Формирование одномерных композиционных материалов функционального назначения с использованием модификации поверхности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.06, кандидат наук Севостьянов, Михаил Анатольевич

• Севостьянов, Михаил Анатольевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Севостьянов, Михаил Анатольевич

Оглавление

Введение 6 Глава 1. Влияние состояния поверхности на физико-механические

свойства функционально-металлических материалов

1.1. Влияние топографической структуры поверхности на механические свойства металлических материалов

1.2. Влияние покрытий и поверхностных слоев на механические

свойства металлических материалов

1.3. Современные функциональные материалы на металлической основе

1.3.1. Материалы с эффектом памяти формы

1.3.2. Композиционные материалы провод-оболочка

сенсорного назначения 27 1.3. Использование методологии мультифрактальной параметризации

для описания процессов разрушения материалов

1.5. Выводы и постановка задачи исследований

Глава 2. Материалы и методики исследований

2.1 Композиционный материал «высокопрочная мартенситно-стареющая сталь К17Н9М14 с поверхностным слоем

из сплава Соб9ре4Сг48112Вп»

2.1.1 Мартенситно-стареющая сталь 3

2.1.2 Методика получения композиционного материала

2.1.3. Термическая обработка

2.1.4 Статические испытания на растяжение

2.1.5 Методология мультифрактальной параметризации структур будем описывать для двух материалов 42 2.1.6. Структурные и фрактографические исследования 47 2.1.7 Калориметрический анализ 4

2.2 Одномерный композиционный материал биомедицинского назначения на основе сплава с памятью формы «нитинол»

и поверхностного слоя с повышенной биосовместимостью

2.2.1 Нитинол

2.2.2 Методики модификации поверхности

2.2.2.1. Изменение топографической структуры поверхности

2.2.2.1.1. Изменение топографической

структуры поверхности механической обработкой 50 2.2.2.1.2 Изменение топографической

структуры поверхности за счет ионной обработки

2.2.2.2. Нанесение поверхностного слоя

магнетронным напылением

2.2.3. Термическая обработка

2.2.4. Исследование механических свойств

2.2.4.1. Статические испытания на растяжение

2.2.4.2. Усталостные испытания

2.2.5. Структурные и фрактографические исследования

2.2.6. Рентгеновские исследования

Глава 3. Получение и свойства композиционного материала функционального назначения «высокопрочная мартенситно-стареющая сталь К17Н9М14 с поверхностным слоем из сплава Соб9ре4Сг48112Вц»

3.1. Выбор оптимального режима получения

композиционного материала

3.1.1. Влияние скорости протяжки проволоки-основы через расплав на микроструктуру

формирующегося поверхностного слоя

3.1.2. Влияние скорости протяжки проволоки-основы

через расплав на механические свойства композита

3.1.3. Обсуждение полученных результатов

3.2. Особенности деформации и разрушения

композиционного материала на основе

высокопрочной мартенситно-стареющей

стали с быстрозакаленным поверхностным слоем

из сплава Со69Ре4Сг48112В11

3.2.1 Исследование процессов деформации композита с разным структурным состоянием поверхностного

слоя

3.2.2 Влияние отжига на механические свойства композиционного материала «мартенситно-стареющая сталь

Н9К17М14 - наноаморфный сплав О^РедС^шВц»

3.2.2.1 Калориметрический анализ

3.2.2.2 Исследование микроструктуры поверхности

3.2.2.3 Распределение химических элементов

между поверхностным слоем и основой

3.2.2.4 Исследования механических свойств

3.2.2.5 Фрактографические исследования 98 3.3. Выводы по главе 3

Глава 4. Особенности получения и свойства одномерного композиционного материала биомедицинского назначения на основе нитинола и поверхностного слоя

с повышенной биосовместимостью

4.1. Оптимизация технологии получения проволок из нитинола 50,8 % № 49,2% Тл

4.1.1 Исследования фазового состава и структуры

4.1.2. Влияние термической обработки на механические свойства и особенности разрушения при статическом нагружении

4.1.3 Влияние термической обработки на механические

свойства и особенности разрушения при усталостном нагружении

4.1.4 Влияние топографической структуры поверхности на механические свойства и особенности разрушения проволочных образцов из нитинола состава 50,8 % Ni 49,2% Ti

4.2. Оптимизация технологии получения проволок из нитинола 50% Ni 50% Ti

4.2.1. Влияние циклической нагрузки на структуру и фазовый предел текучести нитинола состава 50% Ni, 50% Ti 130 4.2.2 Механическое модифицирование поверхности нитиноловых проволок состава 50% Ni, 50% Ti

4.2.3. Формирование одномерного композита

«нитинол - поверхностный слой из тантала»

4.3. Выводы по главе 4

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование одномерных композиционных материалов функционального назначения с использованием модификации поверхности»

Введение

Актуальность проблемы

В последнее время в промышленно развитых странах проводятся интенсивные разработки по созданию новых функциональных материалов. Существует настоятельная потребность в получении целого ряда одномерных композиционных материалов функционального назначения с принципиально новым уровнем свойств. Среди них можно, в частности, выделить две группы:

- Одномерные композиционные материалы на базе аморфных и наноструктурных сплавов должны сочетать в себе высокие механические характеристики с особыми функциональными свойствами (электромагнитными, акустическими, резонансными и др.). Такие материалы нацелены на решение очень важных задач по созданию «интеллектуальных» стресс-композитов, сенсоров и др. изделий, без которых невозможно дальнейшее развитие целого ряда техники специального и двойного назначения.

- Одномерные композиционные материалы на основе сплавов с памятью формы используются для медицинских изделий, применяемых в эндоваскулярных операциях (в частности стентов и КАВА-фильтров). Такие материалы должны обеспечить изделиям, имплантируемым в организм человека, биосовместимость, коррозионную стойкость, повышенные механические характеристики, увеличенный срок службы по сравнению с ТОЙ.

Новые возможности по созданию и эффективному управлению свойствами материала открылись, после изменения поверхности и приповерхностных слоев. Изменение свойств материала происходит за счет воздействия на динамику процессов самоорганизации структуры в приповерхностных слоях, в частности, путем изменения темпов ее развития, однородности, упорядоченности и степени локализации. При этом достигаемый в результате создания модифицированного поверхностного слоя уровень свойств композиционного материала определяется не простым суммированием свойств компонентов, а синергетическим эффектом влияния измененного поверхностного слоя на процессы деформации и разрушения. Использование этого эффекта позволяет создать принципиально новые одномерные композиционные материалы конструкционного и функционального назначения с высоким уровнем потребительских свойств.

За последние 10 лет такая возможность была продемонстрирована и обоснована в работах ряда научных школ, в том числе с участием таких ученых, как Ю.К. Ковнеристый, В.М. Иевлев, В.Т. Заболотный,

A.Г. Колмаков, В.В. Молоканов, Б.А. Гончаренко, В.Е. Панин, A.B. Панин,

B.И. Калита, С.Б. Кущев, П.А. Витязь, M.JI. Хейфец, и др.

Настоящая диссертационная работа выполнена в рамках плановой тематики института по теме 5.2., программ Президиума РАН (П-5, П18, П21) и программ ОХНМ РАН (ОХНМ 02 и 03), а также грантов РФФИ 04-03-32431-а и 06-08-00704-а.

Целью работы является изучение формирования перспективных одномерных композиционных материалов функционального назначения на металлической основе с использованием модификации поверхности.

В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:

1. Провести исследования структуры и физико-механических свойств композиционного материала функционального назначения «высокопрочная мартенситно-стареющая сталь К17Н9М14 с поверхностным слоем из магнитомягкого сплава Co69Fe4Cr4Sil2Bl 1».

2. Изучить особенности получения и физико-механических свойств одномерного композиционного материала медицинского назначения для изделий типа стент на основе сплава с памятью формы «нитинол» и поверхностного слоя из Та обладающего биосовместимостью с организмом человека.

3. Определить оптимальные технологические режимы получения указанных композиционных материалов с повышенными механическими свойствами.

Научная новизна

На примере двух композиционных материалов (композиционный материал с особым сочетанием электромагнитных и механических свойств на основе стали К17Н9М14 с поверхностным слоем из магнитомягкого сплава Co69Fe4Cr4Sil2Bl 1 и композиционный материал биомедицинского назначения на основе сплава с памятью формы TiNi (нитинол) и поверхностного слоя из тантала), с использованием методов модификации поверхности показана возможность эффективного формирования металлических одномерных композиционных материалов функционального назначения с высокими эксплуатационными характеристиками.

1. Разработан одномерный композиционный материал на основе высокопрочной мартенситно-стареющей стали К17Н9М14 с наноаморфным поверхностным слоем из сплава Со69Ре4Сг48П2В11 (толщиной 2-5 мкм и переходным слоем толщиной 2,5-4 мкм), который, по сравнению с аморфной проволокой из сплава Со69Ре4Сг48П2В11 и сталью К17Н9М14, при тех же функциональных свойствах отличается существенно лучшим комплексом механических характеристик (оо,2 ~ 1850 МПа, ств ~ 1900 МПа, \|/ ~ 70%).

2. Впервые обнаружен эффект проявления пластичности аморфного сплава Со69Ре4Сг48П2В11 при его деформировании в составе композиционного материала, когда он в виде поверхностного слоя испытывает значительную пластическую деформацию, в то же время в виде проволоки или ленты он разрушается без образования шейки. Проведение отжига усиливает обнаруженный эффект.

3. Создан новый одномерный композиционный материал биомедицинского назначения на основе сплава (нитинол) с поверхностным слоем из Та толщиной 3-5 мкм. Он обладает высокой адгезионной связью между его компонентами, стойкостью поверхностного слоя к деформации, биосовместимостью и одновременно повышенными на 4-11 % показателями прочности и пластичности. Фазовый переход (аустенит-мартенсит деформации) при статическом растяжении (площадка текучести) композиционного материала протекает также как и у сплава с памятью формы, но значения фазового предела текучести были выше.

4. Выявлено, что увеличение амплитуды усталостного нагружения сплава типа нитинол приводит к увеличению остаточной деформации, росту значения критического напряжения мартенситного превращения и уменьшению размеров петли гистерезиса.

5. Показано, что направленное изменение топографической структуры поверхности материала путем механической и ионно-лучевой обработки оказывает существенное влияние на статические и усталостные свойства только до значения критической величины относительной глубины максимальных поверхностных микродефектов (отношения максимальной глубины поверхностных микродефектов (Я) к диаметру микропроволок (с1)) 11/(1 = 0,007. Дальнейшее уменьшение величины дефектов уже не вызывает заметного улучшения механических свойств.

Практическая ценность

Установлены оптимальные технологические параметры получения нового композиционного материала «сталь К17Н9М14 с наноаморфным поверхностным слоем из сплава Co69Fe4Cr4Sil2Bll», обеспечивающие лучший комплекс механических свойств, получение большей толщины и лучшего качества поверхностного слоя. В частности проволока-основа должна проходить со скоростью 0,12 м/с через расплав сплава при температуре 1260°С с последующей закалкой композиционного материала в воде, а оптимальная температура отжига составляет 430°С.

Разработана комплексная технология получения композиционного материала и медицинских изделий из него в виде стентов. Технология включает механическую обработку поверхности, стабилизирующую термическую обработку и ионно-вакуумную технологию формирования поверхностного слоя из тантала. Диаметр проволок для стентов, используемых при восстановлении пищеводного тракта, составляет 300-280 мкм, а при использовании в хирургии сердечных сосудов (коронарных), а также в лечении заболеваний периферических артерий, вен, мочеточников и др. - 150 мкм.

Выявлены оптимальные технологические режимы на ключевых стадиях получения композиционного материала нитинол - поверхностный слой из тантала. Показано, что наиболее высокие эксплуатационные характеристики достигаются при режимах, предусматривающих проведение: механической обработки, стабилизирующего отжига при температуре 450 оС, предварительного облучения ионами аргона перед формированием танталового поверхностного слоя при напряжении смещения Ucm=0B в течении t=20 мин (иразряда=ЗКВ, 1разряда=0,2А.) и нанесения поверхностного слоя из Та (11нап=550В, 1разр=5А) при напряжении смещения от 0 до 700 В.

Одномерный композиционный материал биомедицинского назначения использован для создания уникальных медицинских устройств в виде стентов, фильтров и шунтов органов кровообращения, которые в настоящее время проходят стандартные методы опробования в качестве ответственных изделий при эндоваскулярных операциях в Российском онкологическом научном центре им. H.H. Блохина РАМН. Ряд технологических разработок внедрен на предприятии ООО «Минимально инвазивные технологии».

Достоверность научных положений, результатов и выводов подтверждается хорошей повторяемостью экспериментальных результатов, применением современных методов исследования описания структуры и свойств материалов, систематическим характером проведенных исследований в рамках академических научных школ, а также согласованностью полученных результатов с литературными данными.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на:

1) III междисциплинарном симпозиуме "Фракталы и прикладная синергетика" ФиПС-2003, г.Москва, 14-17 ноября 2003

2) II Евразийской научно-практической конференции «Прочность неоднородных структур» г. Москва, 20-22 апреля 2004 г

3) Всероссийской школе-конференции «Нелинейные процессы и проблемы самоорганизации в современном материаловедении (Индустрия наносистем и материалы)» г. Воронеж, 3-5 октября 2004 г

4) Научно - техническая конференция «Структура и свойства сплавов со специальными физическими свойствами» 14 октября 2005 г., Москва

5) IV международном симпозиуме «Фракталы и прикладная синергетика» ФиПС-2005, г.Москва, 14-17 ноября 2005

6) I, И, III, IV, V и VI, VII, VIII, IX Российских ежегодных конференциях молодых научных сотрудников и аспирантов, г. Москва, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012

7) Всероссийской научной конференции молодых учёных и специалистов «Материалы ядерной техники: от фундаментальных исследований к инновационным решениям» (МАЯТ-ОФИЭ-2006)

8) V-й международной научной конференции «Хаос и структуры в нелинейных системах. Теория и эксперимент.». - Астана, 15-17 июня 2006 г

9) IV Научно-практической конференции материаловедческих обществ России «Новые градиентные и слоистые композиты», Ершово, Москва, 21-24 ноября 2006 г.

10) VI международной научно-технической конференции: в 3-х т. Т. I. / под общ. ред. П.А. Витязя, С.А. Астапчика. - Новополоцк: УО «ПГУ», 2007.

11) II второй международной конференции «Деформация и разрушение материалов» DFMN-2007, г. Москва, 08-11 октября 2007

12) VI Всероссийской школе-конференции «Нелинейные процессы и проблемы самоорганизации в современном материаловедении (Индустрия наносистем и материалы)» г. Воронеж, 14-20 октября 2007

13) IX Российско-Китайском симпозиуме «Новые материалы и технологии», г.Астрахань, 19-22 сентября 2007

14) VII Международной науч.-техн. конференции «Материалы, технологии и оборудование в производстве, эксплуатации, ремонте и модернизации машин» / Новополоцк: ПТУ, 2009.

15) XVI Российского симпозиума по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел/ МО, Черноголовка: Богородский печатник, 2009.

16) III международной конференции «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов БРМ1М-2009», Москва, 12-15 октября 2009.

17) V Евразийской научно-практической конференции, Прочность неоднородных структур -ПРОСТ2010, г.Москва, 20-22.04 2010 г

18) XIX Петербургские чтения по проблемам прочности; г. Санкт-Петербург, 13-15.04 2010 г

19) 50 Международный научный симпозиум «Актуальные проблемы прочности»; г. Витебск,27.09-01.10.2010 г.

20) IX Всероссийская конференция "Физикохимия ультрадисперсных (нано-) систем"; г. Ижевск, 22.11-26.11.2010

Публикации. По теме диссертации опубликовано 62 печатные работы, в том числе 13 статей в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ и 2 статьи в иностранных журналах. Основные результаты, полученные в диссертации, включены в научные отчеты по проектам программ Президиума РАН (П-5, П18, П21) и программ ОХНМ РАН (ОХНМ 02 и 03), а также грантов РФФИ 04-03-32431-а и 06-08-00704-а.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 166 страницах, содержит 65 рисунков, 12 таблиц. Список литературы включает 195 источников.

Глава 1. Влияние состояния поверхности на физико-механические свойства функционально-металлических материалов

При рассмотрении свойств материала (его внутренних объемов) часто не учитывают воздействия приповерхностных слоев. В настоящее время существует ряд экспериментальных результатов, в которых показано специфическое влияние и особая роль поверхностных слоев материалов которое приводит к заметному изменению его механических свойств, поэтому любая теория упрочнения и разрушения металлических материалов должна учитывать поверхностные эффекты [1-21].

1.1. Влияние топографической структуры поверхности на механические свойства металлических материалов

Для улучшения качества поверхности используют различные виды обработок [22]: шлифование (применяется как для черновой, так и для чистовой о отделочной обработки), полирование (уменьшают высоту микронеровностей после шлифования и получают зеркальные поверхности), электрополирование, лазерная обработка (является эффективным способом упрочнения и повышения износостойкости изделий) [23] и другие.

В данном разделе на различных работах будет показано, как влияет топографическая структура поверхности на механические свойства не только приповерхностных слоев, но и на весь материал в целом.

Создание дефектной структуры [24] в приповерхностном слое глубиной 2...3 мкм (абразивная обработка наждачными бумагами) уменьшает напряжение течения для Мо на 20 %, а для на 90 %.

Влияние электрополировки [25] образцов лампового и с добавками ТЮг и/или ШС при испытании на растяжение (Т=1300...1600 К) увеличивало предел пропорциональности и пластичность.

По мнению авторов [2, 18, 19, 26, 27] удаление поверхностных микродефектов (царапины, микротрещины, частицы выделений, ямки травления, микровыступы и др.), являющихся легкодействующими

12

источниками дислокаций, для таких материалов как ЫаС1, КС1, М§0, 81, ве, Мо, Бе повышало предел текучести, а создание дефектов на поверхности снижало.

По данным [28] лазерная обработка в 2,1 - 3,3 раза повышает сопротивление высокопрочного чугуна ВЧ60-2 абразивному изнашиванию. В результате лазерной обработки предел выносливости снижается в 2 раза, а после лазерной обработки и обкатывания с нагрузкой 1кН предел выносливости увеличивается в 1,5 раза при сравнении с исходным состоянием равным 140 МПа.

Авторы работ [29], исследовали влияние топографической структуры поверхности на механические свойства сплавов на основе молибдена. Уменьшения относительной величины поверхностных микродефектов приводит к улучшению механических свойств при статическом (до 28%) и особенно возрастали усталостные характеристики - на порядок. При достижении значений 0,006...0,01 (отношение абсолютного размера дефекта к диаметру образца) дальнейшее улучшение качества поверхности не будет вызывать значительного роста свойств. Так же уменьшение относительной величины поверхностных микродефектов приводит к изменению динамики структурной самоорганизации в приповерхностных слоях, повышая однородность этих процессов и сглаживая их локализацию вблизи дефектов.

В работах [29] проводили исследование топографической структуры поверхности проволок высокопрочной мартенситно-стареющей стали 00Н16К4М4Т2Ю. Выявили, что при уменьшении размеров поверхностных микродефектов увеличивается предел выносливости на 50 %, а усталостная долговечность более чем в пять раз. При некотором значений 0,01 (отношение абсолютного размера дефекта к диаметру образца) дальнейшее увеличение качества поверхности не вызывает значительного увеличения свойств. При этом после воздействия ионной обработки на поверхность шлифованной проволоки происходит изменения топографической структуры покрытий и внесения структурных изменений в тонкий поверхностный слой,

что позволяет увеличить значения предела пропорциональности - на 30%, предела текучести - на 20%, предела прочности - на 17% при незначительном изменении характеристик пластичности. Вызванные ионной обработкой структурные изменения в приповерхностном слое приводят к тому, что процесс разрушения протекает в приповерхностных слоях таких образцов при более равновесных условиях и более однородно, а процессы структурной самоорганизации достигают больших степеней развития.

Полировка образцов [30] из сплава Т1-6А1-4У с различным диаметром частиц (0,05, 1 и 15 мкм) абразивной пасты увеличивает число циклов до разрушения при амплитуде 400 МПа с уменьшением диаметра частиц.

Анализ влияния шероховатости поверхности после механической обработки на усталостные свойства конструкционных сталей и сплавов Проведен П. Форрестом [31]. Исследовалось состояние поверхности после грубого точения (максимальная глубина неровностей 7?=25...50 мкм), чистого точения (Я=10...20 мкм), грубого шлифования (Я-5...10 мкм), чистого шлифования 2 мкм) и полирования (Я< 1 мкм). Для

углеродистых сталей с 0,02...0,49 %С предел усталости при изгибе с вращением составлял: после грубого точения - 82...90 %, после чистого точения - 84...92% от его значения для полированных образцов. Для углеродистой стали с 0,6 %С соответственно: после грубого точения - 72%, после чистого точения - 84%, после шлифования - 92%. Для высокопрочных легированных сталей соответственно: после грубого точения - 65...72%, после чистого точения - 74...97 %, после грубого шлифования - 93...99%, после чистого шлифования - 94... 100%. Для латуней и алюминиево-магниевых сплавов при осевом нагружении соответственно: после грубого точения - 72...86%, после чистого точения - 88...93 %, после чистого шлифования - 94... 100%. Сделаны выводы, что предел усталости увеличивается по мере улучшения качества поверхности. При этом сопротивление усталости выше, когда направление обработки параллельно направлению действия напряжения. Влияние шероховатости наиболее

выражено для более высокопрочных материалов. Если максимальная глубина неровности Я меньше определенного критического значения, которое зависит от материала, то с повышением качества обработки поверхности изменений в пределе усталости не наблюдается. Если Я больше этого критического значения, то предел усталости уменьшается с увеличением Я, причем в ряде случаев такая зависимость близка к линейной в координатах "отношение предела усталости для данной шероховатости к предела усталости для полированной поверхности - ^ Я". В книге [31] приводится обзор исследований влияния качества поверхности образцов на свойства разнообразных материалов при циклическом нагружении. Предел усталости увеличивается по мере того, как улучшается качество поверхности. Интересно, что свойства материала выше, когда направление обработки параллельно направлению действия напряжения. Автором было высказано сомнение по поводу того, что данный эффект зависит от концентрации напряжений у поверхностных неровностей, так как при поверхностной обработке возникают наклеп и остаточные напряжения, что можно проиллюстрировать сравнением характеристик образцов с одинаковой шероховатостью, но полученных механической полировкой и электрополировкой. У электрополированных образцов предел усталости был значительно ниже.

Большое внимание ТСП и ее роли в особенностях протекания процессов пластической деформации твердых тел уделяется так же в теории физической мезомеханики [32,33].

1.2. Влияние покрытий и поверхностных слоев на механические свойства металлических материалов

Покрытия и поверхностное легирование может влиять на различные свойства (механические, коррозионные, химические, магнитные и другие) материала в целом. Так если покрытие пластичное, то свойства материала могут значительно улучшиться и наоборот.

Методы обработки поверхности можно разделить [34] как по виду материла, наносимого на поверхность, так и по способу нанесения. По виду наносимого материала различают металлические, неметаллические и органические покрытия. По способу нанесения - погружение в расплав, электролитическое осаждение металла, ионное плакирование, ионная имплантация, осаждение из газовой среды, диффузионное насыщение и другие.

Для монокристаллов Си нанесение электролитического покрытия Сг толщиной 0,3...3 мкм и диффузионное поверхностное легирование Au, Ni, Zn на глубину 0,4...2 мкм вызывало при статическом растяжении повышение напряжения течения, предела прочности и приведенного напряжения сдвига в 1,5...2 раза [27,35-38]. Поверхностное диффузионное легирование монокристаллов А1 медью на глубину 2 мкм и нанесение электролитических покрытий из Ni (h= 1,6 мкм) приводили к увеличению напряжение течения в 2...5 раз [39,40], а наличие электролитических пленок Ni толщиной 40 нм вызывало снижение напряжения начала пластической деформации в 1,5 раза и повышение пластичности монокристаллов Fe при 77 К [41,42]. Покрытия из Ti толщиной 1...3 мкм, нанесенные конденсацией в вакууме, при изгибе образцов из W снижали температуру вязко-хрупкого перехода на 180 °С, а для образцов из монокристаллов Мо снижали предел текучести и повышали пластичность [27,43]. Поверхностное диффузионное легирование образцов нержавеющей стали 304 на глубину 40 мкм Ti и образцов из сплава Ti-6A1-4V и А1-сплава 7075-Т6 А1, Сг или Си на глубину 50 мкм снижало скорость

ползучести в 30...50 раз и увеличивало время до разрыва в 2...5 раз. В условиях растяжения для А1- и Тьсплава наличие поверхностного слоя, легированного А1, Си, Сг или вызывало слабое (до 3%) изменение предела прочности и предела текучести оь,2, увеличение предела пропорциональности на 8%, и не изменяло показатели пластичности (только при легировании А1-сплава Си относительное удлинение уменьшалось в 2,5...3 раза) [44]. Осаждение в вакууме на проволоки диаметром 10 мкм из \¥-сплава ВА-3 пленок Та толщиной 5... 10 нм приводило к подавлению пластичности и некоторуму увеличению оь,2 [45]. На поверхности сверхпластичного сплава Zn-21Al-2Cu создавали фторированием пассивационную пленку [46]. Фторирование приводило к снижению твердости поверхности с 120 до 90...65 НУ, предела прочности с 370 до 296...307 МПа и пластичности с 38 до 26...36 %. В то же время при испытаниях в морской воде фторированный сплав отличается большей прочностью (предел прочности возрастает с 248 до 119... 122 МПа) и повышенной пластичностью (удлинение возростает с 59 до 126... 137 %). Обнаружено, что электроосажденное покрытие упрочняло монокристаллы Хп за счет скопления дислокаций в поверхностном слое кристалла на границе с покрытием [47]. Наличие сульфидных поверхностных слоев приводило к падению сопротивления ползучести и росту пластичности жаростойких сталей, а науглероживание повышало сопротивление высокотемпературной ползучести, но приводило к охрупчиванию при низких температурах [48]. Ионная имплантация с использованием катода (Т1ВгМо)А1 с одновременной имплантацией ионов азота повышало сопротивление сплава ВТ-9 ползучести за счет повышения плотности дислокаций в приповерхностном слое глубиной 80... 100 мкм, дополнительный отжиг на воздухе за счет закрепления дефектной структуры диффундирующими из воздуха в поверхностный слой атомами кислорода и азота повышал эффект, а отжиг в вакууме приводил к его исчезновению [49]. Пескоструйный обдув поверхности и гальваническое нанесение покрытий Ъл, Сг или Си увеличивали скорость ползучести при комнатной температуре

и необратимую деформацию для А1, А1-Си-сплава 2024, Al-Zn-сплава 7075 и композита (А1+4вес.%Си)+А120з , а электрополировка напротив слегка замедляла скорость скорость ползучести на начальной стадии [50]. Окисная пленка толщиной 70...80 нм, полученная термическим или электролитическим окислением, уменьшала напряжение течения и заметно увеличивало пластичность образцов из поликристаллических Мо и W с размерами рабочей части 01,5x12 мм при статическом растяжении при 195 и 300 К [24]. Лазерные покрытия из СггОз повышали долговечность стали типа 12Х18Н9Т при 500...650 °С в 2...3 раза и снижали скорость ползучести за счет затруднения развития процессов деформации в приповерхностных слоях [51].

Основными причинами наблюдаемых эффектов указываются: барьерный эффект пленки для выхода дислокаций; отталкивание дислокаций от пленки за счет сил отображения; подавление поверхностных источников дислокаций; активация вторичного скольжения в основной массе материала; твердорастворное упрочнение приповерхностного слоя; образованию в приповерхностном слое трехмерной сетки дислокаций; повышение плотности дислокаций и образования дислокационных скоплений у поверхности.

Следует отметить, что влияние покрытий из твердых, но хрупких материалов на механические свойства носит, как правило, негативный характер [52-54]: CVD и PVD покрытия типа TiN, TiC, AI2O3 толщиной 3...5 мкм снижают прочность, пластичность и трещиностойкость металлических материалов при растяжении и изгибе на 10...50%., в частности из-за эффекта "хрупкой рубашки" (трещины в покрытии действуют как "структурный" надрез) [53]. Однако, при высоких температурах характер влияния может измениться. Так при одноосном растяжении сталей феррито-мартенситного класса при 650 К покрытие Z1O2 толщиной 0,3...6 мкм оказывало пластифицирующее действие за счет облегчения движения дислокаций в тонком приповерхностном слое. Указанный эффект резко усиливался при

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Севостьянов, Михаил Анатольевич, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Крамер И., Демер Л. Влияние среды на механические свойства металлов., М.: Металлургия, 1964, 150 с.

2. Kramer I.R. Surface layers effects on the plastic deformation of iron and molybdenum. // Trans.Met.Soc. AIME, 1967, v. 239, p.520-530.

3. Kramer J.R., Pangborn R., Weissmann S., Dislocation distribution in plastically deformed metals. //. Proc. 27th Sagamore Army Mater. Res. Conf. "Fatigue Environ, and Temp. Eff', Lake George, N.Y., 14-18 July, 1980, New York - London, 1983, p. 103-117.

4. Махлин E.C. Состояние поверхности и прочностные свойства. // В кн.: "Механизмы упрочнения твердых тел", М.: Металлургия, 1965, с.340-367.

5. Grosskreutz J.C., Benson D.K., The effects of the surface on the mechanical properties of Metals. // In "Surfaces and Interfaces", N.Y., Syracuse: Syracuse University Press, 1968, Vol. II, p.61-67.

6. Вествуд А., Чувствительность механических свойств к действию окружающей среды. Современное состояние исследований и основные проблемы. // В кн.: "Чувствительность механических свойств к действию среды", М.: Мир, 1969, с.27-77.

7. Ребиндер П.А., Щукин Е.Д., Поверхностные явления в твердых телах в процессах их деформации и разрушения. // Успехи физических наук, 1972, т. 108, сентябрь, вып.1, с.3-42.

8. Смолякова Л.Г., Терентьев В.Ф., Влияние структурного состояния поверхности молибденовой проволоки на характер кривых деформации. // Физика и химия обработки материалов, 1969, №4, с.73-77.

9. Иванова B.C., Терентьев В.Ф., Влияние более раннего течения приповерхностного слоя на упрочнение и разрушение металлов и сплавов. // Физика и химия обработки материалов, 1970, № 1, с. 79-89.

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

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

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

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

14. Толутис К.Б., Терентьев В.Ф., Вилис И.С., Распределение остаточных напряжений в статически деформированных сталях. // Материалы XII республ. научно-технич. конф., 1972, Каунас: Каунасский политехи, институт, с.97-99.

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

16. Samarin A.M., Ivanova V.S., Terentjev V. F., et al., Effect of Тешрег Rolling on Elimination of Yield Plateau in Vacuum - Treated Low-Carbon Steels. // VIA medd., 1971, № 196/2, p. 102-110.

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

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

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

20. Орлов Л.Г., Образование дислокаций на границах зерен, как составная часть механизма ранних стадий пластической деформации. // Тезисы

докл. I Всесоюзной конф. "Структура и свойства границ зерен", Уфа, 1983, с.13-14.

21. Орлов Л.Г. Дислокационноструктурный механизм пластической деформации и упрочнения альфа - железа. / Автореф на соискание уч. степени доктора технич. наук, М.: Московский институт стали и сплавов, 1983, 35 с.

22. Солнцев Ю.П., Пряхин Е.И. Материаловедение//Химиздат. 2007. р.783

23. Колмаков А.Г., Терентьев В.Ф., Геров В.В., Влияние состояния поверхности металлических проволок на их механические свойства. // Металловедение и термическая обработка металлов, 2002, №8, с. 33-38.

24. Tottori Т., Talia J.E., Gibala R., Surface oxide softening of polycrystalline molybdenum and tungsten. // Scr. Met., 1980, v.14, p.l 153-1155.

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

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

27. Амоненко В.М., Шаповал Б.И., Ажажа В.М. и др., Влияние состояния поверхности и титановых пленок на дислокационную структуру приповерхностных слоев монокристаллов молибдена. // Физика металлов и металловедение, 1972, т.34, вып.2, с.385-389.

28. Макаров А.В., Малыгина И.Ю., Осинцева А.Л., Влияние лазерной обработки на структуру, износостойкость и усталостные свойства высокопрочного чугуна. // Физика и химия обработки материалов, 2006, №4, с.46-55.

29. Колмаков А.Г. Анализ связи структурных изменений и механических свойств металлических материалов при модификации поверхности с использованием мультифрактальных представлений: Дисс. на соиск. уч. степ, д-ра техн. наук. - М.: ИМЕТ, 2005. - 376 с.

30. Nakamura М., // Опт. Adv. and Process., 1988, v.l, №5, p.1373.

31. Форрест П. Усталость металлов., М.: Машиностроение, 1968, 352 с.

32. Физическая мезомеханика и компьютерное моделирование материалов./ Под ред. В.Е.Панина, - Новосибирск: Наука, 1995, Т1. -298 е., Т2.- 320 е..

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

34. металловедение. Сталь 1.2.

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

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

37. Block RJ, Metzger M, The effect of electroplated chromium on the plastic deformation of copper single crystals. // Philos. Mag, 1969, v. 19, №159, p.599-607.

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

39. Takayuki T, Osamu I, Surface strengthening in aluminium single crystals coated with electro-deposited nickel film. // Acta Met, 1975, v.23, №9, p.l 111-1120.

40. Yoshi R, Takagi H et al. Strengthening of aluminum having surface diffusion layer of copper. // Proc. the 22nd Jap. Congr. on Mater. Research "Metallic Materials", March 1979, p.216-220.

41. Kobayashi S, Meshi M, Surface observation of nicel-plated iron single crystals deformed at 77 K. // Acta Met, 1977, v.25, p. 1515-1523.

42. Kojima K, Kobayashi S, Meshi M, Surface film softening in iron single crystals. // Scr. Met, 1976, v. 10, p.347-352.

43. Ажажа B.M, Амоненко B.M, Ковтун Г.П, Влияние титановых покрытий на температуру хрупкого перехода вольфрама. // Физика и химия обработки материалов, 1962, №2, с. 138-139.

44. Kramer I.R, Surface layer effects on the mechanical behavior of metals. // Advances Mech. and Phys.Surface, 1986, v.3, p. 109-260.

45. Левандовский Б.И, Рабухин В.Б, Влияние медных и танталовых покрытий на характер деформации поликристаллических нитей

вольфрама. // Физика и химия обработки материалов, 1983, №3, с.98-101.

46. Elizalde-Torres J., Sandoval-Jimenez A., Torres-Villasenor G., Influence of Fluridation on the Strength of Superplastic Zn-21 Al-2Cu Alloy Deformed in a Saline Medium. // Scripta Materialia, 1999, v.40, №9, p.1053-1056.

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

48. Guttmann V., Influence of sulphidation and carburisation on creep. // Mater. Sci. and Technol., 1990, v.6, №1, p.9-18.

49. Чернова JI.B., Раточка И.В., Колобов Ю.Р., Влияние ионной имплантации на характер ползучести титанового сплава ВТ-9. // Тезисы 3-го Межгос. семинара "Структур.-морфол. основы модиф. матер, методами нетрадиц. технол.", Обнинск, 14-16.06.1995, Обнинск, 1995г., с.45-47.

50. Sgobba S., Kunzi H.U., Ilschner В., Tht Influence of Thermal and Surface Treatments on the Anelastic Creep of Al-Zn and Al-Cu Alloys. // Acta Met. et. Mater., 1995, v.43, №3, p. 1171-1181.

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

52. Tabersku R., Berg Н., Plasma-CVD-Verfahren fur Hartmetalle. // IndustrieAnzeiger, 1991, v.l 13, №72, s.36-42.

53. Ляшенко Б.А., Цыгулев O.B., Кузнецов П.Б., Необходимо ли всегда повышать адгезионную прочность защитных покрытий. // Пробл. прочности, 1987, №5, с.70-74.

54. Sternberg К.J., Fracture tonghness of TiC-coated cemented carbides. // Met. Sci. and Eng., 1980, v.14, №5, p.189-192.

55. Мятиев A.A., Выбойщик M.A., Мерсон Д.Л., Цвелев В.В., Влияние оксидного покрытия на пластическую деформацию стали. // Тез. докл. Всес. конф. "Физ. прочн. и пластичности мет. и сплавов", 27-29 июня 1989, Куйбышев, 1989, с.399-400.

56. Su Y.L, Yao S.H., Wei C.S. et al. Influence of single- and multilayer TiN films on the axial tension and fatigue ferfomance of AISI 1045 steel. // Thin Solid Films, 1999, v. 338, p. 177-184.

57. Антипина H.A., Панин B.E, Слосман А.И, Овечкин Б.Б, Волны переключения макрополос локализованной деформации при растяжении поверхностно упрочненных образцов. // Физическая мезомеханика, 2000, т.З, №3, с.37-41.

58. Панин В.Е, Слосман А.И, Колесова H.A., Закономерности пластической деформации и разрушения на мезоуровне поверхностно-упрочненных образцов при статическом растяжении. // Физика металлов и металловедение, 1996, т.82, вып.2, с.129-136.

59. Слосман А.И, Разработка технологий сопряжения структурных составляющих в гетерогенных материалах на основе представлений физической мезомеханики. / Автореф. Диссер. на соискание ученой степени доктора технических наук, ИФПиМ СО РАН, Томск: ООО "РауШмбХ", 2000 г, 71 с.

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

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

62. Терентьев В.Ф, Колмаков А.Г, Геминов В.Н, Заболотный В.Т, Старостин Е.Е. Влияние медных и рениевых покрытий на механические свойства молибдена. // Тезисы докладов XIII международной конференции "Физика прочности и пластичности металлов и сплавов"- Самара, 1992, с.325-326.

63. Колмаков А.Г. Влияние медных и рениевых PVD-покрытий на механические свойства молибдена // Материалы симпозиума

"Порошковая технология в Балтийских государствах"- Литва, Каунас: из-во Технология, 1993, с.69-72.

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

65. Колмаков А.Г., Рыбакова Л.М., Терентьев В.Ф. Влияние магнетронного покрытия из сплава Mo-46%Re на эволюцию дислокационной структуры приповерхностных слоев молибдена при статическом растяжении // Физика и химия обработки материалов, 1994, №2, с.76-85.

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

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

68. Shworth V.A., Grant W.A., Procter R.P.M., Ion implantation into metals., N.Y.: Pergamon Press, 1982.

69. Preece C.M., Hirvonen J.K., Ion implantation metallurgy., New York: TMS-AIME, 1980.

70. Hirvonen J.K., Ion implantation., N.Y.: Academic Press, 1980.

71. Васильев A.B., Кузьмин Н.Л., Сидоров В.И., Расслоение твердого раствора технического алюминия и его усталостное разрушение после имплантации гелия. // Тез. докл. 4-Всес. симп. "Радиац. повреждаемость и работоспособность конструкц. матер.", 2-4.10.1990 г.Петрозаводск,Л.,1990, с. 10.

72. Poate J.M., Foti G., Jacobson D.C. Surface Modification and Alloying by Laser, Ion, and Electron Beams. New York, Plenum Press, 1983, 243 p.

73. Владимиров Б.Г., Гусева М.И., Иванов C.M. и др., Повышение циклической прочности металлов и сплавов методом ионной

имплантацию. // Поверхность. Физика, химия, механика, 1982, № 7, с.139-147.

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

75. Mendez J, Villechaise Р, Violan Р, Influence of ion implantation on ciclic behaviour and fatigue damage in mono and polycrystalline copper. // Proc. 8th. Int. Conf. "Strength Metals and Alloys", 22-26 Aug. 1988, Tampere, Oxford etc, 1989, ICSMA 8, v.2, p.737-742.

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

77. Grummon D.S, Jones J.W, Was G.S, Fatigue damage accumulation in nickel modified by ion beam surface microalloying. // Met. Trans. A, 1988, v.19, №7-12, p.2775-2788.

78. Zhang D, Yu W, Wang Z, Улучшение усталостной долговечности сплава Ti-6A1-4V при ионной имплантации углерода. // Acta Met. Sin, 1990, v.26, №5, p. A351-A355.

79. Терентьев В.Ф, Владимиров Б.Г, Федоров А.В, Повышение циклической прочности конструкционной стали 30ХГСНА путем ионной имплантации. // в Сборнике: "Повышение долговечности и надежности машин и приборов", Куйбышев, 1981, с.356-357.

80. Stoudt M.R, Cammarata R.C, Ricker R.E, Suppression of Fatigue Cracking with Nanometer-Scale Multilayered Coatings. // Scripta Materialia, 2000, v.43, p.491-496

81. Murakami R, Nozu T, Kondou M, Ferguson W.G, Effect of Nitrogen Ion Implantation on Fatigue Crack Initiation and Early Crack Growth Behavior of High Tensile Strength Steel. //Trans. Jap. Soc. Mech. Eng. A,1999,v.65,№640, p.127-133.

82. Белевский JI.C, Комбинированный способ упрочнения поверхности. // Физика и химия обработки материалов, 1988, №3, с.93-96.

83. Hashimoto M., Nagashima S., Shiratori M., Рентгеновское изучение остаточных напряжений и характеристик усталости сталей с TiC-покрытием. // J. Soc. Mater. Sei. Jap., 1990, v.39, №437, p.150-156.

84. Plasmachemisches Beschichtungsverfahren (Keramikahnliche Oberflache schütz Alu-Werkstoffe vor Verschleiss und Korrosion). // Produktion, 1992, №13, S.36.

85. Калинкович И.С., Исследование влияния анодирования, химоксидирования и лакокрасочного покрытия на усталостную прочность. // Тезисы докладов научно-технической конференции "Прочность и пластичность материалов и новые процессы их получения и обработки", 29-30.03.1990г, Минск, 1990, с.8.

86. Shiozawa К., Kobayashi Н., Terada М., Matsui A., Characteristics of Fatigue Strength on Anodized 2014-T6 Aluminium Alloy. // Trans. Jap. Soc. Mech. Eng. A., 2000, v.66, №652, p.2170-2175.

87. Combrade P., On The Effect of Surface Layers On the Crack Initiation on Nickel Base Alloys in High Temperature Water. (Abstr.) // J. Miner., Metals and Mater. Soc., 2000, v.52, №11, p. 99.

88. Kawagoishi N., Morino K., Oka Т., Tanaka N.-A., Fukada K., Fatigue Strength of Radical Nitrided Bearing Steel. // Trans. Jap. Soc. Mech. Eng. A., 2000, v.66, №651, p.2036- 2043.

89. Hornbogen E. Review. Thermo - mechanical fatigue of shape memory alloys // Jour, of Materials Science, 2004, Vol. 39, № 2, p. 385-399.

90. Wilkes K.E, Liaw P.K. The fatigue behavior of shape - memory alloys // J. Miner., Metals and Mater. Soc., 2000, Vol. 52, №10, p. 45-51.

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

92. Колмаков А.Г. Использование положений системного подхода при изучении структуры, особенностей пластической деформации и разрушения металлов. // Металлы, 2004. №4. с.98-107.

93. Ю.К. Ковнеристый, Э.К. Осипов, Е.А. Трофимова, Физико-химические основы создания аморфных металлических сплавов, "Наука", М. 1983. 145 с.

94. В.Н. Ткачев, Б.М. Фиштейн, Н.В. Казинцев, Д.А. Алдырев, Индукционная наплавка твердых сплавов, "Машиностроение", М. 1970. 89 с.

95. Калита В.И, Комлев Д.И. К вопросу формирования металлов в аморфном состоянии. // Металлы, 2003. №6. С.30-37.

96. M.I. Petrzhik, P.V. Vakaev, T.R. Chueva, et al. From Bulk Metallic Glasses to Amorphous Metallic Coatings. // Jornal of Metastable and Nanocrystalline Materials, 2005. V.24-25. P.101-104.

97. Физическая энциклопедия / Гл. ред. A.M. Прохоров, Ред. кол. Д.М. Алексеев, A.M. Балдин, A.M. Бонч-Бруевич, A.C. Боровик-Романов и др. - М.: Большая Российская энциклопедия, Т.З, 1992, 672 с.

98. Hall A.D., Fagen R.E. Definition of System. // General Systems, 1956, V.l, p. 18-28.

99. Von Szilard L. Über die Entropieverminderung in einem thermodynamischen System bei Eingriffen inteligenter Wesen. // Z.Phys, 1929, Bd.53, HI 1/12, S.840-856.

100. Brillouin L, Scientific Uncertainity and Information,, New York - London: Academic Press, 1964.

101. Шредингер Э. Что такое жизнь? С точки зрения физика. Москва: Наука, 1972, 102 с.

102. Колмогоров А.Н. Теория информации и теория алгоритмов. М.:Наука, 1987.

103. Стратанович P.JI. Теория информации, М.: Советское Радио 1975.

104. Fisher R.A. Theory of statistical estimation. //Proc.Cambridge Philos.Soc, 1925, v.22, p. 700-725.

105. Hartley R.V. Transmission of information.// Bell System Tech. J, 1928,v.7, 535-563.

106. Kullback S. Information Theory and Statistics, N.-York: Dover Pubns, 1997, 416 p.

107. Хармут X. Применение методов теории информации в физике. М.:Мир, 1989.

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121.

Frieden B.R. Fisher information and the complex nature of the Schroedinger

wave equation. // Found.Phys., 1991, 21, №7, 757-771.

Brasher J.D. Nonlinear wave mechanics, information theory, and

thermodynamics. // Int.J.Theor.Phys, 1991, 30, №7, 979-984.

Haken H, Information and Self-Organization. A Macroscopic Approach to

Complex Systems, Berlin: Springer Verlag, 1988, 196 p.

Haken H, Advanced Synergetics, Berlin: Springer Verlag, 1993, 356 p.

Nicolis J.S. and Prigogine I, Exploring Complexity. An Introducction, New

York: W.H. Freeman & Co, 1989, 328 p.

Prigogine I, From Being to Becoming. Time and Complexity in Physical Sciences, San Francisko W.H. Freeman & Co, 1980. Nicolis J.S, Dynamics of Hierarchical Systems. An Evolution Approach, Berlin: Springer Verlag, 1986, 397 p.

Nicolis J.S. and Prigogine I, Self-Organization in Non-Equilibrium Systems , New York: J. Wiley & Sons, 1977, 512 p.

Физическая мезомеханика и компьютерное моделирование материалов./ Под ред. В.Е.Панина, - Новосибирск: Наука, 1995, Т1. -298 с, Т2.- 320 е..

Вахал А, Хебда М, Понятие о трибологических системах. // в кн.: «Справочник по триботехнике» (Под общ. ред. М. Хебды и А.В. Чичинадзе), Т.1. Теоретические основы. - М.: Машиностроение, 1989, с. 42-45

Vstovky G.V. Transform information: A symmetry breaking measure. //Found.Phys, 1997, 27, №10, 1413-1444.

Встовский Г.В, Колмаков А.Г, Бунин И.Ж. Введение в мультифрактальную параметризацию структур материалов, Ижевск: Научно-издательский центр «Регулярная и хаотическая динамика», 2001, 116 с.

Садовский В.Н. Основания общей теории систем. М.: Наука, 1974, 280 с.

Bertalanffy L. von, General System Theory. Foundation, Development, Applications, London, 1971.

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131.

132,

133,

134,

135,

Bertalanffy L. von, General System Theory.// General Systems, 1956, v.l, p.1-10.

Zadeh L.A., Polak E. System Theory., Nem York: Krieger Publishing Co., 1979.

Wendt H., Richter F. Symmetrie und Struktur. // Deutshe Zeitschrift für Philosophie, 1966, Bd. 12, №5.

Rapoport A. Modern System Theory and- An Outlook for Coping with Change.,.// General Systems, v.XV, 1970, p. 15-26

Mandelbrot B.B. The fractal geometry of nature., New York: W.H. Freeman & Co., 1982, 480 p.

Иванова B.C., Баланкнн A.C., Бунин И.Ж., Оксогоев A.A. Синергетика и фракталы в материаловедении. М.:Наука, 1994. Feder J., Fractals, New York: Plenum, 1988, 234 p.

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

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

Ботвина Л.Р., Иоффе A.B., Тетюева Т.В., Влияние зоны пластической деформации на фрактальные свойства поверхности излома.// МиТОМ, 1997, №7, с. 21-25.

Кочин П.Я. и др., Простые отношения в природе. Пропорциональность, инвариантность, подобие., Москва: Наука, 1996.

Kolmakov A.G., Geminov V.N., Vstovsky G.V., et al., Effect of Rhenium Coatings on the Mechanical Behaviour of Molybdenum Wires. // Surface and Coatings Technology, 1995, V.72, p. 43-50.

Kolmakov A.G., Vstovsky G.V., Multifractal Analysis of Metallic Surface Structure Changes during Mechanical Treatment. // Materials Science and Technology, 1999, Vol.15, №6, p. 705-710.

Бунин И.Ж., Колмаков А.Г., Встовский Г.В., Терентьев В.Ф., Концепция фрактала в материаловедении. Сообщение 2. Методология

мультифрактальной праметризации структур. //Материаловедение, 2000, №1, с.16-25.

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

137. Встовский Г.В, Бунин И.Ж, Колмаков А.Г, Танитовский И.Ю, Мультифрактальный анализ поверхностей разрушения твердых тел. // Доклады Российской академии наук, 1995, т.343, № 5, с. 613-615.

138. Бунин И.Ж, Колмаков А.Г, Встовский Г.В, Мультифракталы в оценке диссипативных свойств металлических материалов. // Металлы, 1998, №1, с.103-106.

139. Встовский Г.В, Колмаков А.Г, Терентьев В.Ф, Применение мультифрактальной параметризации для количественной оценки степени нарушенной симметрии структур металлических материалов, формирующихся в неравновесных условиях. // Вестник ВГТУ, Сер. «Материаловедение», 1999, Вып. 1.5, с.34-39.

140. Vstovsky G.V, Kolmakov A.G, Terentjev V.F, Using Multifractal Information for Quantitative Evaluation of Bröken Symmetries of Materials Structures. // MEDZIAGOTYRA (Materials Science), 1999, №2(9), p.62-65.

141. Встовский Г.В, Колмаков А.Г. Использование подходов теории информации в физике конденсированных сред, //в Сб. статей «Нелинейная динамика, фракталы и нейронные сети в управлении технологическими системами» (под ред. д.т.н, проф. Ю.Г. Кабалдина), Владивосток: Дальнаука, 2001, с. 15-31.

142. Встовский Г.В. Элементы информационной физики. М.: МГИУ, 2002, 260 с.

143. Встовский Г.В, Фрактальная параметризация структур в металлах и сплавах. // Диссертация на соискание ученой степени д.ф.-м.н, 2001, Москва: Научно-исследовательский физико-химический институт, 264 с.

144. Встовский Г.В., Колмаков А.Г., Терентьев В.Ф., Методология мультифрактальной параметризации структур материалов.// Вестник ВГТУ, Сер. «Материаловедение», 1999, Вып. 1.6., с.46-52.

145. Hull D., Interpretation of river line patterns on indentation generated fracture surfaces with comments on the fractal characteristics described by Djordjevic et al. // J. of Materials Science Letters, 1996, v.15, p. 651-653.

146. Колтунов П.С. Способ автоматической индукционно-флюсовой наплавки. Авторское свидетельство №172417 от 26 ноября 1962 г. // Бюллетень изобретений, 1965. №13.

147. Vstovsky G.V. A controlled multifractal.//Phys. Lett, 1992, v.165,№1, p.41-46.

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

149. Встовский Г.В., Колмаков А.Г., Терентьев В.Ф., Применение мультифрактальной параметризации для количественной оценки степени нарушенной симметрии структур металлических материалов, формирующихся в неравновесных условиях. // Вестник ВГТУ, Сер. «Материаловедение», 1999, Вып. 1.5., с.34-39.

150. Имплантаты с памятью формы в травматологии и ортопедии/ В.А. Ланшаков, В.Э. Гюнтер, Г.Л. Плоткин и др. - Томск: ИПФ; Изд-во НТЛ, 2004.-228 с.

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

152. Геров В.В., Колмаков А.Г., Терентьев В.Ф., Повышение свойств высокопрочных сталей с использованием метода топографического модифицирования поверхности. // Перспективные материалы, 2001, №1, р. 14-22.

153. Геров В.В., Колмаков А.Г., Терентьев В.Ф., Влияние топографической стуктуры поверхности на усталостные характеристики мартенситно-стареющей стали. // Физика и химия обработки материалов, 2002, №1, с. 87-98.

154. А.Г. Колмаков, В.В. Геров, Н.Н. Краснобаев и др. Влияние низкоэнергетического потока ионов аргона на топографическую структуру поверхности и механические свойства мартенситно-стареющей стали. // Вестник ВГТУ, Сер. «Материаловедение», 2003, Вып. 1,14, с.8-19.

155. Колмаков А.Г, Геминов В.Н, Терентьев В.Ф, Влияние качества обработки поверхности на сопротивление усталости малолегированного молибдена. // Физика и химия обработки материалов, 1996, № 1, с.88-96.

156. Геминов В.Н, Геров В.В, Колмаков А.Г. Патент Российской Федерации № Ru 2163716 С1 от 14.09.1999, "Установка для усталостных испытаний тонких проволок".

157. Li Н, Subhash G, Kecskes L.J, Dowding R.J. Mechanical behavior of tungsten preform reinforced bulk metallic glass composites // Materials Science and Engineering A, 2005. V.403. P. 134-143.

158. Choi-Yim H, Conner R.D, Szuecs F, Johnson W.L. // Acta Mater. 2002. V.50. P. 2737-2745.

159. Gu X, Jiao T, Kecskes L.J, Woodman R.H, et al. // J. Non-Cryst. Solids, 2003. V.317. P.112-117.

160. Jiao T, Kecskes L.J, Hufnagel T.C, Ramesh K.T. // Metall. Mater.Trans. A, 2004. V.35A. P.3439-3444.

161. Ковнеристый Ю.К, Осипов Э.К, Трофимова Е.А. Физико-химические основы создания аморфных металлических сплавов, М.:Наука, 1983. 145 с.

162. Молоканов В.В, Умнов П.П, Куракова Н.В. и др. Влияние толщины стеклообразного покрытия на структуру и свойства аморфного магнитомягкого кобальтового сплава // Перспективные материалы, 2006. №2. С.5-14.

163. Petrzhik M.I, Vakaev P.V, Chueva T.R. et al. From Bulk Metallic Glasses to Amorphous Metallic Coatings // Jornal of Metastable and Nanocrystalline Materials, 2005. V.24-25. P.101-104.

164. Колмаков А.Г. Использование положений системного подхода при изучении структуры, особенностей пластической деформации и разрушения металлов. // Металлы, 2004. №4. С.98-107.

165. Калита В.И., Комлев Д.И. К вопросу формирования металлов в аморфном состоянии // Металлы, 2003. №6. С 30-37.

166. В.В.Молоканов, А.Н.Шалыгин, М.И.Петржик и др. Влияние состояния расплава на стеклообразующую способность, структуру и свойства быстрозакаленных литых стержней объемного аморфного сплава на основе железа // Перспективные материалы, 2003. №3. С. 10-16.

167. Молоканов В.В., Умнов П.П., Куракова Н.В. и др. Оптимизация технологии получения композиционного материала высокопрочная стальная проволока - аморфный поверхностный слой из магнитомягкого Co-сплава // Перспективные материалы. 2006. № 4. С. 93-99.

168. Умнов П.П., Куракова Н.В., Молоканов В.В. и др. Влияние технологических факторов на структуру поверхности композиционного материала - высокопрочная стальная проволока с аморфным металлическим поверхностным слоем // Деформация и разрушение материалов. 2006. № 12. С.38-42.

169. Ковнеристый Ю.К., Куракова Н.В., Умнов П.П. и др. Высокопрочные магнитные композиционные наноаморфные материалы. // Деформация и разрушение материалов, 2007. №1. С.2-5.

170. Колмаков А.Г. Системные аспекты деформации приповерхностного слоя металлических материалов. // Book of articles "Deformation & Fracture of Materials - DFM2006» (ed. by Yu.K. Kovneristiy et al.). -Moscow: Interkontakt Nauka, 2006.- P.35-42.

171. Ковнеристый Ю.К., Осипов Э.К., Трофимова E.A. Физико-химические основы создания аморфных металлических сплавов. - М.: Наука, 1983. - 145 с.

172. Ohnaka I. Laid-Open Application / Jap. Patent, № 64948, 1980.

173. Встовский Г.В. Элементы информационной физики - М: МГИУ, 2002. -260 с.

174. Колмаков А.Г, Геров В.В, Баранов Е.Е, Краснобаев H.H., Терентьев В.Ф. Влияние магнетронного покрытия из алюминия на механические свойства мартенситно-стареющей стали. // Деформация и разрушение материалов, 2005. №10. С.7-12.

175. Колмаков А.Г, Геров В.В, Баранов Е.Е, Краснобаев H.H., Терентьев В.Ф. Влияние магнетронного покрытия из стали 12Х18Н10Т на деформацию и разрушение мартенситно-стареющей стали при статическом растяжении. // Деформация и разрушение материалов, 2006. №1. С.21-28.

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

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

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

179. Геров В.В, Колмаков А.Г, Терентьев В.Ф, Повышение свойств высокопрочных сталей с использованием метода топографического модифицирования поверхности. // Перспективные материалы, 2001, №1, р. 14-22.

180. Терентьев В.Ф. Усталость металлических материалов - М: Наука, 2003. - 248 с.

181. Алехин О.В, Алехин В.П. Физические закономерности деформации поверхностных слоев материалов и получение нанокристаллического состояния // Book of articles "Deformation & Fracture of Materials and Nanomaterials - DFM2007» (ed. by O.A. Bannykh et al.). - Moscow: Interkontakt Nauka, 2007.- P.31-35.

182. Панин В.Е. Поверхностные слои как синергетический активатор пластического течения нагруженного твердого тела // Металловедение и термическая обработка металлов, 2005. №7(601). С.62-68.

183. Умнов П.П., Куракова Н.В., Шалимов Ю.С., и др. Влияние напряжений, создаваемых стеклянной оболочкой, на процесс затвердевания расплава при получении композиционного микропровода на основе магнитомягкого сплава CoeçFe^fySi^Bn // Перспективные материалы, 2009. №1. С.79-85.

184. Гончаренко Б.А., Севостьянов М.А., Краснобаев H.H., и др. Влияние магнетронного покрытия из Та на механические свойства TiNi // Сб. материалов III Международной конференции «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов», г.Москва, 12-15 октября 2009 г., под общ. ред. акад. O.A. Банных - М.: Интерконтакт Наука, 2009. Т1. 527 С. (в 2-х томах), С.458-459.

185. Колмаков А.Г., Пивоварчик C.B., Зверев A.A., Салько А.Е. Системный подход к описанию структур материалов и наноматериалов // Сб. материалов III Международной конференции «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов», г.Москва, 12-15 октября 2009 г., под общ. ред. акад. O.A. Банных - М.: Интерконтакт Наука, 2009. Т1. 527 С. (в 2-х томах), С.58-60.

186. Ковнеристый Ю.К., Осипов Э.К., Трофимова Е.А. Физико-химические основы ссоздания аморфных металлических сплавов. - М.: Наука, 1983. - 145 с.

187. Севостьянов М.А., Колмаков А.Г., Молоканов В.В., Заболотный В.Т., Умнов П.П., Куракова Н.В. Особенности деформации и разрушения композиционного материала на основе высокопрочной мартенситно-стареющей стали с быстрозакаленным поверхностным слоем из сплава Co69Fe4Cr4Sii2Bn // Деформация и разрушение материалов, 2010. №3. С.28-35.

188. Судзуки К., Фудзимори X., Хасимото К., Аморфные металлы. - М.: Металлургия, 1987. - 328 С.

190.

191.

192.

193.

194.

195.

Умнов П.П, Молоканов В.В, Шалимов Ю.С, Умнова Н.В, Чуева Т.Р, Заболотный В.Т. Особенности получения аморфного провода методом Улитовского-Тейлора с использованием варианта непрерывного процесса литья. Перспективные материалы, 2010, №2, с.87-91. Справочник по конструкционным материалам/ Арзамасов Б.Н, Соловьева Т.В, Герасимов С.А, и др.; под ред. Б.Н. Арзамасова и Т.В. Соловьевой - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2005.- 640 с. Глезер A.M., Мотовилов Б.В. Структура и механические свойства аморфных сплавов. - М.: Металлургия, 1992. - 208 С. Золотухин Н.В, Калинин Ю.Е. Стогней О.В. Новые направления физического материаловедения. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 2000. -360 с. Умнов П.П, Молоканов В.В, Шалимов Ю.С, и др. Особенности получения аморфного провода методом Улитковского-Тейлора с использованием варианта непрерывного процесса литья // Перспективные материалы, 2010. №2. С.87-91.

Хомма Т. Применение сплавов с эффектом запоминания формы в медицине и их биологическая совместимость с человеческим организмом // Нихон киндзоку гаккай кайхо. 1985. Т. 24, № 1. С. 69-74. В.О. Гюнтер, В.Н. Ходоренко, Ю.Ф. Ясенчук, Т.Д. Чекалкин. Никелид титана. Медицинский материал нового поколения. - Томск: Изд-во МИЦ, 2006. - 296 с.