Деформационно-индуцированное растворение фаз внедрения в нанокристаллическом α-железе при интенсивной пластической деформации тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Ломаев, Илья Леонидович

• Ломаев, Илья Леонидович
• кандидат физико-математических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Ломаев, Илья Леонидович

ОГЛАВЛЕНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Современное состояние проблемы (литературный обзор)

1.1. Особенности строения нанокристаллических материалов

1.2. Модели формирования нанокристаллического состояния при интенсивной пластической деформации

1.3. Предел измельчения зерна при интенсивной пластической деформации

1.4. Механические свойства и особенности механизмов пластического деформирования нанокристаллических материалов

1.5. Современные представления о процессах растворения фаз в металлах и сплавах при пластической деформации '.

1.6. Выводы

ГЛАВА 2. Механизмы деформационного растворения фаз

2.1. Расширенная диаграмма метастабильных и равновесных фазовых состояний для сильнодеформированных и/или наноструктурированных металлов

2.2. Дислокационные механизмы растворения фаз и анализ их эффективности при холодной деформации наноструктур металлов

2.3. Механизм зернограничного поглощения примеси

2.4. Механизм поглощения примеси высокотемпературной фазой

2.5. Вакансионный механизм связывания примеси

2.6. Выводы

ГЛАВА 3. Механизмы формирования наноструктур металлов и сплавов при интенсивной пластической деформации.

3.1. Измельчение зерен первичной наноструктуры путем деформационного двойникования в нанозернах

3.2. Механизм фрагментации наноструктуры в материалах с полиморфными превращениями

3.3. Анализ напряженного состояния материала при механосплавлении

3.4. Оценка эффективности механизмов фрагментации наноструктуры

3.5. Количественный анализ эффективности механизмов растворения фаз

3.6. Выводы

ГЛАВА 4. Кинетика растворения фаз при деформировании наноструктурированных металлов и сплавов

4.1. Физические причины растворения вторых фаз и химических соединений при пластическом деформировании

4.2. Скорость изменения радиуса изолированного включения инородной фазы

4.3. Зависимость объемной доли растворяющейся фазы от времени

4.4. Механизм преобразования структуры специальных границ при деформировании

4.5. Источники неравновесных вакансий в деформируемых наноструктурах

4.6. Модель деформационного преобразования двойниковых границ при деформировании

4.7. Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Деформационно-индуцированное растворение фаз внедрения в нанокристаллическом α-железе при интенсивной пластической деформации»

Наноструктурные материалы (НМ) привлекают большое внимание исследователей в связи с тем, что их физико-химические свойства существенно отличаются от свойств крупнозернистых объемных материалов. Уменьшение размера кристаллитов ниже некоторой пороговой величины может приводить к значительному изменению фундаментальных характеристик материала (магнитные, механические свойства, диаграммы равновесных состояний вещества и др.) [1-6]. Это находит широкое практическое применение и стимулирует развитие фундаментальных научных направлений современной физики.

Подобного рода эффекты отчетливо начинают проявляться при достижении среднего размера зерна порядка 100 нм и меньше. Малый размер кристаллитов обусловливает большую развитость и протяженность межзеренных границ раздела. При размере зерна ^ Юнм в поверхностном слое могут находиться до 50% атомов. Кроме того, сами зерна с радиусом менее 50-100 нм практически свободны от дефектов, что качественно отличает нанокристаллические материалы от материалов с крупным зерном [7].

На сегодняшний день разработано большое количество методов получения металлов и сплавов в нанокристаллическом состоянии: компактирование наноразмерных порошков [1], кристаллизация аморфных сплавов [8], циклические фазовые превращения [9]. Однако наиболее перспективными являются методы, использующие различные варианты интенсивной пластической деформации (ИПД) (холодная прокатка, волочение, многократная всесторонняя ковка, равноканальное угловое прессование, деформация кручением под давлением [4, 10], обработка в высокоэнергетичных мельницах), в которых общий уровень накопленной деформации достигает значений г ~ (1 Ч-10) и более. В этих условиях возможно получение материалов с ультрамелким зерном и фазовым составом, который невозможно получить традиционной термической обработкой. Однако полностью использовать все преимущества методов ИПД и разработать на их основе полноценную технологию создания перспективных материалов невозможно без понимания механизмов деформационного зарождения и развития наноструктур.

В настоящее время разработаны экспериментальные методики, позволяющие непосредственно наблюдать отдельные зерна наноструктуры и их границы. Это, в первую очередь, просвечивающая электронная микроскопия ПЭМ (в том числе микроскопия высокого разрешения ПЭМВР) [11] и полевая ионная микроскопия [12, 13]. Однако, несмотря на огромную информативность подобных методик, их применение связано с принципиальными трудностями. Сложная процедура подготовки образцов сильно влияет на их состояние. Например, для получения пригодного для ПЭМВР образца приходится задействовать целый комплекс разрушающих методик, таких как электродуговая резка, различные виды механического шлифования, ионное травление и т.п. В совокупности эти процедуры изменяют структуру как зерен, так и границ, и в итоге состояние объемного материала после деформации имеет мало общего с состоянием подготовленной для исследования фольги. Кроме того, идеальное изображение границы можно получить только в том случае, если плоскости с низкими индексами в обоих смежных кристаллитах строго параллельны поверхности фольги. Это условие ограничивает возможности наблюдения только случаем специальных границ зерен и абсолютно не выполняется для общих, большеугловых границ, которые характерны для нанокристал-лических материалов [11]. Не в состоянии эти методики ответить и на вопросы стадийности протекающих при ИПД процессов и их кинетики. Таким образом, наиболее реальной возможностью описания процессов формирования наноструктур, построенных из зерен с минимальными возможными размерами для конкретной металлической системы и способа деформирования, являются комплексные исследования, в которых ведущее место занимают теоретические разработки теоретические разработки.

Помимо уменьшения размера зерна, ИПД может приводить к образованию сильно пересыщенных неравновесных твердых растворов, аморфизации, зарождению новых метастабильных фаз, отсутствующих на диаграммах фазовых равновесий металлов, не обладающих наноструктурой. Это связано с тем, что процесс деформирования индуцирует ряд новых структурно-фазовых превращений, протекающих в области структурной стабильности недеформированных металлов. Так, при различных способах ИПД наблюдалось растворение фаз, стабильных в обычных условиях (например, карбидов, оксидов, боридов и др.) [14-19]. Интерес к изучению подобных явлений связан, в первую очередь, с сильным влиянием процесса растворения на структуру и свойства сплавов (см., например, [20]). Несмотря на то, что это явление известно сравнительно давно (первые работы по растворению интерметаллидных фаз в сплавах [21] и цементита в сталях [22, 23] относятся к 50-70 годам прошлого столетия), дискуссия о механизмах и причинах деформационно-индуцированного растворения дисперсных фаз продолжается до сих пор [14-19, 24-28]. С одной стороны, эта проблема является достаточно общей проблемой для всей теории структурно-фазовых превращений в наноструктурах металлов, а с другой стороны, она существенно связана с фундаментальными представлениями о пока еще мало изученных механизмах пластического деформирования наноструктурированных материалов.

Исследование обозначенного круга явлений представляет не только значительный теоретический интерес, но и имеет большую практическую ценность. Это, в частности, обусловлено широким промышленным применением углеродистых сталей в изготовлении таких тяжелонагруженных элементов конструкций как армирующие корды, пружины, стальные тросы, канаты подвесных мостов, железнодорожные рельсы и колеса и т.п. Растворение фаз при деформации может приводить к разупрочнению и деградации физических (в том числе и механических) свойств сплавов. Например, так называемый «белый слой» на поверхности рельсовых путей, который в силу высокой хрупкости приводит к быстрой эрозии поверхности рельса, является наноструктурированным железоуглеродистым сплавом, сформировавшимся в результате растворения цементита при циклической интенсивной деформации в контакте рельс-колесо [29]. Вместе с тем, существуют и многочисленные примеры, когда деформационное растворение фаз значительно улучшает многие физико-химические свойства сталей и сплавов.

Таким образом, изучение явлений деформационно-индуцированных структурно-фазовых превращений в металлах, является актуальным. Результаты такого исследования могут привести к развитию существующих и созданию новых методов синтеза современных высокотехнологичных материалов, обладающих уникальными физико-химическими свойствами.

К началу проведения данных исследований большой круг вопросов, касающихся структурно-фазовых превращений в металлах, оставался невыясненным:

1. Было известно, что механическое воздействие изменяет структуру металла, приводя к уменьшению зерна вплоть до наноразмеров, тем не менее предложенные механизмы образования нанокристаллической структуры в металлах и сплавах не могли объяснить того, каким образом формируются состояния с размерами кристаллитов меньше 100 нм;

2. Было экспериментально показано, что для любых условий измельчения существуют предельные размеры частиц, ниже которых механическое измельчение невозможно. Работы, в которых делались попытки рассмотреть эту проблему, касались хрупких веществ и щелочно-галогенидных кристаллов. Для металлических систем механизмы формирования дисперсности и влияния на них нанокристаллического состояния не были исследованы;

3. Был накоплен обширный экспериментальный материал по изучению деформаци-онно-индуцированного растворения дисперсных фаз в сталях и сплавах, однако существующие модели имеют плохое количественное согласие с экспериментом и не в состоянии полностью объяснить наблюдаемые явления. Кинетика процессов растворения фаз в деформируемых металлах практически не рассматривалась.

Целью настоящей работы являлось исследование процессов растворения фаз в нанокристаллическом железе при интенсивной пластической деформации и разработка механизмов деформационного зарождения и эволюции наноструктур.

В связи с поставленной целью в настоящей работе решались следующие задачи:

1. Разработка модели деформационно-индуцированного растворения вторых фаз в сталях и сплавах при ИПД;

2. Разработка моделей, описывающих механизмы деформационного фрагментирова-ния наноструктур металлов и сплавов и оценка на их основе предельно достижимого размера зерна материала методами ИПД на примере процесса обработки в шаровых планетарных мельницах;

3. Анализ кинетики процессов фазообразования при механообработке в шаровых планетарных мельницах.

Научная новизна

• Впервые введено понятие о расширенной диаграмме равновесных и метастабиль-ных состояний наноструктурированных материалов;

• Впервые проведен полный анализ эффективности существующих моделей растворения фаз в металлах при деформации и предложен новый механизм поглощения примеси формирующимися в процессе деформации межкристаллитными и межфазными границами и образующейся высокотемпературной фазой;

• Впервые предложены механизмы фрагментации наноструктур: деформационно-ин-дуцированные двойникование и превращения мартенситного типа, и получена теоретическая оценка предела измельчения;

• Впервые выведены кинетические уравнения, описывающие процесс растворения фаз при деформации;

• Впервые предложена полная схема процесса формирования наноструктуры металлов и сплавов при интенсивной пластической деформации.

Положения, выносимые на защиту

1. Модель деформационно-индуцированного растворения вторых фаз: поглощение примеси вновь образующимися межкристаллитными и межфазными границами;

2. Модели фрагментации наноструктур металлов и сплавов при интенсивной пластической деформации: деформационное двойникование и полиморфные превращения мартенситного типа;

3. Кинетические уравнения процесса растворения вторых фаз при деформации: зависимость изменения радиуса изолированного включения и объемной доли растворяющейся фазы от времени измельчения.

4. Общая схема процесса формирования структуры металлов и сплавов при интенсивной пластической деформации в высокоэнергетических мельницах.

Апробация работы

Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих Российских и Международных конференциях и семинарах:

• Конференция молодых ученых ФТИ УрО РАН, Ижевск, 2004;

• Конференция молодых ученых ФТИ УрО РАН, Ижевск, 2005;

• Всероссийская конференция Физико-химия ультрадисперсных (нано-) систем, Ер-шово, 2005;

• Международная школа «Физическое металловедение» и XVII Уральской школы металловедов-термистов, Тольятти, 2006;

• III Международная конференция по физики кристаллов «Кристаллофизика 21-го века». Москва, МИСиС, 2006;

• VII Международная конференция «Уральская школа-семинар металловедов-молодых ученых». Екатеринбург: ГОУВПО УГТУ-УПИ, 2006;

• Вторая всероссийская конференция по наноматериалам «НАНО 2007», Новосибирск, 2007;

• Первый международный симпозиум «Плавление и кристаллизация металлов и оксидов» — МСМО-2007, Ростов-на-Дону, п. JIoo, 2007;

• 10 Международный симпозиум «Упорядочение в кристаллах и сплавах» — ОМАЛ

10, Ростов-на-Дону, п. JIoo, 2007;

• VIII Молодежный семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества «СПФКС-8», Екатеринбург, 2007;

• XI Международная конференция «Дислокационная структура и механические свойства металлов и сплавов» — ДСМСМС-2008, Екатеринбург, 2008.

• Tenth Annual Conference YUCOMAT 2008, Herceg Novi, Montenegro, 2008.

Основные результаты работы изложены в 17 публикациях. Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы. Объем диссертации — 115 стр., включая 34 рис. и 2 табл. Список литературы содержит 175 наименований.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Ломаев, Илья Леонидович

4.7 Выводы

В данной главе приведен теоретический анализ кинетики процессов растворения вторых фаз при деформировании. Показано,что

1. Кинетика растворения инородных фаз и химических соединений при деформировании наноструктурированных металлов и сплавов определяется процессами преобразования структуры межкристаллитных и межфазных границ;

2. При прочих равных условиях скорость изменения объемной доли растворяющейся фазы при деформировании материала обратно пропорциональна радиусу его включений. Таким образом, экспериментально наблюдаемые различия в скорости растворения включений разной дисперсности можно считать теоретически обоснованными;

3. Растворение второй фазы идет только в том случае, когда концентрация примеси в объеме твердого раствора оказывается меньше равновесной концентрации примеси на границе фазы с раствором;

4. Предложенная общая схема эволюции наноструктуры металла при интенсивной пластической деформации, позволяет полностью объяснить наблюдаемую экспериментально стадийность растворения включений вторых фаз.

4.34)

Заключение

Диссертационная работа посвящена теоретическому анализу актуальной задачи современного наноматериаловедения — эволюции металлов и сплавов при интенсивных пластических деформациях. Рассмотрены механизмы фрагментации наноструктур, механизмы растворения включений вторых фаз и кинетика процессов растворения. К основным результатам работы необходимо отнести следующее:

1. Процессы деформационного растворения фаз напрямую связаны с образованием наноструктурного состояния. Наиболее эффективными механизмами деформационного растворения фаз в сплавах внедрения следует считать механизм поглощения примеси образующимися в условиях интенсивной пластической деформации новыми межфазными и межкристаллическими границами и механизм поглощения примеси высокотемпературной фазой при ее деформационном зарождении. Существование предела измельчения наноструктуры ограничивает возможности протекания процессов деформационного растворения фаз. В углеродистых сталях деформационное растворение цементита протекает до тех пор, пока предельная наноструктура не поглотит из объема смеси около (10 -т-12) ат. % углерода;

2. В процессе интенсивной пластической деформации основными механизмами формирования наноструктур с предельно малым размером зерен являются дефор-мационно-индуцированное двойникование и фазовые превращения мартенситного типа, с последующим преобразованием образующихся специальных границ (двойниковых или межфазных) в большеугловые границы общего типа. Реализация предложенных механизмов может приводить к фрагментации структуры материала вплоть до предельно возможных значений размеров отдельных зерен. Для системы железо-углерод минимально возможное значение размера зерна, которое можно получить деформационными методами лежит в диапазоне Emin « (3-^5) нм;

3. Установлено, что при прочих равных условиях скорость изменения объемной доли растворяющейся фазы при деформировании материала обратно пропорциональна радиусу его включений. Наблюдаемая экспериментально стадийность процессов растворения фаз определяется процессами преобразования структуры меж-кристаллитных и межфазных границ. На начальных стадиях деформирования не происходит дробления прочных включений вторых фаз (оксидов, карбидов, бори-дов и т.п.), в результате, скорость деформационного-индуцированного растворения невелика. При дальнейшем деформировании содержащиеся внутри включений специальные границ преобразуются в большеугловые границы общего типа, что приводит к их фрагментации и резкому росту скорости растворения фазы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Ломаев, Илья Леонидович, 2008 год

1. Gleiter Н. Nanostructured materials: state of the art and perspectives // Nanostruct. Mater. 1995. - V.6. - P. 3-13.

2. Гусев А.И., Ремпель А.А. Нанокристаллические материалы. M.: ФИЗМАТЛИТ, 2000. -г224 с.

3. Носкова Н.И., Мулюков P.P. Субмикрокристаллические и нанокристаллические металлы и сплавы. Екатеринбург: УрО РАН, 2003. - 279 с.

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

5. Андриевский Р.А. Наноструктурные материалы: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Р.А. Андриевский, А.В. Рагуля. М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 190 с.

6. Лариков Л.Н. Структура и свойства нанокристаллических металлов и сплавов // Металлофизика. 1992. - Т. 14. - № 7. - С.3-9.

7. Trudeau М., Schulz R. High resolution electron microscopy study, of Ni-Mo nanocrystalls prepared by high-energy mechanical alloying // Mater. Sci. Eng. A.- 1991. V. 134. - P. 1361-1367.

8. Сегал В.М. и др. Процессы пластического структурообразования металлов // Се-гал В.М., Резников В.И., Копылов В.И. Минск: Наука и техника, 1994. - 231 С.

9. Штанский Д.В. Просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения в нанотехнологических исследованиях // Рос. Хим. Ж. 2002. - Т. XLVI. - № 5.- С. 81-89.

10. Tsong Т. Т. Atom-Probe Field Ion Microscopy. Cambridge: Cambridge University Press, 1990. 384 p.

11. Ивченко В.А. Исследование структуры наноматериалов в атомно-пространствен-ном масштабе зондовыми методами полевой ионной микроскопии // Материалы III Международной школы "Физическое материаловедение". Тольятти. - 2007.

12. Гриднев В.Н., Гаврилюк В.Г. Распад цементита при пластической деформации стали // Металлофизика. 1982. - Т. 4, - № 3. - С. 84-87.

13. Гаврилюк В.Г. Распределение углерода в стали. Киев: Наукова думка, 1987.- 208 С.

14. Дорофеев Г.А., Елсуков Е.П., Загайнов А.В., Ульянов A.JI., Арсентьева Н.Б. Де-формационно-индуцированное растворение цементита в нанокомпозитах a -Fe + 60 ат. % Fe3C // ФММ. 2004. - Т. 98. - вып. 4. - С. 60-65.

15. Дорофеев Г.А., Елсуков Е.П., Ульянов A.JI. Деформационно-индуцированные структурно-фазовые превращения в нанокомпозитах железо—цементит // Изв. РАН, сер. физ. 2005. - Т. 69. - № 10. - С. 1465-1469

16. Елсуков Е.П., Повстугар И.В., Дорофеев Г.А. Деформационно-индуцированное растворение борида Fe2B в нанокристаллическом a-Fe // ФММ. 2006. - Т. 101.- № 2. С. 193-199.

17. Сб. Развитие идей академика В.Д. Садовского / Под. ред. М.А. Филиппова и Ю.В. Калетиной. Екатеринбург: УрО РАН, 2008. - С. 192-217

18. Земцова Н.Д., Сагарадзе В.В., Ромашов JI.H. и др. Понижение температуры Кюри стареющих сплавов в процессе пластической деформации // ФММ. 1979. -Т. 47. - вып. 5. - С. 937-942.

19. Wilson D.V. Effect of plastic deformation on carbide precipitation in steel // Acta mater. 1957. - Vol. 5. - No. 6. - P. 293-302.

20. Белоус M.B., Черепин В.Т. Изменения в карбидной фазе стали под влиянием холодной пластической деформации // ФММ. 1961. - Т. 12. - вып. 5. - С. 685692.

21. Vildanova N.F. Deformation-inducted phase transformation in high-carbon steel // Mater. Sci. Engeneer. A. 2003. - V. 346. - P. 196-207

22. Languillaume J., Kapetski G., Baudelet B. Cementite dissolution in heaving drawn pearlitic steel wires // Acta mater. 1997. - Vol. 45. - No. 3. - P. 1201-1212.

23. W.J., Bae Ch. M., Oh S.J. Effect of interlamellar spacing on cementite dissolution during wire drawing of pearlitic steel wires // Scripta mater. 2000. - Vol. 42- P. 457-463.

24. Hono K., Ohnuma M., Murayama M., Nishida S., Yoshie A. and Takahashi T. Cementite decomposition in heavily drawn pearlite steel wires // Scripta mater. -2001. Vol. 44. - P. 977-983.

25. Ivanisenko Yu., Lojkowski W., Valiev R.Z., Fecht H.-J. The mechanism of formation of nanostructure and dissolution of cementite in pearlitic steel during high pressure torsion // Acta Materialia. 2003. - Vol. 51. - P. 5555-5570

26. Lojkowski W., Djahanbakhsh M„ Burkle G„ Gierlotka S„ Zielinski W„ Fecht H.-J. Nanostructure formation on the surface of railway tracks // Materials Science and Engineering A. 2001. - 303. - P. 197-208

27. Елсуков Е.П., Дорофеев Г.Л., Ульянов A.H, Загайнов А.В., Маратканова А.Н. Мессбауэровские и магнитные исследования нанокристаллического железа, полученного механическим измельчением в аргоне // ФММ. 2001. - Т. 91. - № 3.- С. 46-53

28. Horita Z., Smith D. J., Furukawa M„ Nemoto M., Valiev R. Z„ Langdon T. G. Evolution of grain boundary structure in submicrometer-grained Al-Mg alloy // Mater. Characterization. 1996. - V. 37. - P. 285-294.

29. Wu X.L. and Ma E. Dislocations in nanocrystalline grains // Applied Physics Letters.- 2006. 88. - 231911.

30. R.Z., Korznikov A.V., Mulyukov R.R. Structure and properties of ultrafine-grained materials produced by severe plastic deformation // Mater. Sci. Eng. A. 1993.- V. 168. P. 141-148.

31. N.R. Tao, X.L. Wu, M.L. Sui, J. Lu, K. Lu Grain refinement at the nanoscale via mechanical twinning and dislocation interaction in a Ni-based alloy //-J. Mater. Res.- 2004. Vol. 19 - No. 6. - P. 1623-1629.

32. Lu K., Zhao Y. Experimental evidence of lattice distortion in nanocrystalline materials // Nanostructured Materials. 1999. - V. 12. - N 1 -4. - P. 559-562.

33. Петрунин В.Ф., Андреев Ю.Г., Миллер Т.Н. и др. Нейтронно-структурное исследование ультрадисперсного TiN // Порошковая металлургия. 1984. - № 8.- С. 12-17

34. Zhang К., Alexandrov I.V., Lu К. The X-ray diffraction study on a nanocrystalline CU processed by equal-channel angular pressing // Nanostructured Materials. 1997.- V. 9. N. 1. - P. 347-350

35. Екобори Т. Физика и механика разрушения и прочности твердых тел. М.: Металлургия, 1971. 263 с.

36. Грязнов В.Т., Капрелов А.Е., Романов А.Е. О критической устойчивости дислокаций в микрокристаллах. // Письма в ЖТФ. - 1989. - Т. 15. - № 2. - С. 39-44.

37. Gryaznov V.G., Polonsky I. A., Romanov А.Е., Trusov L.I. Size effects of dislocation stability in nanocrystals. // Phys. Rev. B. - 1991. - V. 44. - No. 1. - P. 42-46.

38. Fecht H.-J. Nanostructure formation by mechanical attrition // Nanostruc. Mater. -1996. -V.6. -P.33-42.

39. Tao N.R., Wang Z.B., Tong W.P. et al. An investigation of surface nanocrystallization mechanism in Fe induced by surface mechanical attrition treatment // Acta Mater.- 2002. V. 50. - P. 4603-4616.

40. Takaki S. Limit of dislocation density and ultra-grain-refining on severe deformation in iron // Mater. Scie. For. 2003. - V. 4. - P. 215-222.

41. Hidaka H., Kawasaki K., Tsuchiyama Т., Takaki S. Effect of carbon on nanocrystallization in steel during mechanical milling treatment // Mater. Trans. 2003.- V. 10. P. 1912-1918.

42. Hidaka H., Tsuchiyama Т., Takaki S. Relation between microstructure and hardeness in Fe-C alloys with ultra fine grained structure //Scripta Mater. 2001. - V. 44.- P. 1503-1506.

43. Kimura Y., Takaki S. Microstructural changes during annealing of work-hardened mechanically milled metallic powders // Mater. Trans. JIM. 1995. - V. 2.t - P. 289296.

44. Hidaka H., Kawasaki K., Tsuchiyama Т., Takaki S. Effect of oxide addition on thermal stability of ultra fine-grained structure in iron // Proc. of First Intern. Conf. on Advanced Structural Steels. 2002. - P. 59-60.

45. Kimura Y., Takaki S., Suejima S., Uemori R., Tamehiro H. Ultra grain refining and decomposition of oxide during super-heavy deformation in oxide dispersion ferritic stainless steel powder // ISIJ International. 1999. - V. 2. - P. 176-182.

46. Ameyama K., Hiromitsu M., Imai N. Room temperature recrystallization and ultra fine grain refinement of an SUS316L stainless steel by high strain powder metallurgy process // Tetsu to Hagane. 1998. - V. 5. - P. 357-362.

47. Ameyama K. Low temperature recrystallization and formation of an ultra fine microduplex structure in a SUS316L stainless steel // Scr. Mater. 1998. - V. 3.- P. 517-522.

48. Зосимчук Е.Э., Гордиенко Ю.Г. Скейлинг размеров рекристаллизованных зерен, формирующихся в процессе прокатки монокристалла алюминия // III Межд. конф.

49. Фазовые превращения и прочность кристаллов: Тез. док. Черноголовка, 2004.- С. 34.

50. Зернограничная диффузия и свойства наноструктурных материалов // Ю.Р. Колобов, Р.З. Валиев, Г.П. Грабовецкая и др. Новосибирск: Наука, 2001. - 231 с.

51. Фарбер В.М. Вклад диффузионных процессов в структурообразование при интенсивной холодной пластической деформации металлов // Металловедение и термическая обработка металлов. 2002. - № 8. - С.3-9.

52. Васильев JI.C., Ломаева С.Ф. К анализу механизмов, ограничивающих дисперсность порошков, полученных методом механического измельчения // ФММ. -2002. Т. 93. -№ 2. - С. 66-74.

53. Vasil'ev L.S., Lomayeva S.F. On the analysis of mechanism of supersaturation of metal powders with interstitial impurities during mechanoactivation // J. Mater. Scie.- 2004. Vol. 3. - P. 5411-5415.

54. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. М.: Металлургия, 1986.- 479с.

55. Kimura Н., Kimura М., Takada F. Development of on extremely high energy ball mill for solid state amorphization transformations // J. Less-Common Metal. 1988.- V. 140. P. 113-118.

56. Eckert J., Schultz, Hellstern E., Urban K. Glass forming rang in mechanically alloyed nickel-zirconium and influence the milling intensity // J. Appl, Phys. 1988. - V. 64.- P. 3324-3328.

57. Hartley K. A., Duffy J.D., Hawley R.H. Measurement of the temperature profile during shear band formation in stell deforming at high strain rates // J. Mech. Phys. Solids. 1987. - V.35. - № 3. - P. 283-301.

58. Marchand A., Duffy J.D. An experimental study of the formation process of adiabatic shear bands in a structural steel // J. Mech.Phys. Solids. 1987. - V. 36. - № 3.- P. 521-283.

59. Полухин П.И., Горелик С.С., Воронцов В.К. Физические основы пластической деформации. М.: Металлургия, 1982. - 583 с.

60. Morris D.G. Mechanical behaviour of nanostructured materials // Eds. Magini M. and Wohlbier F.H. Switzerland: Trans. Tech. Publ. Zuerich., 1998. - Vol. 2. - 85 p.

61. Li S., Wang K., Sun L., Wang Z. A simple model for the refinement of nanocrystalline grain size during ball milling // Scripta Metall. Mater. 1992. - V. 27. - №4. -P. 437-442.

62. Eckert J. Relationships governing the grain size of nanocrystalline metals and alloys // Nanostruc. Mater. 1995. - V. 6. - P. 413-416.

63. Бутягин П.Ю. О критическом состоянии вещества в механохимических превращениях // ДАН СССР. 1993. - Т. 331. - С. 311-314.

64. Mohamed F.A. A dislocation model for the minimum grain size obtainable by milling // Acta. Mater. 2003. - V. 51. - P. 4107-4119.

65. Чувильдеев В.И., Копылов В.И., Нохрин А.В. Макаров И.М., Лопатин Ю.Г. Предел диспергирования при равноканальной угловой деформации. Влияние температуры // ДАН. 2004. - Т. 369. - № 3. - С. 332-338.

66. Eckert J., Holzer J., Kill C.E., Johnson W.L. Structural and thermodynamic properties of nano-crystalline fee metals prepared by mechanical attrition // J. Mater. Res. -1992. V. 7. - P. 1751-1758.

67. Oleszak D., Matyja E. Nanocrystalline Fe-based alloys obtained by mechanical alloying // Nanostruct. Mater. 1995. - V. 6. - P. 425-428.

68. Koch C.C. Synthesis of nanostructyred materials by mechanical milling: problems and opportunities // Nanostruct. Mater. 1997. - V. 9. - P. 13-22.

69. Siegel R.W., Fougere G.E. Mechanical properties of nanophase metals // Nanostruct. Mater. 1995. - V. 6, - № 1-4. - P. 205-216.

70. Hahn H., Padmanabhan K.A. Mechanical response of nanostructured materials // Nanostruct. Mater. 1995. - V. 6. - № 1-4. - P. 191-200.

71. Song H.W., Guo S.R., Hu Z.Q. A coherent polycrystal model for the inverse Hall-Petch relation in nanocrystalline materials // Nanostruct. Mater.- 1999. V. 11. - № 2. - P. 203-210.

72. Mayo M.J. High and low temperature superplasticity in nanocrystalline materials // Nanostruct. Mater. 1997. - V. 9. - № 1-8. - P. 717-726.

73. Mayo M.J. Nanocrystalline ceramics for structural applications: processing and properties // Nanostructured Materials: Science and Technology. Eds. G.-M. Chow and N.I. Noskova. Dordrecht: Kluwer Academic. - 1998. - P. 361-385.

74. Hall E.O. Deformation and ageing of mild steel // Proc. Phys. Soc. London, ser. B.- 1951. V. 64. - № 1. - P. 747-753.

75. Petch N.J. The cleavage strength of polycrystals // J. Iron and Steel Inst. 1953.- V. 174. P. 25-28.

76. Masumura R.A., Hazzledine P.M., Pande C.S. Yield stress of fine grained materials // Acta Mater. 1998. - V. 46. - № 13. - P. 4527-4534.

77. Pande C.S., Masumura R.A., Armstrong R.W. Pile-up based Hall-Petch relation for nanoscale materials // Nanostruct. Mater. 1993. - V. 2. - P. 323-331.

78. Кристенсен P. Введение в механику композитов. М.: Мир. - 1982. - 336 С.

79. Nemat-Nasser S., Hon М. Micromechanics: Overall Properties of Heterogeneous Materials. Amsterdam/London/ New York/Tokyo: Elsevier Publishers B.V. 1993.s

80. Kocks U.F. The relation between polycrystal deformation and single crystal deformation // Met. Trans. 1970. - V. 1. - № 5. - P. 1121-1143.

81. Gryaznov V.G., Gutkin M.Yu., Romanov A.E., Trusov L.I. On the yield stress of nanocrystals // J. Mater. Sci. 1993. - V. 28. - № 16. - P. 4359-4365.

82. Gutkin M.Yu., Ovid'ko I.A. Disclinations and yield stress of metallic glass-nanocrystal composites // Nanostruct. Mater. 1993. - V. 2. - № 6. - P. 631-636.

83. Carsley J.E., Ning J., Milligan WW., Hackney S.A., Aifantis E.C. A simple, mixtures-based model for the grain size dependence of strength in nanophase metals // Nanostruct. Mater. 1995. - V. 5. - № 4. - P. 441-448.

84. Kim H.S. A composite model for mechanical properties of nanocrystalline materials // Scripta Mater. 1998. - V. 39. - № 8. - P. 1057-1061.

85. Konstantinidis D.A., Aifantis E.C. On the «anomalous» hardness of nanocrystalline materials // Nanostruct. Mater. 1998. - V. 10. - № 7. - P. 1111-1118.

86. Kim H.S., Estrin Y, Bush M.B. Plastic deformation behaviour of fine-grained materials // Acta Mater. 2000. - V. 48. - № 2. - P. 493-504.

87. Mitchell T.E, Hecker S.S, Smialek R.L. Dislocation pile-ups in anisotropic crystals // Phys. Stat. Sol. 1965. - V. 11. - P. 585-594.

88. Armstrong R.W., Head A.K. Dislocation quenching and fracture in an elastically anisotropic material // Acta Met. 1965. - V. 13. - № 7. - P. 759-764.

89. Louat N. Alloys, strong at room and elevated temperatures from powder-metallurgy // Acta Met. 1985. - V. 33. - № 1. - P. 59-69.

90. Evans A.G., Hirth J.P. Deformation of nanoscale cermets // Scr. Met. Mater. 1992.- V. 26. №11. - P. 1675-1680.

91. Pande C.S., Masumura R.A. In: Processing and Properties of Nanocrystalline Materials. Eds. C. Suryanarayana, J. Singh, F.H. Froes. Warrendale: PA, TMS.- 1996. P. 387.

92. Малыгин ГА. Нарушение закона Холла-Петча в микро- и нанокристаллических материалах // ФТТ. 1995. - Т. 37. - № 8. - С. 2281-2292.

93. Зайченко С.Г., Глезер A.M. Дисклинационный механизм пластической деформации нанокристаллических материалов // ФТТ. 1997. - Т. 39. - № 11. - С. 20232028.

94. Wu X.L. and Ma E. Dislocations and twins in nanocrystalline Ni after severe plastic deformation: The effects of grain size // Materials Science & Engineering A. 2007.- D01:10.1016/J.msea.2006.07.173

95. Wu X.L. and Zhu Y.T. Partial-dislocation-mediated processes in nanocrystalline Ni with nonequilibrium grain boundaries // Applied Physics Letters. 2006. - 89.- 031922.

96. He J., Chung K.H., Liao X., Zhu Y.T., Lavernia E.J. Mechanial milling-induced deformation twinning in fee materials with high stacking fault energy // Metallurgical and Materials Transactions. 2003. - V. 34. - P. 707-712.

97. Liao X.Z., Zhao Y.H., Srinivasan S.G., Zhu Y.T., Valiev R.Z., Gunderov D.V. Deformation twinning in nanocrystalline copper at room temperature and low strain rate // Applied Physics Letters. 2004. - V. 84. - N.4. - P. 592-594.

98. V. Yamakov, D. Wolf, S.R. Phillpot, H. Gleiter Dislocation-dislocation and dislocation-twin reactions in nanocrystalline A1 by molecular dynamics simulation // Acta Materialia. 2003. - 51. - P. 4135-4147

99. Ivanisenko Y., MacLaren I., Valiev R., Fecht H.-J.The First Observation of a Shear-Induced bcc —> fee Transformation in Nanocrystalline Ferrite // Advanced Engineering Materials. 2005. - 7. - No. 11. - P. 1011-1014.

100. Wu X. , Tao N. , Hong Y. , Lu J. , Lu К. с 7 s martensite transformation and twinning deformation in fee cobalt during surface mechanical attrition treatment // Scripta Materialia. 2005. - 52. - P. 547-551.

101. Oliver E.C, Mori Т., Daymond M.R., Withers P.J. Neutron diffraction study of stress-induced martensitic transformation and variant change in Fe-Pd // Acta Materialia. 2003. - 51. - P. 6453-6464

102. Nieman G.W., Weertman J.R., Siegel R.W. Mechanical behavior of nanocrystalline Cu and Pd // J. Mater. Res. 1991. - V. 6. - № 5. - P. 1012-1027.

103. Witney А.В., Sanders P.G., Weertman J.R., Eastman J.A. Fatigue of nanocrystalline copper // Scr. Met. Mater. 1995. - V. 33. - № 12. - P. 2025-2030.

104. Андриевский P.A., Калинников Г.В., Кобелев Н.П., Сойфер Я.М., Штанский Д.В. Структура и физико-механические свойства наноструктурных боридонитритных пленок // ФТТ. 1997. - Т. 39. - № 10. - С. 1859-1864.

105. Andrievskiy R.A. The state-of-the-art of nanostructured high melting point compound-based materials. // Nanostructured Materials: Science and Technology. Eds. G.M. Chow, N.I. Noskova. Dordrecht: Kluwer Acad. Publ. - 1998. - P. 263-282.

106. Padmanabhan K.A., Davies G.J. Superplasticity. Berlin: Springer. - 1980.

107. Новиков И.И., Портной В.К. Сверхпластичность сплавов с ультрамелким зерном.- М.: Металлургия. 1981. - 168 С.

108. Кайбышев О.А. Сверхпластичность промышленных сплавов. М.: Металлургия.- 1984. 263с.

109. Siegel R.W. Is superplasticity in the future of nanophase materials // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1990. - V. 196. - P. 59-70.

110. Pilling J., Ridley N. Superplasticity in Crystalline Solids. London: The Institute of Metals. - 1989.

111. Mukherjee A.K. Superplasticity in metals, ceramics and intermetallics // Materials Science and Technology. Eds. R.W. Cahn. P. Haasen, E.J. Kramer. -Weinheim: VCH Publishers. - 1993.- V. 6. - P. 407.

112. Zelin M.G., Mukherjee A.K. Geometrical aspects of superplastic flow // Mater. Sci. Eng. A. 1996. - V. 208. - № 2. - P. 210-225.

113. McFadden S.X., Mishra R.S., Valiev R.Z., Zhylyaev A.P., Mukherjee A.K. Low-temperature superplasticity in nanostructured nickel and metal alloys // Nature. -1999. V. 398. - № 6729. - P. 684-686.

114. Salishchev G.A., Valiakhmetov O.R., Galeyev R.M. Formation of submicrocrystalline structure in the titanium alloy VT8 and its influence on mechanical properties // J. Mater. Sci. 1993. - V. 28. - № 11/ - P. 2898-2902.

115. Jain M., Christman T. Synthesis, processing, and deformation of bulk nanophase Fe28A12Cr intermetallic // Acta Met. Mater. 1994. - V. 42 - № 6. - P. 1901-1911.

116. Mishra R.S., Valiev R.Z., Mukherjee A.K. The observation of tensile superplasticity in nanocrystalline materials // Nanostruct. Mater. 1997. - V. 9. - № 1-8. - P. 473476.

117. Hahn H., Mondal P., Padmanabhan K.A. Plastic deformation of nanocrystalline materials // Nanostruct. Mater. 1997. - V. 9. - № 1-8. - P. 603-606.

118. Astanin V.V., Sisanbaev A.V., Pshenichnyuk A.I., Kaibyshev O.A. Self-organization of cooperative grain boundary sliding in aluminium tricrystals // Scr. Mater. 1997. V. 36. - № 1. - P. 117-122.

119. Astanin V.V., Kaibyshev O.A., Faizova S.N. Cooperative grain-boundary sliding under superplastic flow // Scr. Met. Mater. 1991. - V. 25. - № 12. - P. 2663-2668.

120. Yang H.S., Zelin M.G. Strain induced morphological changes of aC2 and b-phases in Ti3Al alloys during superplastic deformation // Scr. Met. Mater. 1992. - V. 26. - № 11. - P. 1707-1712.

121. Zelin M.G., Mukherjee A.K. Microstructural aspects of non-homogeneity of grain-boundary sliding // J. Mater. Sci. 1993. - V. 28. - № 24. - P. 6767-6773.

122. Morral J.E., Ashby M.F. Dislocated cellular structures // Acta Metall. 1974. -V. 22. - № 5. - P. 567-575.

123. Zelin M.G., Guillard S., Mukherjee A.K. Cellular dislocations: experiment and modeling. Mater. Sci. Eng. A. 2001. - V. 309-310. - P. 514-519.

124. Gutkin M.Yu., Ovid'ko I.A. On role of interfaces in plastic deformation processes in nanostructured boride and nitride films // J. Mater. Processing & Manufacturing Science. 1998. - V. 7. - № 1 - P. 59-65.

125. Л.С.Васильев. К теории пластического деформирования металлов с оплавленными границами// Металлы. 2002. - № 1. - С. 112-122.

126. Ракин ВТ., Буйное Н.Н. Влияние пластической деформации на устойчивость частиц распада в сплаве алюминий-медь // ФММ. 1961. - Т, 11. - № 1. - С. 59-73.

127. Gleiter Н. Die formanderung von ausscheidungen durch diffusion im spannungsfeld von versetzungen // Acta Met. 1968. - V. 16. - No. 3. - P. 455-464.

128. Любов Б.Я., Шмаков В.А. Влияние дрейфа на диффузионный рост центра новой фазы в поле упругих напряжений краевой дислокации // Изв. АН СССР, сер. Металлы. 1970. - № 1. - С. 123-129.

129. Сагарадзе В.В., Шабашов В.А., Лапина Т.М. Низкотемпературное деформационное растворение интерметаллидных фаз Ni3Al (Ti, Si, Zr) в Fe-Ni сплавах с ГЦК решёткой // ФММ. 1994. - Т. 78. - № 6. - С. 49-61.

130. Hong М.Н., Reynolds W.T., Tarui Т., Hono К. Atom Probe and Transmission Electron Microscopy Investigations of Heavily Drawn Pearlitic Steel Wire // Metallurgical and Materials Transactions A. 1999. - V. 30. - P. 717-727

131. Languillaume J., Kapetskl G., Baudelet B. Evolution of the tensile strength in heavily cold drawn and annealed pearlitic steel wires // Materials Letters. 1997. - Vol. 33.- Iss. 3-4 P. 241-245

132. Гапонцев В.JI., Кондратьев В.В. Диффузионные фазовые превращения в нанокристаллических сплавах при интенсивной пластической деформации. // Доклады Академии наук. -.2002. Т. 385. - № 5. - С. 608-611.

133. Кесарев А.Г., Кондратьев В.В., Гапонцев В.Л. Аномальная диффузия и расслоение твердых растворов при действии источников вакансий на стационарной стадии процесса. // ФММ. 2004. - Т. 98. - № 6. - С. 18-24.

134. De Boer F.R., Boom R., Mattens W.C.M., Miedema F.R., Nissen F.K. Cohesion in metals. Trans, metal alloys. North-Holland. 1988. - 758p.

135. Yelsukov E.P., Dorofeev G.A., Zagainov A.V. et al. Initial stage of mechanical alloying inther Fe-C system // Mater. Sci. Engeneer. A. 2004. - V. 369. - P. 16-22.

136. Гегузин Я.E., Кривоглаз М.А. Движение макроскопических включений в твердых телах. М: Металлургия. - 1971. - 344 с.

137. Васильев Л.С., Ломаев Й.Л., Елсуков Е.П. О механизмах деформационного растворения фаз в наноструктурированных металлах при механосплавлении // Тезисы Второй Всероссийской конференции по наноматериалам "НАНО 2007". - Новосибирск. - 2007. - С. 447

138. Васильев Л.С., Ломаев И.Л., Елсуков Е.П. К анализу механизмов деформационно-индуцированного растворения фаз в металлах // ФММ. - 2006. - Т. 102. - № 2.- С. 201-213.

139. Ломаев И.Л., Елсуков Е.П. Механизмы деформационного растворения фаз в наноструктурированных металлах // Труды 10 международного симпозиума "Упорядочение в кристаллах и сплавах ОМА-Ю. Ростов-на-Дону — п. Лоо. - 2007.- Ч. II. С. 16-19

140. Ломаев И.Л., Елсуков Е.П. Деформационные структурно-фазовые превращения в нанокристаллических металлах и сплавах // Тезисы VIII Молодежного семинара по проблемам физики конденсированного состояния вещества СПФКС-8.- Екатеринбург. 2007.

141. Ломаев И.Л., Елсуков Е.П. Механизмы деформационного растворения фаз в на-ноструктурированных металлах // Известия РАН. Серия физическая. - 2008.- Т. 72. № 10. - С. 1504-1507

142. Штремель М.А. Прочность сплавов. Дефекты решетки. 4.1. Дефекты решетки.- М.: Металлургия. 1982. - 277 С.

143. Дьярмати И. Неравновесная термодинамика. Теория поля и вариационные принципы. М.: Мир. - 1974. - 303 С.

144. Жирифалько Л. Статистическая физика твердого тела. М.: Мир. - 1975. - 382 С.

145. Васильев Л.С., Ломаева С.Ф., Ломаев И.Л. О механизмах аморфизации наноструктур металлов при интенсивной пластической деформации // Сборнике "Физико-химия ультрадисперсных (нано-) систем". - Москва. - 2006.

146. Васильев Л.С., Ломаев И.Л. О возможных механизмах эволюции наноструктур при интенсивной пластической деформации металлов и сплавов // ФММ. -2006. - Т. 101. - № 4. - С. 417-424.

147. Васильев Л.С., Ломаев И.Л. Структурообразование в нанокристаллических системах при интенсивной пластической деформации // Сборник тезисов Конференции молодых ученых ФТИ УрО РАН. - Ижевск. - 2005.

148. Васильев Л.С., Ломаева С.Ф., Ломаев И.Л. О механизмах аморфизации наноструктур металлов при интенсивной пластической деформации // Материалы 7 Всероссийская конференция Физико-химия ультрадисперсных (нано-) систем. Ершово. - 2005. - С. 26-27.

149. Васильев Л.С., Ломаев И.Л. Структурообразование в нанокристаллических системах при интенсивной пластической деформации // Тезисы докладов III Международной конференции по физики кристаллов "Кристаллофизика 21-го века".- Москва. 2006. - С. 36.

150. Ломаев И.Л. Структурообразование в нанокристаллических системах при интенсивной пластической деформации // Материалы VII Международной конференции "Уральская школа-семинар металловедов-молодых ученых". - Екатеринбург: ГОУВПО УГТУ-УПИ. - 2006. - С. 50.

151. Ломаев И.Л., Механизмы формирования наноструктур металлов при интенсивной пластической деформации // Труды Первого международного симпозиума "Плавление и кристаллизация металлов и оксидов МСМО-2007. - Ростов-на-Дону- п. Лоо. 2007. - С. 132-135

152. Финкель В.М., Федоров В.А., Королев А.П. Разрушение кристаллов при механическом двойниковании. Ростов-на-Дону: РГУ. - 1990. - 174 С.

153. Келли А., Гровс Г, Кристаллография и дефекты в кристаллах. М.: Мир. - 1974.- 496 С.

154. В.П. Скрипов. Метастабильная жидкость. М: Наука. - 1972. - 312 С.

155. Б.Я. Любов. Кинетическая теория фазовых превращений. М: Металлургия. -1969. - 263 С.

156. Трефилов В.И., Мильман Ю.В., Фирстов С.Ф. Физические основы прочности тугоплавких материалов. Киев: Наукова думка. - 1975. - 316 С.

157. Физическое металловедение // Под ред. Р.У. Кана и П. Хаазена. М: Металлургия. - 1987. - Т. 2. - 622 С.

158. Курдюмов В.Г., Утевский Л.М., Энтин Р.И. Превращения в железе и стали. -М: Наука. 1977. - 238 с.

159. Проблемы нанокристаллических материалов. Сб. научных трудов / Под. ред. Устинова В.В, Носковой Н.И. Екатеринбург: УрО РАН. - 2002. -577 С.

160. Бокштейн С.З. Строение и свойства металлических сплавов. М: Металлургия.- 1971. 496 С.

161. Новацкий В.К. Волновые задачи теории пластичности. М.: Мир. - 1978. - 307 С.

162. Васильев Л. С., Ломаев И. Л., Елсуков Е. П. Кинетика растворения фаз при деформировании наноструктурированных металлов и сплавов // ФММ. - 2008. Принята в печать.

163. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. 4.1. М.: Физматлит. -2005. - 613 С.

164. Хирт Дж., Лоте И. Теория дислокаций. М.: Атомиздат. - 1972. - 600 С.

165. Хина Б.Б., Ловшенко Г.Ф., Константинов В.М., Форманек Б. Математическая модель твердофазной диффузии при периодической пластической деформации //- Металлофизика и новейшие технологии. 2005. - Т. 27. - № 5. - С. 609-623.

166. Косевич В.М., Иевлев В.М., Палатник Л.С., Федоренко А.И. Структура межкристаллитных и межфазных границ. М.: Металлургия. - 1980. - 256 С.