, 2001, 2003); "Korea-Russia International Symposium on Science and Technology (Ulsan, Repablic of Korea, 2003); VI Всероссийской (международной) конференции "Физикохимия ультрадисперсных (нано-) систем", (Томск, 2003); I Международной конференции "Современные проблемы машиностроения и приборостроения" (Томск, 2003), II Всероссийской конференции молодых ученых "Материаловедение, технологии и экология в третьем тысячелетии", (Томск, 2003); II международном семинаре "Взаимодействие изотопов водорода с конструкционными материалами. IHISM-04" (Саров, 2004); 2nd International Symposium on Hydrogen In Matter "ISOHIM" (Sweden, 2005).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, методической главы, трех оригинальных глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы составляет 139 страниц, включая 67 рисунков, 2 таблицы, библиографический список содержит 161 наименование.

5.5. Выводы

1. Проведенные исследования показали, что водород присутствует даже в рекристаллизованном техническом титане. Ультразвуковая обработка и равноканальное угловое прессование способствуют накоплению водорода из воздуха в процессе деформирования.

2. Способность технического титана марки ВТ 1-0 к поглощению водорода сильно зависит от его структурного состояния. При электролитическом наводороживании максимальное количество водорода поглощается в субмикрокристаллическом титане.

3. Использование наноиндентирования показало, что при всех исследованных временах наводороживания в титане ВТ 1-0 возникает упрочненный поверхностный слой. Его микротвердость возрастает при увеличении времени наводороживания.

4. При малых концентрациях водорода в поверхностном слое (наводороживание в течение 30 минут) наблюдается пластификация образца в целом при одновременном повышении его пределов текучести и прочности. Данный результат связывается с функциональным барьерным эффектом тонкого поверхностного упрочненного слоя, который препятствует проникновению дефектов с поверхности вглубь материала, задерживая развитие макролокализации деформации в образце и его разрушение.

5. Независимо от структурного состояния при растяжении образцов из титана, наводороженных в течение 60 и 120 минут, имеет место растрескивание тонкого поверхностного слоя. Период растрескивания определяется осцилляцией напряжений на границе раздела "наводороженный слой основной объем". С увеличением длительности водородной обработки расстояние между трещинами возрастает. Это сопровождается снижением макромеханических характеристик образца и его пластичности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Систематические исследования, проведенные с использованием приборов нового поколения, сочетающих высокое разрешение с возможностью сканирования больших площадей поверхности нагруженных материалов, позволили вскрыть принципиально новые процессы, протекающие в поверхностных слоях и существенно влияющие на макромеханические характеристики материала в целом. Полученные результаты позволили сделать следующие выводы:

1. Деформация в неравновесных высокодефектных поверхностных слоях титана марки ВТ 1-0 развивается на мезомасштабном уровне путем локализованного пластического течения в виде двойных спиралей переплетающихся мезополос. Распространение мезополос экструдированного материала обусловлено несовместностью деформации на границе раздела "поверхностный слой - основной объем". С увеличением степени деформации размеры мезополос возрастают.

2. На стадии предразрушения в поверхностном слое технического титана образуется макрогофр в виде стоячей волны, длина которой соизмерима с длиной образца. В месте максимальной амплитуды гофра появляется макроконцентратор напряжений, формирующий шейку.

3. Разрушение субмикрокристаллической структуры в тонком поверхностном слое или во всем объеме технического титана марки ВТ 1-0 обусловливает постепенное размытие мезо- и макрополос локализованной деформации. В результате в процесс пластического течения вовлекается больший объем материала, приводя к увеличению его пластичности. Исчезновение макрополос изменяет характер разрушения субмикрокристаллических материалов от схемы скола к схеме нормального отрыва.

4. Методом термостимулированного газовыделения показано, что водород присутствует даже в рекристаллизованном техническом титане. Ультразвуковая обработка и равноканальное угловое прессование способствуют накоплению водорода из воздуха в процессе деформирования. При электролитическом наводороживании наибольшая глубина проникновения водорода наблюдается в субмикрокристаллическом титане.

5. При малых временах наводороживания технического титана, независимо от его структурного состояния, наблюдается формирование упрочненного поверхностного слоя, с одной стороны, и пластификация образца в целом при одновременном повышении его пределов текучести и прочности, с другой стороны.

1. Панин A.B., Клименов В.А., Абрамовская H.JL, Сон A.A. Зарождение и развитие потоков дефектов на поверхности деформируемого твердого тела // Физическая мезомеханика. 2000. - Т. 3 - № 1. - С. 83-93.

2. Валиев Р.З., Александров И.В. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией. М.: Логос, 2000. - 272 с.

3. Гусев А.И., Ремпель A.A. Нанокристаллические материалы. М.: Физматлит, 2000. - 224 с.

4. Колобов Ю.Р., Кашин O.A., Сагымбаев Е.Е. и др. Структура, механические и электрохимические свойства ультрамелкозернистого титана // Изв. вузов. Физика. 2000. - №1. - С. 77-85.

5. Колобов Ю.Р., Кашин O.A., Дударев Е.Ф. и др. Влияние ультразвукового деформирования поверхности на структуру и механические свойства поликристаллического и наноструктурного титана // Изв. вузов. Физика. -2000. №9. - С.45-50.

6. Дударев Е.Ф., Бакач Г.П., Грабовецкая Г.П. и др. Деформационное поведение и локализация пластической деформации на мезо- и макромасштабных уровнях в субмикрокристаллическом титане // Физическая мезомеханика. 2001. - Т.4, №1. - С. 97-104.

7. Миронов С.Ю., Салищев Г.А., Мышляев М.М. Эволюция структуры в ходе холодной деформации субмикрокристаллического титана // Физика металлов и металловедение. 2002. - Т.93. - № 4. - С. 75-87.

8. Салищев Г.А., Миронов С.Ю., Мышляев М.М. Особенности механического поведения и эволюции структуры субмикрокристаллического титана в условиях холодной пластической деформации // Вопросы материаловедения. -2002. № 1 (29). - С. 168-179.

9. Сегал В.М., Резников В.И., Копылов В.И. и др. Процессы структурообразования при пластической деформации металлов. Минск: Наука и техника, 1994. - 221 с.

10. Маркушев М.В., Мурашкин М.Ю. Механические свойства алюминиевых сплавов после интенсивной пластической деформации угловым прессованием // Физика металлов и металловедение. 2000. - Т. 90. - № 5. -С. 92-101.

11. Дегтярев М.В., Воронова JIM., Чащухина Т.Н. и др. Образование и эволюция субмикрокристаллической структуры в чистом железе при сдвиге под давлением // Физика металлов и металловедение. 2003. -Т. 96.-№6.-С. 100-108.

12. Колобов Ю.Р., Валиев Р.З., Грабовецкая Г.П. и др. Зернограничная диффузия и свойства наноструктурных материалов. Новосибирск: Наука, 2001.-232 с.

13. Салищев Г.А., Зарипова Р.Г., Закирова A.A. и др. О пластической деформации субмикрокристаллической ферритной стали 13Х25Т // Физика металлов и металловедение. 2000. - Т. 89. - № 3. - С. 100-106.

14. Шпейзман В.В., Николаев В.И., Смирнов Б.И. и др. Деформация нанокристаллических материалов при низких температурах // Известия Академии Наук. Серия Физическая. 2000. - Т. 63. - № 2. - С. 396-399.

15. Тюменцев А.Н., Панин В.Е., Дитенберг И.А. и др. Особенности пластической деформации ультрамелкозернистой меди при разных температурах // Физическая мезомеханика. 2001. - Т. 4. - № 6. - С. 77-85.

16. Малышева С.П., Салищев Г.А., Бецофен С.Я. Особенности холодной прокатки, структура и механические свойства листовых полуфабрикатов из технического титана с субмикрокристаллической структурой // Металлы. 2003. - № 5. - С. 26-32.

17. Бакач Г.П., Дударев Е.Ф., Колобов Ю.Р. и др. Локализация пластической деформации на макромасштабном уровне в субмикрокристаллическихметаллах и сплавах // Физическая мезомеханика. 2004. - Т. 7. — Специальный выпуск. Ч. 1. - С. 135-137.

18. Носкова Н.И., Перетурина И.А., Столяров В.В., Елкина O.A. Прочность и структура нанокристаллического Ti // Физика металлов и металловедение.- 2004. Т. 97. - № 5. - С. 106-112.

19. Чувильдеев В.Н., Копылов В.И., Нохрин A.B. и др. Аномальный рост зерен в нано- и микрокристаллических металлах, полученных методами равноканального углового прессования. Часть I. Структурные исследования // Материаловедение. 2003. - № 4. - С. 9-17.

20. Дударев Е.Ф., Грабовецкая Г.П., Колобов Ю.Р. и др. Деформационное поведение и механические свойства ультрамелкозернистого титана, полученного методом равноканального углового прессования // Металлы.- 2004. № 1.-С. 87-95.

21. Валиев Р.З., Исламгалиев Р.К. Структура и механическое поведение ультрамелкозернистых материалов и сплавов, подвергнутых интенсивной пластической деформации // Физика металлов и металловедение. 1998. -Т. 85. 3. - С. 161-177.

22. Кудрявцев И.В. Поверхностный наклеп для повышения прочности и долговечности деталей машин. М.: УТПВМ, 1966. - 97 с.

23. Пышминцев И.Ю. Механические свойства металлов с субмикрокристаллической структурой // Металловедение и термическая обработка металлов. 2001. - № 11. - С. 37-40.

24. Тюменцев А.Н., Пинжин Ю.П. Микроструктура ультрамелкозернистой меди, полученной интенсивной пластической деформацией кручением поддавлением // Металловедение и термическая обработка металлов. 2000. -№7.-С. 337-341.

25. Васильева JI.A., Гордиенко А.И., Копылов В.И. и др. Формирование ультрадисперсной структуры ОЦК-железа при интенсивном сдвиговом деформировании // Известия АН Беларусии. Серия физико-технических наук. 1995. - № 2. - С. 42-45.

26. Макаров В.Ф., Юрова Г.П. Новый метод финишной обработки деталей газотурбинных двигателей // Металлообработка. 2002. - № 4. - С. 12-14.

27. Папшев Д.Д. Отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием. М.: Машиностроение, 1978. - 152 с.

28. Хворостухин JI.A. Повышение несущей способности деталей машин поверхностным упрочнением. М.: Машиностроение, 1988. - 141 с.

29. Марков Л.И., Устинов И.Д. Ультразвуковое алмазное выглаживание деталей и режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1979. - 54 с.

30. Муханов И.И. Импульсная упрочняюще-чистовая обработка деталей машин ультразвуковым инструментом. М.: Машиностроение, 1978. -44 с.

31. Белоцкий A.B., Виниченко В.Н., Муха И.М. Ультразвуковое упрочнение металлов. К.: Тэхника, 1989. - 168 с.

32. Коломеец Н. П., Михайлов В. С. Применение ультразвуковой технологии для упрочнения сварных соединений и суперфинишной обработки деталей узлов трения // Судостроение. 2001. - № 4. - С. 32-33.

33. Панин В.Е., Клименов В.А., Безбородое В.П. и др. Субструктурные и фазовые превращения при ультразвуковой обработке мартенситной стали // Физика и химия обработки материалов. 1993. - №6. - С. 77-83.

34. Сизова О.В., Колубаев Е.А. Влияние ультразвуковой обработки на структуру и свойства перлита // Изв. Вузов. — 2003. № 2. - С. 27-30.

35. Абрамов O.A., Добаткин В.И., Казанцев В.Ф. и др. Воздействие мощного ультразвука на межфазную поверхность металлов. М.: Наука, 1986. -277 с.

36. Клименов A.B., Ковалевская Ж.Г., Уваркин П.В. и др. Ультразвуковое модифицирование поверхности и его влияние на свойства покрытий // Физическая мезомеханика. 2004. - т.7 - Специальный выпуск ч.2. — С. 157-160.

37. Анчев В.А., Скаков Ю.А. Влияние ультразвука на микротвердость и дислокационную структуру меди // Известия вузов. Черная металлургия. -№ 11.-1974.-С. 132-139.

38. Полоцкий И.Г., Базелюк Г.Я., Ковш C.B. В кн.: Дефекты и свойства кристаллической решетки. - Киев: Изд-во АН УССР, 1966. - С. 156-163.

39. Кулемин A.B. Ультразвук и диффузия в металлах. М.: "Металлургия", 1978.-200 с.

40. Ковш C.B., Котко В.А., Полоцкий И.Г., Прокопенко Г.И и др. Действие ультразвука на дислокационную структуру и механические свойства молибдена // Физика металлов и металловедение. Т. 35. - Вып. 6. - 1973. -С. 1999-2005.

41. Абрамов О.В., Артемьев В.В., Кистярев Э.В. Ультразвуковая обработка сварных соединений в низколегированных сталях // Материаловедение. -№6.-2001.-С. 39-45.

42. Козлов Э.В., Попова H.A., Теплякова H.A. и др. Эволюция дефектной структуры и перераспределение углерода при пластической деформации стали с пакетным мартенситом // Физические проблемы прочности и пластичности материалов. Самара. - 1990. - С. 57-70.

43. Козлов Э.В., Попова H.A., Григорьева H.A. и др. Стадии пластической деформации, эволюция субструктуры и картина скольжения в сплавах с дисперсным упрочнением // Изв. вузов. Физика. 1991. - №3. -С. 112-128.

44. Клименов В.А., Иванов Ю.Ф., Перевалова О.Б. и др. Структура, фазовый состав и механизмы упрочнения аустенитной стали, подвергнутой ультразвуковой обработке бойками // Физика и химия обработки материалов. 2001. - № 1. - С. 90-97.

45. Рыбин В.В. Большие пластические деформации и разрушение металлов. -М.: Металлургия, 1986. 224 с.

46. Жеребцов C.B., Галеев P.M., Валиахметов O.P. и др. Формирование субмикрокристаллической структуры в титановых сплавах интенсивной пластической деформацией // Кузнечно-штамповое производство. Обработка металлов давлением. 1999. - № 7. - С. 17-22.

47. Valiev R.Z., Islamgaliev R.K., Alexandrov I.V. Bulk nanostructured materials from severe plastic deformation // Progress in Material Science. 2000. -V. 45 (2).-P. 103-184.

48. Исламгалиев P.K., Пышминцев И.Ю., Хотинов В.А. и др. Механическое поведение ультрамелкозернистого армко-железа // Физика металлов и металловедение. 1998. - Т. 86. - № 4. - С. 115-123.

49. Лякишев Н.П., Алымов М.И., Добаткин C.B. Объемные наноматериалы конструкционного назначения // Металлы. № 3. - 2003. - С. 3-16.

50. Valiev R.Z., Kozlov E.V., Ivanov Yu.F., Lian J., Nazarov A.A., Boudelet В. Deformation behavior of ultrafine-grained copper // Acta Metall. Mater. 1994. - V. 42. - № 7. - P. 2467-2479.

51. Андриевский P.A., Рагуля A.B. Наноструктурные материалы: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. М.: Издательский центр "Академия", 2005. - 192 с.

52. Панин В.Е., Деревягина JI.C., Валиев Р.З. Механизм локализованной деформации субмикрокристаллической меди при растяжении // Физическая мезомеханика. 1999. - Т. 2. - №1-2. - С. 89-95.

53. Изотов В.И., Русаненко В.В., Копылов В.И. и др. Структура и свойства инварного сплава Fe-36%Ni после интенсивной пластической деформации // Физика металлов и металловедение. 1996. - Т. 82. - № 3. - С. 123-135.

54. Фирстов С.А., Даниленко Н.И., Копылов В.И., Подрезов Ю.Н. Структурные изменения при больших пластических деформациях в железе и их влияние на комплекс механических свойств // Физика. 2002. - № 3. -С. 41-48.

55. Пышминцев И.Ю., Валиев Р.З., Александров И.В. и др. Особенности механического поведения меди с субмикрокристаллической структурой // Физика металлов и металловедение. 2001. - Т. 92. - № 1. - С. 99-106.

56. Носкова Н.И., Корзников A.B., Идрисова С.Р. Структура, твердость и особенности разрушения наноструктурных материалов // Физика металлов и металловедение. 2000. - Т. 89. - № 4. - С. 103-110.

57. Рааб Г.И., Кулясов Г.В., Валиев Р.З. Исследование механических свойств массивных ультрамелкозернистых заготовок титана ВТ 1-0, полученных методом равноканального углового прессования // Металлы. № 2. — 2004. -С. 36-40.

58. Андриевский P.A., Глезер A.M. Размерные эффекты в нанокристаллических материалах. 4.1. // Физика металлов и металловедение. 2000. - Т. 88. - В. 1. - С. 50-73.

59. Гуткин М.Ю., Овидько И.А. Дефекты и механизмы пластичности в наноструктурных и некристалличских материалах. СПб.: "Янус". 2001. — 180 с.

60. Пышминцев И.Ю., Хотинов В.А., Корзников A.B., Исламгалиев Р.К. Структура и свойства железа, подвергнутого интенсивной пластической деформации // Вестник УГТУ-УПИ. Перспективные материалы и технологии. 1998. - № 1. - С. 41-45.

61. Mishin O.V., Gertsman V.Yu., Valiev R.Z., Gottstein G. Grain boundary distributions and texture in ultrafine-grained copper produced by severe plastic deformation // Scripta Mater. 1996. - V. 35. - P. 873-878.

62. Корзников A.B., Сафаров И.М., Лаптенок Д. и др. Структура и твердость компактов окисленного железа с ультрамелким зерном // Металлы. 1993. -№ 4. - С. 131-136.

63. Kumpmann A., Guenter В., Kunze H.-D. Thermal stability of ultrafine-grained metals and alloys // Mater. Sci. Eng. 1993. - V. A168. - P. 165-169.

64. Нохрин A.B., Смирнова E.C., Чувильдеев B.H., Копылов В.И. Температура начала рекристаллизации в микрокристаллических металлах, полученных методами интенсивного пластического деформирования // Металлы. -2003.-№3.-С. 27-37.

65. Ultrafine grained materials produced by severe plastic deformation. Special issue / Ed. by R.Z. Valiev. Annales de Chimie Science des Materiaux. - 1996. -V.21.-P. 369-520.

66. Смирнова H.A., Левит В.И., Пилюгин В.И. и др. Эволюция структуры ГЦК монокристаллов при больших пластических деформациях // Физика металлов и металловедение. 1986. - Т. 61. - № 6. - С. 1170-1177.

67. Islamgaliev R.K., Chmelik F., Kuzel R. Thermal structure changes of ultrafine grained copper and nickel // Materials Science Engineering. 1997. - V. A324. -236.-P. 335-338.

68. Салищев Г.А., Миронов С.Ю. Влияние размера зерна на механические свойства технически чистого титана // Изв. вузов. Физика. 2001. - № 6. -С. 28-32.

69. Корзников A.B., Корзникова Г.Ф., Мышляев М.М. и др. Эволюция структуры нанокристаллического Ni при нагреве // Физика металлов и металловедение. 1997. - Т. 84. -№ 4. - С. 133-139.

70. Nazarov A.A., Romanov А.Е., Valiev R.Z. On the nature of high internal stresses in ultrafine grained materials // Nanostructured Materials. 1994. -V. 4. -№ l.-P. 93-101.

71. Иванисенко Ю.В., Сиренко A.A., Корзников A.B. Влияние нагрева на структуру и механические свойства субмикрокристаллического армко-железа // Физика металлов и металловедение. 1999. - Т. 87. - № 4. -С. 78-83.

72. Попов A.A., Валиев Р.З., Пышминцев И.Ю. и др. Формирование структуры и свойств технически чистого титана с нанокристаллической структурой после деформации и последующего нагрева // Физика металлов и металловедение. 1997. - Т. 83. -№ 5. - С. 127-133.

73. Миронов С.Ю., Малышева С.П., Галеев P.M. и др. Влияние размера зерна на механическое поведение титана ВТ 1-00 // Физика металлов и металловедение. 1999. - Т. 87. - № 3. - С. 80-85.

74. Исламгалиев Р.К., Пышминцев И.Ю., Хотинов В.А. и др. Механическое поведение ультрамелкозернистого армко-железа // Физика металлов и металловедение. 1998. - Т. 86. - № 4. - С. 115-123.

75. Воронова JIM., Дегтярев М.В., Чащухина Т.И. Низкотемпературная рекристаллизация субмикрокристаллической структуры армко железа и стали 30Г2Р // Физика металлов и металловедение. - 2004. - Т. 98. - № 1. -С. 93-102.

76. Дегтярев М.В., Воронова JI.M., Чащухина Т.И. Низкотемпературная рекристаллизация чистого железа, деформированного сдвигом под давлением // Физика металлов и металловедение. 2004. - Т. 97. - № 1. -С. 78-88.

77. Чащухина Т.И., Дегтярев М.В., Романова М.Ю., Воронова JIM. Динамическая рекристаллизация в меди, деформированной сдвигом под давлением // Физика металлов и металловедение. 2004. - Т. 98. - № 6. -С. 98-107.

78. Чувильдеев В.Н., Нохрин A.B., Копылов В.И. Аномальное упрочнение при отжиге микрокристаллических металлов, полученных методом равноканального углового прессования // Металлы. № 3. - 2003. -С. 70-81.

79. Иванисенко Ю.В., Корзников A.B., Сафаров И.М. и др. Формирование сверхмелкозернистой структуры в железе и его сплавах при больших пластических деформациях //Металлы. 1995. - № 6. - С. 126-131.

80. Kalish D., Cohen М. Structural changes and strengthening in the strain tempering of martensite // Materials Science Engineering. 1970. - № 6. -P. 156-166.

81. Mulyukov Kh. Ya., Valeev K.A., Akhmadeev N.A. Influence of the deformation method on nickel's coercivity and structure. //NanoStructured Materials. 1995. -V. 5.-P. 449-455.

82. Агеев В.Н., Бекман И.Н., Бурмистрова О.П. и др. Взаимодействие водорода с металлами. -М.: Наука, 1987. 296 с.

83. Баумбах X., Кренинг М., Тюрин Ю.И. и др. Неравновесные системы металл-водород. Титан, нержавеющая сталь. Томск: Изд-во Том. Ун-та, 2002.-350 с.

84. Носов В.К., Колачев Б.А. Водородное пластифицирование при горячей деформации титановых сплавов. М.: Металлургия, 1986. - 120 с.

85. Ильин A.A., Колачев Б.А., Носов В.К. Мамонов A.M. Водородная технология титановых сплавов. -М.: МИСиС, 2002. 392 с.

86. Мамонов A.M., Быценко O.A., Носов В.К. Кусакина Ю.Н. Влияние термоводородной обработки на структуру и механические свойства сплава на основе Ti3Al // Металлы. № 3. - 2002. - С. 79-84.

87. Чернов И.П., Черданцев Ю.П., Лидер A.M. и др. Накопление и удаление водородных дефектов при радиационной и термической обработке титана // Физика и химия обработки материалов. № 3. - 2002. - С. 55-59.

88. Мальков A.B., Колачев Б.А., Низкин И.Д. и др. Влияние водорода на структуру и технологические свойства сплава ВТ16 // Изв. вузов. Цв. металлургия. № 6. - 1990. - С. 96-100.

89. Колачев Б.А. Водородная хрупкость металлов. М.: Металлургия, 1985. -287 с.

90. Исаков М.Г., Изотов В.И., Филиппов Г.А. Особенности охрупчивания малоуглеродистой низколегированной ферритной стали при растяжении в условиях наводороживания // Физика металлов и металловедение. 2000. -Т. 90.-№4.-С. 105-111.

91. Целлермаер В.Я., Громов В.Е., Закиров Д.М. и др. Водородное охрупчивание ферритно-перлитных сталей при волочении // Изв. вузов. Физика. № 6. - Вып. 3. - 1996. - С. 97-108.

92. Изотов В.И., Поздняков В.А., Филиппов Г.А. Влияние исходной структуры на особенности разрушения наводороженной малоуглеродистой стали // Физика металлов и металловедение. Т. 93. - № 6. - 2002. - С. 101-107.

93. Исаков М.Г., Изотов В.И., Карпельев В.А., Филиппов Г.А. Кинетика образования повреждений малоуглеродистой низколегированной стали при насыщении водородом // Физика металлов и металловедение. Т. 90. -№3.-2000.-С. 97-103.

94. Колачев Б.А., Арчаков Ю.И., Плотников А.Д., Бунин JI.A. О возможности применения титановых сплавов для длительной работы в атмосфере водорода при температурах от -50 до +70 °С // Металлы. 2000. - № 6. -С. 91-96.

95. Ливанов В.И., Буханова A.A., Колачев Б.А. Водород в титане. М.: Металлургиздат, 1962. - 248 с.

96. Гельд П.В., Рябов P.A. Водород в металлах. М.: Металлургия, 1974. -272 с.

97. Швед М.М. Изменение эксплуатационных свойств железа и стали под влиянием водорода. Киев: Наук. Думка, 1985. — 168 с.

98. Водород в металлах. / Под ред. Г. Алефельда и И. Фелькля. М.: Изд-во "Мир", 1981.-Т. 1.-475 с.

99. Соколова Т.А, Соколов Б.К., Гервасьева И.В. и др. Влияние водорода на текстуру и механизм деформации при холодной прокатке ß-титанового сплава // Физика металлов и металловедение. 1999. - Т. 88. - №3. -С. 99-105.

100. Колачев Б.А., Ливанов В.А., Буханова A.A. Механические свойства титана и его сплавов. М.: Металлургия, 1974. - 544 с.

101. Мороз Л.С., Чечулин Б.Б. Водородная хрупкость металлов. -М.: Металлургия, 1967. 255 с.

102. Колачев Б.А. Водород в металлах и сплавах // Металловедение и термическая обработка металлов. 1999. - № 3. - С. 3-11.

103. Назимов О.П., Ильин A.A., Коллеров М.Ю. О состоянии водорода в титане // Журнал физической химии. 1980. - № 11. - С. 2774-2777.

104. Ильин A.A., Коллеров М.Ю., Носов В.К. и др. Влияние термической обработки и легирования водородом на структуру и деформируемость титановых сплавов при нормальной температуре // Металловедение и термическая обработка металлов 2002. - №5. - С. 17-21.

105. Мальков A.A., Автономов Е.П. О водородном пластифицировании титанового сплава ВТ8М // Металлы. 2003. - №1. - С. 22-25.

106. Мальков A.B., Низкин И.Д., Мишанова М.Г. Водородная технология объемной штамповки титановых сплавов // Металлы. № 6. - 2003. -С. 49-53.

107. Колачев Б.А. Обратимое легирование титановых сплавов водородом // Металловедение и термическая обработка металлов. 1993. - №10. -С. 28-31.

108. Колачев Б.А., Полоскин Ю.В., Седов В.И. и др. Влияние водорода на структуру и механические свойства титанового сплава ВТЗ-1 // Металловедение и термическая обработка металлов. 1992. - №1 — С. 33-35.

109. Попов A.A., Ильин A.A., Демаков C.JI. и др. О природе Х-фазы в сплавах Ti-Nb-H // Металлы. 1995. - №6. - С. 52-58.

110. Коллеров М.Ю., Шинаева Е.В., Шинаев A.A. Взаимодействие водорода с дефектами кристаллического строения сплава Ti 35%Nb // Металлы. -2002.-№3.-С. 48-51.

111. Анисимова Л.И., Аксенов ЮА., Бадаева М.Г. и др. Обратимое легирование водородом и деформация титанового сплава ВТ6 // Металловедение и термическая обработка металлов. -1992. №2. - С. 43^45.

112. Коноплева Е.В., Баязитов В.М. Влияние водорода на температуру а—»ß перехода в сплаве ВТ20 // Металловедение и термическая обработка металлов. 1992. - № 1. - С. 33-35.

113. Ильин A.A. Механизм и кинетика фазовых и структурных превращений в титановых сплавах. М.: Наука, 1994. - 304 с.

114. Goltsov V.A. // Int. J. Hydrogen Energy. 1997. - Vol. 22. - №213. -P. 115-117.

115. Колачев Б.А., Кондрашова H.H., Скольцов В.Н., Дроздов П.Д. Влияние температуры на склонность сплава ВТбч к водородной хрупкости // Металловедение и термическая обработка металлов. 1996. - № 12. -С. 28-32.

116. Колачев Б.А., Садков В.В., Былов Б.Б., Хлопов C.B. Влияние водорода на сопротивление усталости титанового сплава ВТ6Ч при различных условиях нагружения // Металловедение и термическая обработка металлов. 2003. - № 4. - С. 9-13.

117. Коллеров М.Ю., Носов В.К., Мамонов С.А. и др. Влияние водорода на деформируемость титановых сплавов ВТ22 и ВТ22И при нормальной температуре // Металлы. 1994. - № 6. - С. 95-99.

118. Аксенов Ю.А., Башкин И.О., Колмогоров B.JI. и др. Влияние водорода на пластичность и сопротивление деформации технического титана ВТ 1-0 при температурах до 750 °С // Физика металлов и металловедение. 1989. - Т. 67. - Вып. 5. - С. 993-999.

119. Понятовский Е.Г., Башкин И.О., Сеньков О.Н. и др. Влияние водорода на пластичность и сопротивление деформации титанового сплава ВТ20 при температурах до 740 °С // Физика металлов и металловедение. 1989. -Т. 68.-Вып. 6.-С. 1167-1172.

120. Мамонов A.M., Ильин A.A., Овчинников A.B., Дмитриев A.A. Влияние водородной технологии на структуру и свойства жаропрочного титанового сплава ВТ25У при изготовлении изделий // Металловедение и термическая обработка металлов. № 5. — 2002. - С. 21-25.

121. Мурзинова М.А., Салищев Г.А., Афоничев Д.Д. и др. Влияние концентрации водорода на преобразование микроструктуры сплава ВТ1-0 при горячей деформации // Металлы. № 6. - 2000. - С. 73-79.

122. Klimenov V.A., Ivanov Yu.F., Kolomeets N.P., Shepel V.M., Nechoroshkov O.N. // In: Energy and Environmental Aspects of Tribology. 5-th International Symposium INSYCONT98, Cracov, Poland, 1998. P. 83-88.

123. Гиллер Я.JI. Таблицы межплоскостных расстояний. Изд-во: Недра, 1966. -Т. 1.-364 с.

124. Миркин Л.И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристалов. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1960. - 496 с.

125. Oliver W., Pharr G. An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments // J. Mater. Res. 1992. - V. 7. - No. 6. - P. 1564-1583.

126. Panin A.V., Klimenov V.A., Pochivalov Yu.I. et al. The effect of ultrasonic treatment on mechanical behavior of titanium and steel specimens // Theoretical and Applied Fracture Mechanics. 2004. -V. 41. -No. 1-3. -P. 163-172.

127. Панин A.B., Панин B.E., Почивалов Ю.И. и др. Особенности локализации деформации и механическое поведение титана ВТ1-0 в различных структурных состояниях // Физическая мезомеханика. — 2002. Т. 5. - № 4. - С. 73-84.

128. Панин А.В., Панин В.Е., Чернов И.П. и др. Влияние состояния поверхности субмикрокристаллических титана и а-железа на ихдеформацию и механические свойства // Физическая мезомеханика. 2001. -Т. 4.-№6.-С. 87-94.

129. Панин A.B., Сон A.A., Казаченок М.С. Механизм формирования полос локализованной пластической деформации и их влияние на механические характеристики нагруженных твердых тел // Вопросы материаловедения. — 2002.-№ 1(29). С. 335-344.

130. Hahn H., Mondai P., Padmanabhan К.A. Plastic deformation of nanocrystalline materials // Nanostructured Materials. 1997. - V. 9. - P. 603-606.

131. Носкова Н.И. Возникновение мезоскопических полос сдвига в нанокристаллических материалах // Вопросы материаловедения. 2002. -№ 1 (29).-С. 309-313.

132. Материаловедение и технология конструкционных материалов: Учебник для вузов / Солнцев Ю.П., Веселов В.А., Демянцевич В.П., Кузин A.B., Чашников Д.И. — 2-е изд., перераб. и доп. М.: МИСИС, 1996. - 576 с.

133. Панин В.Е. Синергетические принципы физической мезомеханики // Физическая мезомеханика. 2000. - Т. 3. - № 6. - С. 5-36.

134. Веттегрень В.И., Рахимов С.Ш., Светлов В.Н. Динамика нанодефектов на поверхности нагруженного золота // Физика твердого тела. 1998. - № 12. -С. 2180-2183.

135. Веттегрень В.И., Рахимов С.Ш., Светлов В.Н. Исследование эволюции рельефа поверхности нагруженных образцов меди при помощи растрового туннельного профилометра // Физика твердого тела. 1995. - №4. -С. 913-921.

136. Тюменцев А.Н., Панин В.Е., Деревягина JI.C., Валиев Р.З. Механизм локализованного сдвига на мезоуровне при растяженииультрамелкозернистой меди // Физическая мезомеханика. -1999. Т.2. -№ 6. - С. 115-123.

137. Конева H.A., Козлов Э.В. Физическая природа стадийности пластической деформации // Структурные уровни пластической деформации и разрушения / Под редакцией В.Е. Панина. Новосибирск: Наука, 1990. -С. 123-186.

138. Засимчук Е.Э., Маркашова Л.И. Микрополосы в монокристаллах никеля, деформированных прокаткой. Препринт / Институт металлофизики АН УССР № 23. - Киев, 1998. - 36 с.

139. Malin A., Hubert J., Hatherly M. The microstructure of rolled copper single crystals // Zs. Metallk. 1981. - B. 72. - No 5. - P. 310-317.

140. Панин B.E., Слосман А.И., Колесова H.A. Закономерности пластической деформации и разрушения на мезоуровне поверхностно упрочненных образцов при статическом разрушении // Физика металлов и металловедение. 1996. - Т. 82. - Вып. 2. - С. 129-136.

141. Гриняев Ю.В., Панин В.Е. Расчет напряженного состояния в упруго напряженном поликристалле // Известия вузов. Физика. 1978. - № 12. -С. 95-101.

142. Макаров П.В. Подход физической мезомеханики к моделированию процессов деформации и разрушения // Физическая мезомеханика. 1998. -Т.1.-№1.-С. 61-81.

143. Тойоока С., Маджарова В., Жанг К., Супрапеди. Исследование элементарных процессов пластической деформации с помощью динамической спекл-интеферометрии // Физическая мезомеханика. 2001. -Т. 4. -№ 3. - С. 23-28.

144. Зуев Л.Б., Данилов В.И. Медленные автоволновые процессы при деформации твердых тел // Физическая мезомеханика. 2003. - Т. 6. - № 1. - С. 75-94.

145. Valiev R.Z. Structure and mechanical properties of ultrafine-grained metals // Material Science Engineering. 1997. - A234-236. - P. 59-66.

146. Физическая мезомеханика и компьютерное конструирование материалов: В 2 т. / Панин В.Е., Егорушкин В.Е., Макаров П.В. и др. Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 1995. - Т. 1, 298 с. - Т. 2, 320 с.

147. Уманский Я.С. Рентгенография металлов. М.: Металлургия, 1967. -235 с.

148. Malakondaiah G. General features of the mechanical behaviour of hexagonal metals. Bañaras Hindu University, 1980. - 204 p.

149. Панин A.B., Клименов В.А., Почивалов Ю.И., Сон A.A. Влияние состояния поверхностного слоя Ст 3 на механизм пластического течения и сопротивление деформации // Физическая мезомеханика. 2001. - Т. 4. -№4.-С. 85-92.

150. Панин A.B. Механическое поведение наводороженного технического титана ВТ 1-0 // Физико-химическая механика материалов. 2004. - Т. 4. -№ 6. - С. 41^8.

151. Панин A.B., Рыбин В.В., Ушков С.С., Казаченок М.С. и др. Влияние водородной обработки на механическое поведение технического титана ВТ1-0, имеющего различное исходное структурное состояние // Физическая мезомеханика. 2003. - Т. 6. - № 5. - С. 63-71.

152. Панин В.Е., Слосман А.И., Колесова Н.А. О механизмах фрагментации на мезоуровне при пластической деформации поверхностно-упрочненной хромистой стали // Физика металлов и металловедение. 1997. - Т. 84. -Вып. 2. - С. 130-135.