Структура, фазовый состав и свойства титана после электровзрывного легирования иттрием и электронно-пучковой обработки тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Соснин Кирилл Валерьевич

• Соснин Кирилл Валерьевич
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Соснин Кирилл Валерьевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ ПОСЛЕ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОГО ЛЕГИРОВАНИЯ И ЭЛЕКТРОННО -ПУЧКОВОЙ ОБРАБОТКИ

1.1. Закономерности формирования поверхностных слоев металлов и сплавов при ЭВЛ

1.2. Комплексное упрочнение поверхности материалов ЭВЛ и последующей ЭПО

1.3. Влияние иттрия на свойства титана и его сплавов

1.4. Выводы по главе

ГЛАВА 2. ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Оборудование для осуществления комбинированной обработки

2.2. Материал и режимы процессов электровзрывного легирования иттрием и электронно-пучковой обработки

2.3. Методы исследования

ГЛАВА 3. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ ТИТАНА ПОСЛЕ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОГО ЛЕГИРОВАНИЯ ИТТРИЕМ И ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВОЙ ОБРАБОТКИ

3.1. Износостойкость

3.2. Твердость модифицированного слоя системы Т-У

3.2.1. Анализ микротвердости модифицированного слоя

3.2.2. Наноиндентирование модифицированного слоя системы Т-У

3.3 Выводы по главе

ГЛАВА 4. АНАЛИЗ СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫХ СОСТОЯНИЙ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ СИСТЕМЫ ТИТАН-ИТТРИЙ ПОСЛЕ КОМПЛЕКСНОЙ ОБРАБОТКИ

4.1. Фазообразование в ситсеме Т-У-О

64

4.2. Фазовый состав и характеристики кристаллической решетки поверхностного слоя титана после комбинированной обработки

4.3. Структура и элементный состав поверхностного слоя титана после легирования иттрием электровзрывным методом и электронно -пучковой обработки

4.4. Анализ структурно-фазовых состояний поверхностного слоя титана методами просвечивающей электронной дифракционной микроскопии

4.5. Выводы по главе

ГЛАВА 5. АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

5.1 Использование результатов диссертационной работы в промышленности

5.2 Использование результатов диссертационной работы в научной деятельности и учебном процессе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структура, фазовый состав и свойства титана после электровзрывного легирования иттрием и электронно-пучковой обработки»

ВВЕДЕНИЕ

Повышение требований к эксплуатационным свойствам материалов постоянно стимулирует разработки в области поверхностного легирования. Традиционные способы химико-термической обработки - это энергоемкие и длительные процессы, поэтому в последние годы находят применение новые способы упрочнения металлов и сплавов, основанные на использовании концентрированных потоков энергии [1-5].

Способы поверхностного легирования, использующие концентрированные потоки энергии (КПЭ), такие как лазерное излучение, мощные электронные и ионные пучки, плазменные потоки и струи, являются еще более экономичными. Они позволяют проводить обработку локально, только в тех местах, которые непосредственно испытывают разрушение в процессе эксплуатации детали. По экспертным оценкам [6] применение различных методов поверхностной обработки с использованием КПЭ в таких отраслях промышленности как автомобильная, авиационная и космическая, в общем машиностроении неуклонно возрастает и сопоставимо с использованием различных методов нанесения покрытий. То, что новые технологии являются одними из наиболее эффективных инструментов для поверхностного упрочнения, обусловлено не только возможностями этих методов, но и достигнутым уровнем развития оборудования для их реализации [3, 7].

Начиная с 80-х годов, химико-термическая обработка металлов с применением потоков энергии высокой плотности в настоящее время сложилась в самостоятельную область научных исследований и прикладных работ, имеющую важное значение для современного металловедения [8-17].

Изучение процессов легирования поверхности продуктами электрического взрыва проводников открывает в этой области новые возможности. Данный способ обработки имеет перед другими аналогичными способами свои особенности и преимущества. Они связанны, прежде всего, с тем, что источником легирующих элементов при ЭВЛ является сама многофазная струя,

сформированная из материала взрываемого проводника. Это может быть тонкая фольга металла или сплава, углеграфитовые и другие волокна. Кроме того, в область взрыва может быть помещена порошковая навеска того или иного вещества, которая при формировании струи увлекается ею и, частично переходя в плазменное состояние, переносится на облучаемую поверхность.

Если рассматривать различные способы легирования за счет КПЭ, то особый интерес представляют плазменные методы обработки. Это связано с тем, что в ряде случаев само плазмообразующее вещество, например азот, может использоваться для легирования. Важной особенностью импульсной плазменной обработки поверхности является возможность изменять поглощаемую плотность мощности в широких пределах. Для этого, как правило, используются емкостные накопители энергии, при разряде которых на плазмообразующее вещество определенной массы, энергия переносится на облучаемую поверхность. В отличие от лазерных источников энергии плазменные потоки и струи позволяют проводить обработку больших площадей (в некоторых случаях -10...100 см ) за один импульс. Взаимодействие плазмы с поверхностью в импульсном режиме сопровождается не только высокими значениями поглощаемой плотности мощности, но и давления на поверхность. В результате облучаемая поверхность нагревается выше температуры плавления, формируется зона оплавления, которая насыщается легирующими элементами (как компонентами плазмы, так и материалом предварительно нанесенных покрытий). После окончания импульса зона оплавления и легирования охлаждается с высокой скоростью, поэтому в ней формируются закалочные структуры [1, 18, 19]. Использование плазменно-детонационной установки позволяет модифицировать поверхность за счет формирования плазменных потоков при детонации горючей газовой смеси [1, 2024]. Продукты ее сгорания ускоряются электродинамическими силами при пропускании по ним тока через коаксиальные электроды. Основная часть энергии емкостного накопителя установки расходуется на нагрев и ионизацию продуктов детонации и дальнейшее ускорение образовавшейся ударно -сжатой области плазмы. Помимо детонирующей газовой смеси источником легирующих

элементов в плазменной струе являются продукты эрозии внутреннего металлического электрода. Опробованы расходуемые электроды из различных материалов - хромоникелевого сплава, молибдена и вольфрама. После обработки оплавляемый слой имеет мелкокристаллическое строение с относительно равномерным распределением по глубине легирующих элементов, которые образуют с материалом основы твердые растворы и химические соединения. Установка позволяет также использовать импульсные плазменные струи для нагрева и ускорения порошковых навесок с целью последующего формирования функциональных покрытий. Нельзя не отметить комплекс экспериментальных и теоретических исследований, посвященных модификации поверхности с использованием магнито -плазменных компрессоров, в которых плазмообразующим газом является азот [2, 25-39].

Самостоятельный интерес представляет определение возможных областей использования ЭВЛ, которые ограничиваются в частности, тем, что по ряду причин, связанных с тем, что обработка проводится с оплавлением, ЭВЛ сопровождается формированием на поверхности высокоразвитого рельефа. Улучшение качества поверхности после ЭВЛ эффективно достигается при последующей электронно-пучковой обработке (ЭПО). Импульсные плазменные струи, используемые для ЭВЛ, и импульсные низкоэнергетические сильноточные электронные пучки, формируемые на установке Института сильноточной электроники Сибирского отделения РАН «СОЛО», хорошо сочетаются друг с другом. Они имеют сопоставимые значения времени импульса, диаметра облучаемой поверхности, интенсивности воздействия, глубины зоны воздействия. Вместе с тем, ЭПО не оказывает давления на поверхность. Приводя к ее оплавлению, она выглаживает рельеф. Электронно -пучковая обработка осуществляется в импульсно -периодическом режиме, что позволяет, с одной стороны, увеличить время нахождения поверхностного слоя в расплавленном состоянии и гомогенизировать его элементный состав, а с другой, - сохранить закалочные эффекты, приводящие к формированию субмикро - и наноразмерной структуры [2, 3, 7, 40].

Титан и его сплавы в ряду упрочняемых материалов занимают особое место [1-4]. В частности, дальнейшее развитие авиационной техники выдвигает новые требования к материалам на основе титана, технологическим процессам изготовления деталей из них и их обработки. Важной задачей является повышение рабочих температур сплавов до 700-800°С с обеспечением комплекса характеристик по сопротивлению ползучести, усталости, окислению, термической стабильности, износостойкости и т.д. [1, 41].

В монографиях [1-3] проведен анализ работ по науглероживанию, алитированию, борированию, бороалитированию технически чистого Т и его сплавов ВТ6, ВТ 20. По мнению автора работы [42] весьма перспективными с точки зрения их использования для упрочнения Т1 могут явиться редкоземельные металлы, например иттрий.

Редкоземельные металлы принадлежат к стабилизаторам а -титана и значительно растворимы в обеих полиморфных модификациях титана в твердом состоянии исследования механических свойств показали, что лантан и церий повышают жаропрочность титана и дают существенный эффект упрочнения при термической обработке титановых сплавов. Микродобавки церия на 20—30% увеличивают предел прочности некоторых титановых сплавов при повышенных температурах (500—600 °С), не снижая при этом их пластических свойств. Микродобавки оксида церия оказывают аналогичное влияние на прочность, но при этом снижают пластические свойства сплавов. Предварительные данные показывают положительное влияние добавок церия, оксида церия на повышение предела длительной прочности и модуля упругости титановых сплавов [42].

Актуальность темы исследования. Методы поверхностного модифицирования сталей и сплавов, использующие концентрированные потоки энергии (КПЭ), обладают высокой эффективностью и экономичностью. Одним из таких способов является электровзрывное легирование (ЭВЛ), суть которого состоит в изменении структурно-фазовых состояний и свойств металлов и сплавов путем оплавления и насыщения поверхности импульсной плазменной струей, сформированной из продуктов электрического взрыва проводников.

Последующая электронно-пучковая обработка (ЭПО) улучшает свойства поверхности легирования [40].

Степень разработанности темы. В последние годы выполнены исследования в области комбинированной обработки поверхности металлов и сплавов, сочетающей ЭВЛ и последующую электронно-пучковую обработку. Выявлены закономерности упрочнения поверхностных слоев сталей и титана после электровзрывного борирования и карбоборирования, алитирования и бороалитирования, меднения и боромеднения. Исследования показали, что комбинированная обработка приводит к формированию нанокомпозитных структурно-фазовых состояний, обеспечивающих кратное повышение микротвердости и износостойкости поверхности [40].

Цель и задачи.

Целью настоящей работы являлось установление закономерностей формирования структурно-фазовых состояний и трибологических свойств технически чистого титана ВТ1-0 при электровзрывном легировании иттрием и последующей ЭПО. Для достижения поставленной цели решены следующие основные задачи:

1) исследовать влияние режимов комбинированной обработки на структуру и фазовый состав зоны упрочнения;

2) разработь способ комбинированного упрочнения поверхности технически чистого титана ВТ1-0, включающий электровзрывное легирование иттрием и последующую ЭПО зоны легирования;

3) определить нано- и микротвердость и трибологические свойства поверхности технически чистого титана ВТ1-0 при ЭВЛ иттрием и последующей ЭПО в различных режимах;

4) выполнить послойный ПЭМ анализ структуры поверхностного слоя и распределения элементов и выявить физическую природу формирования зоны упрочнения;

5) разработать рекомендации по практическому использованию результатов исследований.

Научная новизна. В работе впервые установлено, что на поверхности зоны ЭВЛ иттрием формируется покрытие, которое при последующей ЭПО образует единую зону упрочнения. Исследованы морфология структуры и элементный состав поверхностного слоя титана, подвергнутого ЭВЛ иттрием, и показано, что последующая ЭПО сопровождается диспергированием структуры до нано - и субмикронного состояния. Впервые проведены количественные и качественные исследования структурно-фазовых состояний поверхностных слоев технически чистого титана при ЭВЛ иттрием и последующей ЭПО. Выявлены, проанализированы факторы и установлены основные механизмы упрочнения при комбинированной обработке. Установлены закономерности влияния плотности энергии пучка электронов на трибологические характеристики, параметры кристаллической решетки, нано - и микротвердость.

Теоретическая и практическая значимость работы заключается в разработке способа комбинированной обработки, обеспечивающего многократное снижение коэффициента трения и интенсивности изнашивания и увеличении нано- и микротвердости модифицированного упрочненного слоя. Сформирован банк данных о закономерностях формирования структуры, фазового состава технически чистого титана при ЭВЛ иттрием и последующей ЭПО, позволивший углубить знания о физических процессах формирования структурно -фазовых состояний при внешних энергетических воздействиях. Научные результаты работы могут быть использованы для развития теории структурно-фазовых превращений в титановых сплавах, а основные положения диссертации представляют интерес как учебный материал в курсе лекций по физике конденсированного состояния, физического материаловедения, металловедения и термообработки. Практическая значимость подтверждена актом и справками апробирования результатов работы в промышленности.

Методология и методы исследования. Методологической основой исследования является положение, согласно которому свойства поверхностных слоев материалов определяются их составом и структурой, которая зависит от типа и режимов обработки. Исследование структуры и фазового состава

модифицированных слоев проводили с использованием высокоинформативных методов современного физического материаловедения: просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа. Изменение физико -механических свойств оценивали, измеряя нано- и микротвердость, износостойкость и коэффициент трения [40]. Положения, выносимые на защиту:

1) совокупность результатов электронно -микроскопических исследований

структурно-фазовых состояний зоны ЭВЛ иттрием и последующей ЭПО.

2) результаты исследования морфологии структуры и элементного состава поверхностного слоя после комбинированной обработки, приводящей к диспергированию структуры до нано - и субмикроразмерного состояния. Показано, что при высокоскоростной кристаллизации наблюдается процесс расслоения фаз. Размеры пластинок иттрия в обогащенных Y фрагментах изменяются в пределах 300-500 нм, а пластинок титана в обогащенных Т фрагментах - в пределах 200-400 нм.

3) закономерности эволюции нано и микротвердости, параметров кристаллической решетки и трибологических характеристик от плотности энергии ЭПО.

4) основные факторы и механизмы упрочнения при комбинированной

упрочняющей обработке. Основными механизмами упрочнения являются

упрочнение частицами вторых фаз Т^О^, УЭ1,4, У2ТЮ5, упрочнение межфазными

границами, твердорастворное упрочнение титана в иттрии и иттрия в титане.

Элементным фактором упрочнения является изменение параметров

кристаллической решетки титана и иттрия в твердых растворах.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность экспериментальных результатов и обоснованность выводов обеспечиваются

корректностью постановки задач исследования, комплексным подходом к их решению с использованием современных методов и методик, большим объемом экспериментальных результатов, анализом литературных данных и критическим сопоставлением установленных в работе закономерностей фактам, полученным другими исследователями.

Результаты диссертационной работы представлялись на следующих научных конференциях и семинарах: YI ежегодной конференции Нанотехнологического общества России (Москва, 2014); Научные чтения им. чл. -корр. РАН И.А. Одинга «Механические свойства современных конструкционных материалов (Москва, 2014); International congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (Tomsk, 2014); VI Международной конференции «Кристаллофизика и деформационное поведение перспективных материалов» (Москва, 2015); XIX Международной конференции «Физика прочности и пластичности материалов» (Самара, 2015); Всероссийской научной конференции с международным участием «II Байкальский материаловедческий форум» (Улан-Уде, 2015); 6-м международном семинаре «Effect of external influences on the strength and plasticity of metals and alloys» (Барнаул, 2015); Международном симпозиуме «Перспективные материалы и технологии» (Витебск, Беларусь, 2015); VI международной конференции «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов» (Москва, 2015); XXII Петербургских чтениях по проблемам прочности (Санкт-Петербург, 2015).

Публикации. Результаты диссертационной работы опубликованы в 24 печатных работах, в том числе 8 статьях в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК РФ, 1 монографии.

Личный вклад автора заключается в постановке цели и задач исследования, получении, обработке и анализе результатов исследований методами современного физического материаловедения, сопоставлении полученных данных с результатами других авторов, написании статей и тезисов докладов, формулировании основных выводов.

Соответствие диссертации паспорту специальности. Диссертационная работа по своим целям, задачам, содержанию, методам исследования и научной новизне соответствует п. 1 «Теоретическое и экспериментальное изучение физической природы свойств металлов и их сплавов, неорганических и органических соединений, диэлектриков и в том числе материалов световодов как в твердом, так и в аморфном состоянии в зависимости от их химического, изотопного состава, температуры и давления» паспорта специальности 01.04.07 -физика конденсированного состояния (технические науки).

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа включает в себя введение, 5 глав, заключение, 4 приложения, написана на 143 страницах, содержит 58 рисунков, 10 таблиц, список литературы состоит из 212 наименований.

ГЛАВА 1. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ ПОСЛЕ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОГО ЛЕГИРОВАНИЯ И ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВОЙ

ОБРАБОТКИ

1.1. Закономерности формирования поверхностных слоев металлов и сплавов при ЭВЛ

Как уже отмечалось, электровзрывное легирование (ЭВЛ) с оплавлением поверхности позволяет сократить время обработки, давая возможность встраивать соответствующее оборудование в единую технологическую цель изготовления деталей.

В работах [3, 4, 43, 44-98] для исследования различных видов одно и двухкомпонентного ЭВЛ использованы системы Ti-Al, Ti-Ni, Ti-C, Fe-C, Ni-C, Cu-C, Fe-C+B, Ni-C+B, Fe-Al, Fe-Al+B, Fe-Cu, Fe-Cu+B, Ni-Cu, Ni-Cu+B, X12M-Al+B, P6M5-Ti+B, X12-Al+Gd+B, X12-Al+SiC). Установлено, что на поверхности обработки формируется покрытие, сформированное конденсированными частицами тыла струи (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1. Пористое покрытие на поверхности железа после электровзрывного карбоборирования поверхности, содержащие частицы углеграфитовых волокон и бора. Сканирующая электронная микроскопия

После ЭВЛ выявляется рельеф поверхности, по результатам исследований которого проведено условное деление режимов обработки на низко - и высокоинтенсивные. В первом случае в условиях несущественного влияния

давления плазменной струи на расплав наблюдается образование поверхностных периодических структур и возникает радиальное течение расплава вдоль поверхности. Во втором - наблюдается развитое радиальное течение расплава от центра зоны плазменного воздействия к ее периферии, образуются микропоры и микротрещины. Параметры характерных режимов обработки определяются свойствами обрабатываемых металлов [5].

1 2 3 4 5

Рисунок 1.2. Схематичное изображение поперечного сечения зоны легирования после науглероживания в высокоинтенсивном режиме:

1 - слой покрытия, сформированный частицами углеграфитовых волокон; 2 -поверхность зоны легирования со следами радиального течения расплава; 3 - зона легирования; 4 - граничная полоска со следами гидродинамических возмущений границы с основой; 5 - зона термического влияния

На косых и поперечных шлифах зоны легирования проведено исследование ее геометрических характеристик, строения и структуры. Обнаружено формирование на границе зоны легирования с зоной термического влияния тонкой переходной области (граничной полоски) (рисунок 1.2) [5].

При высокоинтенсивных режимах обработки в этой области обнаружено искривление границы зоны легирования с основой, обусловленное течением расплава вдоль поверхности под действием неоднородного давления струи. При двухкомпонентном легировании с внесением в струю порошковой навески бора

радиальное течение расплава от центра зоны легирования к периферии заметно подавляется, а граница зоны легирования с основой формируется ровной [4 3, 44].

При науглероживании титана формируется сравнительно однородный по глубине фазовый состав, что свидетельствует о высокой степени конвективного перемешивания расплава в процессе обработки. Его образуют твёрдый раствор углерода в металле и мелкодисперсные частицы карбида титана, а выше определённых режимов воздействия - также включения частиц углеграфитовых волокон, внесённые в расплав [5].

Обработка титана электровзрывом алюминиевых фольг приводит к образованию однородно легированных по глубине слоев с содержанием алюминия до 60...80 ат. %. Фазовый состав слоев образуют твёрдый раствор титана в алюминии и смесь интерметаллидов ТШ3, ТъЛ2 и Т1А! Высокая степень легирования обусловлена вкладом конденсированных частиц продуктов взрыва. При двухкомпонентном легировании титана алюминием и углеродом фазовый состав включает в себя частицы карбида титана и углеграфитовых волокон. При никелировании титана получены слои с содержанием никеля до 40.60 ат. %, образованные интерметаллидами титана, никеля и Т£№. Высокая степень легирования обусловлена вкладом конденсированных частиц. С ростом интенсивности воздействия степень легирования уменьшается [3-5, 43, 44].

V Г» О , V в - - х * 'V ч ^ >*7 - ^ Ж• . * « • 1* ф..

1оонмТшЕМмШ 250 нм "•»Л

Рисунок 1.3. Структура приповерхностного слоя на глубине 0,3 мкм после электровзрывного науглероживания: а - светлое поле; б - темное поле в рефлексе [111]№(С)+[0П]С; в - микроэлектронограмма к б. Стрелкой указан рефлекс

темного поля [5]

Распределение микротвердости по глубине отражает условия формирования поверхностных слоев путем их оплавления импульсной плазменной струей и конвективного перемешивания расплава с последующей самозакалкой. После борирования никеля микротвердость в 1,5 раза больше, чем микротвердость науглероженных слоев. После карбоборирования железа и никеля микротвердость примерно в 2 раза больше, чем после науглероживания [3, 5, 43, 44].

:

ж

Рисунок 1.4. Структура промежуточного слоя на глубине 1 мкм: а - светлое поле, б - темное поле в рефлексе [301]С, в - микроэлектронограмма к б [5]

Рисунок 1.5. Структуры приграничного слоя на глубине 25 мкм: а - светлое поле, б - темное поле, полученное в рефлексе [003]М3С [5]

ЭВЛ в условиях продолжающегося продвижения фронта плавления глубь с последующей самозакалкой приводит к закономерному формированию строения зоны легирования с образованием ряда слоев. На поверхности зоны легирования выявлен тонкий приповерхностный слой с нанокристаллической или квазиаморфной структурой (рисунок 1.3). Ниже располагается промежуточный слой, характеризующийся в зависимости от вида легирования различной степенью развития ячеистой кристаллизации (рисунок 1.4), и приграничный слой,

соседствующий с зоной термического влияния и имеющий зеренную структуру (рисунок 1.5). На границе зоны легирования с основой обнаруживался разделяющий их тонкий подслой с нанокристаллической структурой и низкой степенью легирования [5].

При однокомпонентном легировании основной объем зоны легирования представлен слоем с зеренной структурой, а при двухкомпонентном с использованием порошковой навески - слоем с ячеистой кристаллизацией. Это коррелирует с тем, что добавление в струю порошковых навесок подавляет радиальное течение расплава. Показано, что ЭВЛ расплава осуществляется вплоть до границы оплавления, что свидетельствует об определяющей роли конвективного перемешивания [5, 43, 44, 63-68].

Степень легирования в промежуточном и в приграничном слоях с глубиной уменьшается, а размеры структурных составляющих увеличиваются. Степень легирования приповерхностного слоя максимальна, а слоя на границе с основой минимальна [5].

Обнаружение нанокристаллического слоя на границе с основой коррелирует с выявлением методом световой микроскопии граничной полоски, которая согласно данным световой микроскопии также имеет измельченную структуру. Уменьшение поперечного размера ячеек кристаллизации при одновременном уменьшении их разориентации при приближении к поверхности косвенно свидетельствует о кристаллизации с выделенным направлением теплоотвода не только в объем металла, но и в окружающую среду [3-5, 43, 44].

Выполненный в [43-98] комплекс исследований по одно - и двухкомпонентному ЭВЛ различных систем позволил провести анализ силовых, тепловых и физико-механических процессов формирования поверхностных слоев [3-5, 43, 44].

Возможность определять тепловое поле на облучаемой поверхности использована при синтезе интерметаллидных покрытий на поверхности никелевых и титановых сплавов путём оплавления предварительно нанесённых слоёв. Фазовый состав покрытий задаётся соотношением между толщинами

оплавляемых слоёв, наносимых методом вакуумно -конденсационного напыления, а тепловой режим обработки рассчитывается по теплофизической модели нагрева поверхности. Способ позволяет получать беспористые покрытия с необходимым комплексом свойств и высокой адгезией с подложкой [5].

Важную роль в упрочнении при ЭВЛ играет зона термического влияния. Обработка железа приводит к формированию в ней наклепанного слоя без последующей рекристаллизации, которая не успевает завершиться в силу кратковременности плазменного воздействия и развивается при последующем высокотемпературном отжиге. Согласно выполненным оценкам причина зернограничного растрескивания, которое наблюдается в зоне термического влияния при обработке меди, может быть связана с ослаблением границ зерен примесью кислорода, понижающей энергоемкость разрушения под действием возникающих сдвиговых напряжений. Аналогичный анализ возможности разрушения хрупких материалов при плазменном воздействии без оплавления поверхности показал, что импульсная электровзрывная обработка может эффективно использоваться для упрочнения керамических теплозащитных покрытий лопаток газотурбинного двигателя путём наведения на них сетки трещин на глубину 0,1...0,2 от толщины покрытия. Это позволяет снимать концентрацию напряжения в поверхностном слое в процессе эксплуатации покрытий и замедлять их разрушение в 2 раза [3-5, 43, 44].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Соснин Кирилл Валерьевич, 2017 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Райков, С. В. Физическая природа упрочнения поверхностных слоев титановых сплавов при электровзрывном легировании и электронно -пучковой обработке / С. В. Райков, Е. А. Будовских, В. Е. Громов, Ю. Ф. Иванов, Е. С. Ващук; Институт сильноточной электроники СО РАН. - Новокузнецк: СибГИУ, 2014. - 267 с.

2. Иванов, Ю. Ф. Структура, фазовый состав и свойства титана после электровзрывного легирования и электронно -пучковой обработки: монография / Ю. Ф. Иванов, С. В. Карпий, М. М. Морозов, Н. Н. Коваль, Е. А. Будовских, В. Е. Громов; Институт сильноточной электроники СО РАН. - Новокузнецк: СибГИУ, 2010. - 173 с.

3. Багаутдинов, А. Я. Физические основы электровзрывного легирования металлов и сплавов: монография / А. Я. Багаутдинов, Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов. - Новокузнецк: СибГИУ, 2007. - 300 с.

4. Будовских, Е. А. Основы технологии обработки поверхности ма-териалов импульсной гетерогенной плазмой: монография / Е. А. Будовских, В. Д. Сарычев, В. Е. Громов, П. С. Носарев и др.; Сиб. гос. индустр. ун -т. - Новокузнецк: СибГИУ, 2002. - 170 с.

5. Будовских, Е. А. Закономерности формирования поверхностных слоев металлов и сплавов при электровзрывном легировании: диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук: 01.04.07 / Е. А. Будовских. -Новокузнецк, 2008. - 328 с.

6. Шулов, В. А. Модификация поверхности деталей из жаропрочных сталей сильноточными импульсными электронными пучками / В. А. Шулов, А. Б. Белов, А. Ф. Львов и др. // Физика и химия обработки материалов. - 2005. - № 2. - С. 6170.

7. Карпий, С. В. Особенности поверхностного упрочнения титана при электровзрывном легировании и электронно -пучковой обработке: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 01.04.07 / С. В. Карпий. -Новокузнецк, 2011. - 150 с.

8. Рыкалин, Н. Н. Лазерная и электронно-лучевая обработка материалов: справочник / Н. Н. Рыкалин, А. А. Углов, И. В. Зуев, А. Н. Кокора. - М.: Машиностроение, 1985. - 496 с.

9. Веденов, А. А. Физические процессы при лазерной обработке материалов / А. А. Веденов, Г. Т. Гладуш. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 208 с.

10. Леонтьев, П. А. Лазерная поверхностная обработка металлов и сплавов / П. А. Леонтьев, Н. Т. Чеканова, М. Г. Хан. - М.: Металлургия, 1986. - 208 с.

11. Коваленко, В. С. Лазерное и электроэрозионное упрочнение материалов / В. С. Коваленко, А. Д. Верхотуров, Л. Ф. Головко, И. А. Подчерняева. - М.: Наука, 1986. - 276 с.

12. Григорьянц, А. Г. Лазерная техника и технология. В 7 кн. Кн. 3. Методы поверхностной лазерной обработки: учеб. пособие для вузов / А. Г. Григорьянц, А. Н. Сафонов; под ред. А.Г. Григорьянца. - М.: Высшая школа, 1987. - 192 с.

12. Арутюнян, Р. В. Воздействие лазерного излучения на материалы / Р. В. Арутюнян, В. Ю. Баранов, Л. А. Большов и др. - М.: Наука, 1989. - 368 с.

13. Углов, А. А. Моделирование теплофизических процессов импульсного лазерного воздействия на металлы / А. А. Углов, И. Ю. Смуров, А. М. Лашин, А. Г. Гуськов. - М.: Наука, 1991. - 288 с.

15. Модификация и легирование поверхности лазерными, ионными и электронными пучками / Под ред. Дж. М. Поута и др.; пер. с анг. - М.: Машиностроение, 1987. - 424 с.

16. Султанов, М. А. Ударносжатая плазма в мощных импульсных разрядах / М. А. Султанов. - Душанбе: Дониш, 1981. - 282 с.

17. Диденко, А. Н. Воздействие пучков заряженных частиц на поверхность металлов и сплавов / А. Н. Диденко, А. Е. Лигачёв, И. Б. Куракин. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 184 с.

18. Апарина, Н. П. Взаимодействие импульсной водородной плазмы с поверхностью ванадия и его сплавов / Н. П. Апарина, И. В. Боровицкая, В. И. Васильев и др. // Металлы. - 2000. - № 2. - С. 112-114.

19. Якушин, В. Л. Модифицирование углеродистых и низколегированных сталей потоками высокотемпературной импульсной плазмы / В. Л. Якушин // Металлы. -2005. - № 2. - С. 12-24.

20. Тюрин, Ю. Н. Плазменные упрочняющие технологии / Ю. Н. Тюрин, М. Л. Жадкевич. - Киев: Наукова думка, 2008. - 216 с.

21. Погребняк, А. Д. Упрочнение и массоперенос при импульсной плазменно -детонационной обработке сталей / А. Д. Погребняк, О. П. Кульментьева, В. С. Кшнякин и др. // Физика и химия обработки материалов. - 2002. - № 2. - С. 40-48.

22. Погребняк, А. Д. Структура и свойства покрытий из А1-№, нанесенных импульсной плазменной струей на подлодку из стали / А. Д. Погребняк, Ю. А. Кравченко, Д. Л. Алонцева и др. // Физика и химия обработки материалов. - 2004.

- № 2. - С. 45-49.

23. Погребняк, А. Д. Структура и свойства А1-Со покрытия, нанесенного высокоскоростной импульсной плазменной струей / А. Д. Погребняк, А. Д. Михалев, В. В. Понарядов и др. // Физика и химия обработки материалов. - 2005.

- № 6. - С. 28-31.

24. Погребняк, А. Д. Модификация свойств материалов и осаждение покрытий с помощью плазменных струй / А. Д. Погребняк, Ю. Н. Тюрин // Успехи физических наук. - 2005. - Т. 175. - № 5. - С. 515-544.

25. Углов, В. В. Формирование субмикронных цилиндрических структур при воздействии на поверхность кремния компрессионным плазменным потоком / В. В. Углов, В. М. Анищик, В. В. Асташинский // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. - 2001. - Т. 74. - Вып. 4. - С. 234236.

26. Углов, В. В. Модификация структуры и свойств поверхностных слоев углеродистых сталей при воздействии компрессионного плазменного потока / В. В. Углов, В. М. Анищик, В. В. Асташинский и др. // Физика и химия обработки материалов. - 2002. - № 3. - С. 23-28.

27. Анищик, В. М. Исследование механизмов формирования объемных регулярных структур на поверхности кремния при воздействии импульсом

компрессионной плазмы / В. М. Анищик, В. В. Углов, А. В. Пунько и др. // Перспективные материалы. - 2003. - № 5. - С. 5-11.

28. Anishchik, V. M. Compressive plasma flows interaction with steel surface: structure and mechanical properties of modified layer / V. M. Anishchik, V. V. Uglov, V. V. Astashynski et al. // Vacuum. - 2003. - Vol. 70. - Р. 269-274.

29. Углов, В. В. Изменение микроструктуры и механических свойств железа в результате воздействия компрессионного плазменного потока / В. В. Углов, В. М. Анищик, В. В. Асташинский и др. // Физика и химия обработки материалов. -2004. - № 4. - С. 37-42.

30. Углов, В. В. Поверхностная обработка инструментальных сталей плазменными потоками квазистационарного ускорителя / В. В. Углов, В. М. Анищик, Е. К. Стальмошенок и др. // Физика и химия обработки материалов. -2004. - № 5. - С. 44-49.

31. Углов, В. В. Структурно-фазовое состояние системы титан - сталь, облученной компрессионным плазменным потоком азота / В. В. Углов, В. М. Анищик, Н. Н. Черенда и др. // Физика и химия обработки материалов. - 2005. -№ 2. - С. 36-41.

32. Черенда, Н. Н. Модификация элементного и фазового состава быстрорежущей стали Р18 компрессионным плазменным потоком / Н. Н. Черенда, В. В. Углов, В.

B. Асташинский и др. // Вакуумная техника и технология. - 2005. - Т. 15. - № 1. -

C. 29-35.

33. Углов, В. В. Перемешивание системы цирконий - сталь компрессионными плазменными потоками, сформированными в квазистационарном плазменном ускорителе / В. В. Углов, Н. Н. Черенда, Е. К. Стальмошенок // Вакуумная техника и технология. - 2006. - Т. 16. - № 2. - С. 123-131.

34. Ананин, С. И. Динамика плавления и кристаллизации монокристаллического кремния при воздействии компрессионных плазменных потоков / С. И. Ананин, В. М. Асташинский, А. С. Емельяненко и др. // Журнал технической физики. -2006. - Т. 76. - Вып. 7. - С. 34-40.

35. Квасов, Н. Т. Периодические структуры, сформированные на поверхности монокристаллического кремния при воздействии компрессионной плазмы / Н. Т. Квасов, Ю. Г. Шедко, В. В. Углов, В. В. Асташинский // Доклады Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники. - 2007. - № 4.

- С. 101-107.

36. Углов, В. В. Влияние температуры отжига на элементный и фазовый состав углеродистой стали, легированной под действием компрессионных плазменных потоков // В. В. Углов, В. М. Анищик, Н. Н. Черенда и др. // Физика и химия обработки материалов. - 2007. - № 6. - С. 57-61.

37. Анищик, В. М. Неустойчивость Кельвина-Гельмгольца при взаимодействии компрессионной плазмы с веществом / В. М. Анищик, В. М. Асташинский, Н. Т. Квасов и др. // Физика и химия обработки материалов. - 2008. - № 5. - С. 27-33.

38. Углов, В. В. Структурно-фазовое состояние системы Ti-Si, обработанной компрессионными плазменными потоками / В. В. Углов, Н. Т. Квасов, Ю. А. Петухов и др. // Физика и химия обработки материалов. - 2008. - № 6. - С. 32-36.

39. Углов, В. В. Фазообразование в системе титан-хром-сталь при воздействии компрессионных плазменных потоков / В. В. Углов, Н. Н. Черенда, Н. С. Тарасюк и др. // Физика и химия обработки материалов. - 2009. - № 4. - С. 24-28.

40. Соскова, Н. А. Упрочнение титана ВТ1-0 комплексным электровзрывным легированием и последующей электронно -пучковой обработкой: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 01.04.07 / Н. А. Соскова.

- Новокузнецк, 2013. - 166 с.

41. Братухин, А. Г. Применение свариваемых титановых сплавов в российской авиации / А. Г. Братухин // Вестник машиностроения. - 1996. - № 11. - С. 37-43.

42. Савицкий, Е. М. Редкоземельные металлы и перспективы их использования в промышленности / Е. М. Савицкий // Вестник АН СССР. - 1970. - № 6. - С. 8188.

43. Багаутдинов, А. Я. Закономерности формирования градиентных структурно -фазовых состояний при электровзрывном науглероживании и карбоборировании

металлов: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук: 01.04.07 / А. Я. Багаутдинов. - Новокузнецк, 2006. - 22 с.

44. Будовских, Е. А. Закономерности формирования поверхностных слоев металлов и сплавов при электровзрывном легировании: автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук: 01.04.07 / Е. А. Будовских. - Новокузнецк, 2008. - 37 с.

45. Сарычев, В. Д. Особенности поверхностного легирования импульсными потоками плазмы электрически взрываемых проводников / В. Д. Сарычев, В. А. Петрунин, Е. А. Будовских и др. // Изв. вуз. Черная металлургия. - 1991. - № 4. -С. 64-67.

46. Симаков, В. П. Обработка титанового сплава импульсной гетерогенной плазмой с оплавлением и легированием поверхностного слоя алюминием и никелем / В. П. Симаков, Е. А. Будовских, П. С. Носарев, Г. В. Бобров // Физика и химия обработки материалов. - 1991. - № 5. - С. 60-66.

47. Будовских, Е. А. Науглероживание с оплавлением поверхности титанового сплава и железа импульсным воздействием гетерогенных плазменных пучков / Е. А. Будовских, В. Д. Сарычев, О. А. Коврова и др. // Изв. вуз. Черная металлургия. - 1992. - № 6. - С. 89-93.

48. Будовских, Е. А. О конвективном механизме жидкофазного легирования поверхности металлов при импульсном плазменном воздействии / Е. А. Будовских, В. Д. Сарычев, В. П. Симаков, П. С. Носарев // Физика и химия обработки материалов. - 1993. - № 1. - С. 59-66.

49. Будовских, Е. А. Фазовый состав и микроструктура поверхностных слоев железа, науглероженных импульсным воздействием гетерогенных плазменных пучков / Е. А. Будовских, Н. Н. Назарова, П. С. Носарев // Изв. вуз. Черная металлургия. - 1994. - № 12. - С. 29-33.

50. Будовских, Е. А. Особенности формирования структуры оплавляемых слоев металлов при импульсной плазменной обработке / Е. А. Будовских, П. С. Носарев // Изв. вуз. Черная металлургия. - 1996. - № 2. - С. 74-79.

51. Будовских, Е. А. Образование трещин в поверхностных слоях металлов при электровзрывной обработке / Е. А. Будовских, В. А. Петрунин, П. С. Носарев // Изв. вуз. Черная металлургия. - 1999. - № 10. - С. 39-43.

52. Симаков, В. П. Синтез интерметаллидных соединений при тепловом воздействии импульсной плазмы на систему покрытие-основа / В. П. Симаков, Е.

A. Будовских, Н. Н. Назарова и др. // Изв. вуз. Черная металлургия. - 2000. - № 12. - С. 60-62.

53. Будовских, Е. А. Влияние режима импульсного плазменного воздействия на параметры зоны науглероживания поверхности металлов / Е. А. Будовских, П. С. Носарев // Материаловедение. - 2001. - № 3. - С. 50-53.

54. Будовских, Е. А. Повышение жаро - и износостойкости титана комплексным электровзрывным легированием поверхности / Е. А. Будовских, Л. В. Манжос, Е.

B. Мартусевич, И. С. Астахова // Изв. вуз. Черная металлургия. - 2003. № 6. - С. 38-40.

55. Будовских, Е. А. Формирование градиентных структур электровзрывным науглероживанием металлов / Е. А. Будовских, Е. В. Мартусевич // Изв. вуз. Черная металлургия. - 2004. - № 6. - С. 37-41.

56. Мартусевич, Е. В. Кинетика электровзрыва фольги / Е. В. Мартусевич, Е. А. Будовских // Изв. вуз. Черная металлургия. - 2004. - № 12. - С. 31-32.

57. Мартусевич, Е. В. Влияние режима обработки на степень науглероживания железа при электровзрывном легировании / Е. В. Мартусевич, Е. А. Будовских, В. К. Каратеев, В. Е. Громов // Заготовительные производства в машиностроении. -2005. - № 1. - С. 46-48.

58. Багаутдинов, А. Я. Мезоструктурный уровень модификации никеля бором при электровзрывной обработке поверхности / А. Я. Багаутдинов, Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов, Е. В. Мартусевич, В. Е. Громов // Физическая мезомеханика. - 2005. -№ 4. - С. 89-94.

59. Багаутдинов, А. Я. Упрочнение и защита поверхности инструментальной стали комплексным электровзрывным легированием и нанесением покрытий / А.

Я. Багаутдинов, Е. А. Будовских, В. Ф. Горюшкин и др. // Заготовительные производства в машиностроении. - 2005. - № 9. - С. 44-45.

60. Багаутдинов, А. Я. Определение микротвердости поверхностных слоев никеля после электровзрывного науглероживания / А. Я. Багаутдинов, Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов // Изв. вуз. Черная металлургия. - 2005. - № 9. - С. 67.

61. Каратеев, В. К. Рентгенографическое исследование поверхностных слоев никеля после электровзрывного науглероживания в различных режимах / В. К. Каратеев, А. Я. Багаутдинов, Е. А. Будовских и др. // Изв. вуз. Черная металлургия. - 2005. - № 8. - С. 34-36.

62. Багаутдинов, А. Я. Электровзрывное легирование железа углеродом: рельеф поверхности, фазовый состав и дефектная субструктура / А. Я. Багаутдинов, Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов и др. // Изв. вуз. Физика. - 2005. - № 9. - С. 36-41.

63. Багаутдинов, А. Я. Электровзрывное карбоборирование железа: рельеф поверхности, фазовый состав и дефектная субструктура модифицированного слоя / А. Я. Багаутдинов, Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов и др. // Вопросы материаловедения. - 2005. - № 3 (43). - С. 32-39.

64. Будовских, Е. А. Структурно-фазовый анализ никеля, подвергнутого электровзрывному легированию / Е. А. Будовских, А. Я. Багаутдинов, Ю. Ф. Иванов и др. // Деформация и разрушение материалов. - 2005. - № 11. - С. 28-32.

65. Багаутдинов, А. Я. Электронно -микроскопические исследования поверхностного слоя никеля после электровзрывного науглероживания и карбоборирования / А. Я. Багаутдинов, Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов и др. // Физика и химия обработки материалов. - 2006. - № 2. - С. 143-150.

66. Багаутдинов, А. Я. Моделирование тепломассопереноса через границу плазма - расплав при электровзрывном науглероживании железа и никеля / А. Я. Багаутдинов, Е. А. Будовских, Е. В. Мартусевич, В. Е. Громов // Изв. вуз. Черная металлургия. - 2005. - № 12. - С. 22-24.

67. Будовских, Е. А. Особенности электровзрывного карбоборирования железа и никеля / Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов, А. Я. Багаутдинов и др. // Деформация и разрушение материалов. - 2006. - № 3. - С. 37-43.

68. Цвиркун, О. А. Структурно-фазовый анализ поверхности никеля после электровзрывного легирования медью / О. А. Цвиркун, А. Я. Багаутдинов, Ю. Ф. Иванов, Е. А. Будовских, В. Е. Громов // Изв. вуз. Черная металлургия. - 2006. -№ 6. - С. 28-29.

69. Цвиркун, О. А. Электровзрывное легирование железа медью: градиент фазового состава и дефектной субструктуры модифицированных слоев / О. А. Цвиркун, Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов // Физическая мезомеханика. - 2006. - Т. 9. - № 4. - С. 49-54.

70. Цвиркун, О. А. Фазовый состав и дефектная субструктура зоны электровзрывного меднения и боромеднения железа / О. А. Цвиркун, Е. А. Будовских, В. Е. Громов // Изв. вуз. Черная металлургия. - 2006. - № 8. - С. 5560.

71. Цвиркун, О. А. Структурно -масштабные уровни рельефа поверхности железа и никеля после электровзрывного легирования в высокоэнергетичном режиме / О. А. Цвиркун, Ю. Ф. Иванов, Е. А. Будовских, В. Е. Громов // Физическая мезомеханика. - 2006. - Т. 9. - №. 5. - С. 91-95.

72. Цвиркун, О. А. Электровзрывное боромеднение железа: структурно-фазовое состояние зоны легирования / О. А. Цвиркун, Ю. Ф. Иванов, Е. А. Будовских, В. Е. Громов // Материаловедение. - 2006. - № 11. - С. 37-40.

73. Цвиркун, О. А. Фазовый состав и дефектная субструктура зоны электровзрывного алитирования железа / О. А. Цвиркун, Ю. Ф. Иванов, Е. А. Будовских, В. Е. Громов // Заготовительные производства в машиностроении. -2006. - № 11. - С. 37-40.

74. Цвиркун, О. А. Электровзрывное бороалитирование железа: фазовый состав и дефектная субструктура / О. А. Цвиркун, Ю. Ф. Иванов, Е. А. Будовских, В. Е. Громов. - Изв. вуз. Черная металлургия. - 2007. - № 2. - С. 46-50.

75. Цвиркун, О. А. Формирование фазового состава и дефектной субструктуры зоны электровзрывного боромеднения никеля / О. А. Цвиркун, А. Я. Багаутдинов, Ю. Ф. Иванов, Е. А. Будовских, В. Е. Громов // Изв вуз. Физика. - 2007. - № 3. -С. 3-7.

76. Багаутдинов, А. Я. Градиентное состояние поверхностных слоев железа и никеля после электровзрывного науглероживания и карбоборирования / А. Я. Багаутдинов, О. А. Цвиркун, Е. А. Будовских и др. // Металлург. - 2007. - № 3. -С. 52-57.

77. Цвиркун, О. А. Морфологические особенности кристаллизации поверхностных слоев железа и никеля при электровзрывном легировании / О. А. Цвиркун, Е. А. Будовских, А. Я. Багаутдинов и др. // Изв. вуз. Черная металлургия. - 2007. - № 6. - С. 40-45.

78. Будовских, Е. А. Адгезионная прочность поверхностных слоев, сформированных при электровзрывном легировании металлов / Е. А. Будовских, П. В. Уваркин, В. Е. Громов // Изв. вуз. Черная металлургия. - 2008. - № 3. - С. 50.

79. Будовских, Е. А. Закономерности электровзрывного легирования металлов / Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов, А. Я. Багаутдинов, А. В. Вострецова, В. Е. Громов // Изв. вуз. Физика. -2008. - № 5. - С. 71-83.

80. Будовских, Е. А. Особенности формирования приповерхностного слоя зоны электровзрывного легирования железа и никеля / Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов, Гуои Танг, В. Е. Громов // Изв. вуз. Черная металлургия. - 2008. - № 6. - С. 46-48.

81. Будовских, Е. А. Импульсное науглероживание никеля и меди воздействием плазменных пучков / Е. А. Будовских, В. Д. Сарычев, В. П. Симаков, П. С. Носарев // Электронная обработка материалов. - 1993. - № 3. - С. 20-24.

82. Будовских, Е. А. Поведение теплозащитных покрытий в условиях импульсного теплового нагружения / Е. А. Будовских, Н. Н. Назарова, В. П. Симаков, П. С. Носарев // Физика процессов деформации и разрушения и прогнозирование механического поведения материалов. - В кн.: Тр. 36 междунар. семинара «Актуальные проблемы прочности». 26-29 сент. 2000 г. Ч. 1. - Витебск, 2000. - С. 260-264.

83. Мартусевич, Е. В. Жаро-, износостойкость и сопротивление коррозии инструментальных сталей после электровзрывного бороалитирования и боротитанирования поверхности / Е. В. Мартусевич, Е. А. Будовских, В. Ф.

Горюшкин // Вестник Тамбовского университета. Сер. Естественные и технические науки. - 2003. - Т. 8. - Вып. 4. - С. 714-715.

84. Будовских, Е. А. Формирование износо - и жаростойких поверхностных слоев при электровзрывной обработке инструментальной стали / Е. А. Будовских, В. Ф. Горюшкин, Е. В. Мартусевич, В. Е. Громов, А. Я. Багаутдинов // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2005. - Т. 2. - № 1. - С. 95-97.

85. Будовских, Е. А. Физические особенности электровзрывного легирования металлов / Е. А. Будовских, А. Я. Багаутдинов, О. А. Цвиркун и др. // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2005. - Т. 2. - № 3. - С. 110-113.

86. Цвиркун, О. А. Механизмы конвективного тепломассопереноса при электровзрывном легировании металлов / О. А. Цвиркун, Е. А. Будовских, В. Е. Громов // Вестник горно-металлургической секции Российской академии естественных наук. Отделение металлургии: сб. науч. тр. Вып. 16. - Новокузнецк: СибГИУ, 2006. С. 154-160.

87. Багаутдинов, А. Я. Оптическая микроскопия и микротвердость зоны электровзрывного легирования железа и никеля после высокоинтенсивной обработки / А. Я. Багаутдинов, Е. А. Будовских, О. А. Цвиркун, Е. В. Мартусевич, В. Е. Громов // Вестник Российской академии естественных наук (ЗСО). - 2006. -Вып. 8. - С. 143-150.

88. Цвиркун, О. А. Строение и структурно-фазовые состояния зоны электровзрывного меднения и боромеднения никеля / О. А. Цвиркун. А. Я. Багаутдинов, Е. А. Будовских и др. - В кн.: Фундаментальные проблемы в 3-м тысячелетии: материалы 3-й всерос. конф. молодых ученых в рамках Российского науч. форума с междунар. участием «Демидовские чтения». 3-6 марта 2006 г. -Томск, 2006. С. 131-134.

89. Цвиркун, О. А. Формирование структурно -фазовых состояний при электровзрывном алитировании и меднении поверхностных слоев железа / О. А.

Цвиркун, Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2006. - Т. 3. - № 3. - С. 17-21.

90. Будовских, Е. А. Послойные исследования нанокомпозитных поверхностных слоев, сформированных на железе и никеле электровзрывным легированием / Е. А. Будовских // Вестник Российской академии естественных наук. - 2006. - Т. 6. -№ 3. - С. 77-85.

91. Budovskikh, E. A. Electro-explosive Alloying of Metals: Surface Morphology, Phase Structure and Defective Substructure / E. A. Budovskikh, O. A. Tsvirkun, Ju. F. Ivanov, V. E. Gromov // Изв. вуз. Физика. - 2006. - № 8. - Приложение. - С. 367370.

92. Цвиркун, О. А. Микротвердость поверхности зоны электровзрывного карбоборирования и науглероживания железа / О. А. Цвиркун, Е. А. Будовских, В. А. Петрунин и др. // Вестник Магнитогорского технического университета им. Г.И. Носова. - 2006. - № 4. - С. 83-84.

93. Цвиркун, О. А. Упрочнение и защита поверхности стали Х12 электровзрывным легированием / О. А. Цвиркун, Е. А. Будовских, В. В. Руднева и др. // Журнал функциональных материалов. - 2007. - Т. 1. - № 3. - С. 117-119.

94. Цвиркун, О. А. Структурно-фазовые состояния поверхностных слоев железа после электровзрывного алитирования и бороалитирования / О. А. Цвиркун, Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов. - В кн.: Особенности структуры и свойств перспективных материалов / Под общ. ред. А. И. Потекаева. - Томск, 2006. С. 169-183.

95. Будовских, Е. А. Особенности формирования поверхностных слоев металлов и сплавов при электровзрывном легировании / Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов. - В кн.: Структура и свойства перспективных металлических материалов / Под общ. ред. А. И. Потекаева. - Томск, 2007. С. 195-212.

96. Будовских, Е. А. Формирование нанокомпозитных слоев на поверхности железа и никеля при электровзрывном легировании / Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов. - В кн.: Эволюция структуры и свойства металлических материалов / Под общ. ред. А. И. Потекаева. - Томск, 2007. С. 289-306.

97. Багаутдинов, А. Я. Закономерности формирования градиентных структурно -фазовых состояний при электровзрывном науглероживании и карбоборировании металлов / А. Я. Багаутдинов, Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов. - В кн.: Контроль. Диагностика. Ресурс: сб. науч. тр., посвящ. 60-летию проф. А. Н. Смирнова / Под общ. ред. В. Ю. Блюменштейна, А. А. Кречетова. - Кемерово, 2007. С. 155-167.

98. Вострецова, А. В. Особенности науглероживания поверхности металлов электровзрывом углеграфитовых волокон / А. В. Вострецова, Е. А. Будовских, В. Е. Громов // Фундаментальные проблемы соврем. материаловедения. - 2008. - Т. 5. - № 3. - С. 46-48.

99. Иванов, Ю. Ф. Низкоэнергетические электронные пучки субмиллисекундной длительности воздействия: получение и некоторые аспекты применения в области материаловедения / Ю. Ф. Иванов, Н. Н. Коваль. - В кн.: Структура и свойства перспективных металлических материалов / Под ред. А. И. Потекаева. - Томск: Изд-во НТЛ, 2007. С. 345-382.

100. Будовских, Е. А. Формирование поверхностных слоев металлов и сплавов при электровзрывном легировании / Е. А. Будовских, С. В. Карпий, В. Е. Громов // Известия Российской академии наук. Сер. Физическая. - 2009. - Т. 73. - № 9. - С. 1324-1327.

101. Вострецова, А. В. Карбидизация титановых сплавов при электровзрывном науглероживании и дополнительной термической обработке / А. В. Вострецова, С. В. Карпий, Е. А. Будовских и др. // Изв. вуз. Черная металлургия. - 2009. - № 6. - С. 60-62.

102. Иванов, Ю. Ф. Морфология поверхности титана ВТ1-0 после электровзрывного легирования алюминием и электронно-пучковой обработки / Ю. Ф. Иванов, С. В. Карпий, Н. Н. Коваль и др. // Деформация и разрушение материалов. - 2009. - № 9. - С. 39-41.

103. Карпий, С. В. Формирование нанокомпозитных слоев электронно -пучковой обработкой титана ВТ1-0, подвергнутого двухкомпонентному электровзрывному

легированию / С. В. Карпий, Ю. Ф. Иванов, Е. А. Будовских и др. // Изв. вуз. Черная металлургия. -2010. - №. 6. - С. 86-88.

104. Карпий, С. В. Структура и фазовый состав технически чистого титана, подвергнутого электровзрывному алитированию и последующей электронно -пучковой обработке / С. В. Карпий, М. М. Морозов, Ю. Ф. Иванов и др. // Физика и химия обработки материалов. - 2010. - №. 4. - С. 51-56.

105. Карпий, С. В. Формирование наноразмерных фаз при электровзрывном алитировании и бороалитировании и электронно -пучковой обработке поверхности титана / С. В. Карпий, М. М. Морозов, Ю. Ф. Иванов и др. // Изв. вуз. Черная металлургия. -2010. - №. 8. - С. 64-68.

106. Карпий, С. В. Структурно-фазовые состояния поверхностных слоев титана ВТ1-0 после электровзрывного бороалитирования и электронно -пучковой обработки / С. В. Карпий, М. М. Морозов, Ю. Ф. Иванов и др. // Материаловедение. - 2010. - № 10. - С. 61-64.

107. Карпий, С. В. Структурно-фазовое состояние поверхности электронно -пучковой обработки технически чистого титана ВТ1 -0, подвергнутого электровзрывному бороалитированию / С. В. Карпий, М. М. Морозов, Ю. Ф. Иванов и др. // Перспективные материалы. - 2011. - № 1. - С. 82-88.

108. Вострецова, А. В. Модификация структуры и свойств поверхности электровзрывного легирования стали 45 и сплава ВТ20 / А. В. Вострецова, Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов. - В кн.: Прочность и пластичность материалов при внешних энергетических воздействиях / Под ред. В. Е. Громова. -Новокузнецк: Интер-Кузбасс, 2010. - С. 342-350.

109. Карпий, С. В. Структурно-фазовые состояния титана после электровзрывного легирования и последующей электронно-пучковой обработки / С. В. Карпий, М. М. Морозов, Е. А. Будовских и др. // Успехи физики металлов. - 2010. - Т. 11. - № 3. - С. 273-293.

110. Budovskikh, E. A. Change of gradient structure through the depth of the electroexplosive alloying zone of metals under combined treatment / E. A. Budovskikh, A. V. Vostretsova, S. V. Karpij et al. - In book: Electromagnetic field effect on the

structure and characteristics of materials. Book of the International seminar articles. 19 -21 May 2009, Moscow. - Novokuznetsk: Novokuznetskii Poligraphic Center, 2009. P. 235-244.

111. Вашук, Е. С. Особенности импульсной электронно -пучковой обработки поверхности электровзрывного легирования стали 45 и титана / Е. С. Вашук, А. В. Вострецова, Е. А Будовских и др. - В кн.: Структурно-фазовые состояния перспективных металлических металлов / Отв. ред. В. Е. Громов. - Новокузнецк: Изд-во НПК, 2009. - С. 28-41.

112. Будовских, Е. А. Рельеф поверхности и структура зоны электровзрывного легирования / Е. А. Будовских, С. В. Карпий, Г. Танг и др. // Вестник Российской академии естественных наук (ЗСО). - 2009. - Вып. 11. - С. 94-98.

113. Карпий, С. В. Формирование поверхностных слоев титановых сплавов при электровзрывном легировании алюминием / С. В. Карпий, Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов и др. // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. -2009. - Т. 6. - № 1. - С. 46-48.

114. Иванов, Ю. Ф. Электронно -пучковая обработка поверхности сплавов на основе титана, модифицированных плазмой электрического взрыва проводящего материала / Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов, Н. А. Соскова, Ю. А. Денисова, А. Д. Тересов, Е. А. Петрикова, Е. А. Будовских // Известия Российской академии наук. Сер. Физическая. - 2012. - Т. 76. - - № 11. - С. 1393-1399.

115. Иванов, Ю. Ф. Градиент фазового состава и дефектной субструктуры поверхности технически чистого титана ВТ1-0, подвергнутого электровзрывному науглероживанию и последующей электронно -пучковой обработке / Ю. Ф. Иванов, Е. А. Будовских, В. Е. Громов, Н. А. Соскова, С. В. Райков // Титан. -2012. - № 2. - С. 35-40.

116. Иванов, Ю. Ф. Модификация поверхности технически чистого титана путем электровзрывного науглероживания совместно с оксидом циркония / Ю. Ф. Иванов, Н. А. Соскова, Е. А. Будовских, С. В. Райков, В. Е. Громов. - В кн.: XX Петербургские чтения по проблемам прочности, посвященные памяти проф. В. А. Лихачева: сб. материалов. 10-12 апр. 2012 г. Ч. 2. - СПб.: Соло, 2012. С. 62-63.

117. Gromov, V. E. Nanosize Structure Phase States in the Titanium Surface Layers after Electroexplosive Carburizing and Subsequent Electron Beam / V. E. Gromov, E.

A. Budovskikh, L. P. Bashchenko, Yu. F. Ivanov, A. V. Ionina, N. A. Soskova, Guoyi Tang. - In book: World Academy of Science, Engineering and Technology. 28-30 November 2011. Issue 59. - Venice, Italy. Article 442. P. 2407-2709.

118. Иванов, Ю. Ф. Электронно -пучковая обработка поверхности титана ВТ1-0 после электровзрывного науглероживания совместно с оксидом циркония / Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов, Ю. В. Злобина, Н. А. Соскова, Е. А. Будовских, А. В. Ионина. - В кн.: Прочность неоднородных структур (ПРОСТ 2012): сб. тр. конф. 17-19 апр. 2012 г. - М.: НИТУ «МИСиС». С. 50.

119. Бащенко, Л. П. Особенности модифицирования поверхностных слоев титана при электровзрывном науглероживании / Л. П. Бащенко, И. Т. Ефименко, Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов, К. В. Иванов, А. В. Ионина, В. Е. Громов // Физика и химия обработки материалов. - 2012. - № 2. - С. 65-69.

120. Иванов, Ю. Ф. Формирование градиентной структуры поверхностных слоев технически чистого титана ВТ1-0 при электровзрывном науглероживании и последующей электронно -пучковой обработке / Ю. Ф. Иванов, Е. А. Будовских,

B. Е. Громов, Л. П. Бащенко, С. В. Райков // Порошковая металлургия и функциональные покрытия. - 2013. - № 1. - С. 59-63.

121. Бащенко, Л. П. Модификация структуры поверхностных слоев титана ВТ1 -0 при электровзрывном карбоборировании и электронно-пучковой обработке / Л. П. Бащенко, Ю. Ф. Иванов, Е. А. Будовских // Изв. вуз. Черная металлургия. - 2013. - № 3. - С. 68-70.

122. Терехова, В. Ф. Иттрий / В. Ф. Терехова, Е. М. Савицкий. - М.: Наука, 1967. -157 с.

123. Wei-ping, Gong. Thermodynamic investigation of Fe-Ti-Y ternary system / Gong Wei-ping, Chen Teng-fei, Li Da-jian, Liu Yong // Transactions of Nonferrous Metals of. China. - 2009. - Vol. 19. - P. 199-204.

124. Вол, А. Е. Строение и свойства двойных металлических систем / А. Е. Вол, И. К. Коган. - М.: Наука, 1976. - Т. 3. - 814 с.

125. Шаповал, Б. И. Некоторые физико -механические свойства микрокомпозита Cu - Fe / Б. И. Шаповал, В. М. Ажажа, В. М. Аржавитин, И. Б. Доля, В. Я. Свердлов, М. А. Тихоновский, В. Г. Яровой // Вопросы атомной науки и техники. - 2002. - .№ 1. - Сер. Вакуум, чистые материалы, сверхпроводники (12). - С. 133135.

126. Тихоновский, М. А. Исследование направленных фазовых превращений и разработка микрокомпозитных материалов в ННЦ ХФТИ / М. А. Тихоновский // Вопросы атомной науки и техники. - 2004. - № 6. - Сер. Вакуум, чистые материалы, сверхпроводники (14). - С. 115-127.

127. Тихоновский, М. А. Дефектность структуры и прочность сильнодеформированных микрокомпозитов / М. А. Тихоновский, В. Т. Петренко, В. С. Безродний и др. - В кн.: Механизм повреждаемости и прочность гетерогенных материалов. - Ленинград, 1985. С. 193-195.

128. Alinger, M. J. The development and stability of Y-Ti-O nanoclusters in mechanically alloyed Fe-Cr based ferritic alloys / M. J. Alinger, G. R. Odette, D. T. Hoelzer // Journal of Nuclear Materials. - 2004. - Vol. 329/333. - P. 382-386.

129. Ukai, S. R & D of oxide dispersion strengthened ferritic martensitic steels for FBR / S. Ukai, T. Nishida, T. Okuda, T. Yoshitake // Journal of Nuclear Materials. - 1998. -Vol. 258/263. - P. 1745-1749.

130. Degueldre, C. Characterisation of oxide dispersion-strengthened steel by extendet X-ray absorption spectroscopy for its use under irradiation / C. Degueldre, S. Conradson, W. Hoffelner // Computational Material Science. - 2005. - Vol. 33. - P. 312.

131. Miller, M. K. Atom probe tomography of nanoscale particles in ODS ferritic alloys / M. K. Miller, E. A. Kenik, K. F. Russell, L. Heatherly, D. T. Hoelzer, P. J. Maziasz // Materials Science and Engineering A. - 2003. - A353. - P. 140-145.

132. Allen, T. R. Radiation response of a 9 chromium oxide dispersion strengthened steel to heavy ion irradiation / T. R. Allen, J. Gan, J. I. Cole, M. K. Miller, J. T. Busby, S. Shutthanandan, S. Thevuthasan // Journal of Nuclear Materials. - 2008. - Vol. 375(1). - P. 26-37.

133. Alinger, M. J. Lattice Monte Carlo simulation of nanocluster formation in nanostructured ferritic alloys / M. J. Alinger, B. D. Wirth, H. J. Lee, G. R. Odette // Journal of Nuclear Materials. - 2007. - Vol. 367/370 (1). - P. 153-159.

134. Hoelzer, D. T. Influence of particle dispersion on the high-temperature strength of ferritic alloys / D. T. Hoelzer, J. Bentley, M. A. Sokolov, M. K. Miller, G. R. Odette, M. J. Alinger // Journal of Nuclear Materials. - 2007. - Vol. 367/370(1). - P. 166-172.

135. Pareige, P. Stability of nanometer-sized oxide cluster in mechanically-alloyed steel under ion-induced displacement cascade damage condition / P. Pareige, M. K. Miller, R. E. Stoller, D. T. Hoelzer, E. Cadel, B. Radiguet // Journal of Nuclear Materials. -2007. - Vol. 360(2). - P. 136-142.

136. Ratti, M. Influence of titanium on nano-cluster (Y, Ti, O) stability ODS ferritic materials / M. Ratti, D. Leuvrey, M. H. Mathon, Y. de Carlan // Journal of Nuclear Materials. - 2009. - Vol. 386-389. - P. 540-548.

137. Wen, Yurgen. Innovative processing of high-strengh and low-cost ferritic steels strengthened by Y-Ti-O nanoclusters / Yurgen Wen, Yong Liu, Akihito Hirata, Feng Liu, Takeshi Fujita, Yuhai Dou, Donghua Liu, Bin Liu, Zuming Liu, C. T. Liu // Materials Science and Engineering A. - 2012. - Vol. A554. - P. 59-69.

138. Alinger, M. J. The development and stability of Y-Ti-O nanoclusters in mechanically alloyed Fe-Cr based ferritic alloys / M. J. Alinger, G. R. Odette, D. T. Hoelzer // Journal of Nuclear Materials. - 2004. - Vol. 329/333. - P. 382-386.

139. Barnard, L. An ab initio study of Ti-Y-O nanocluster energetic in nanostrucruted ferritic alloys / L. Barnard, G. R. Odette, I. Szlufarska, D. Morgam // Acta materialia. -2012. - Vol. 60. - P. 935-947.

140. Claisse, A. First-principles calculations of (Y, Ti, O) cluster formation in body centred cubic iron-chromium / A. Claisse, P. Olsson // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. - 2013. - Vol.33. - P. 18-22.

141. Nordin, M. C. The Influence of Yttrium Microadditions on Titanium Weld Metal Cracking Susceptibility and Grain Morphology / M. C. Nordin, G. R. Edwards, D. L. Olson // Welding Research Supplement. - 1987. - P. 342-352.

142. Ertuan, Zhao. Effect of yttrium on microstructure and mold filling capacity of a high temperature titanium alloy / Zhao Ertuan, Chen Yuyong, Kong Fantao // China Foundry. - 2012. - Vol. 9. - No. 4. - P. 344-348.

143. Sl, Yu-feng. Influence of yttrium on microstructure and properties of Ti-23Al-25Nb alloy after heat treatment / Yu-feng Sl, Yu-yong Chen, Zhi-guang Liu, Fan-tao Kong // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. - 2006. - Vol. 16. - P. 849-853.

144. Heo, Kyung-Ho. Effect of oxygen and yttrium doping on the electrical resistivity and hardness of titanium metal obtained by electron beam melting / Kyung-Ho Heo, N. R. Munirathnam, Jae-Won Lim, Minh-Tung Le, Good-Sun Choi // Materials Chemistry and Physics. - 2008. - Vol. 112. - P. 923-927.

145. Qinglei, Wang. Grain boundary blocking and segregation effects in yttrium-doped polycrystalline titanium dioxide / Wang Qinglei, Varghese Oomman, A. Grimes Craig, C. Dickey Elizabeth // Solid State Ionics. - 2007. - Vol. 178. - P. 187-194.

146. Chen, Yu-yong. Effects of minor yttrium addition on hot deformability of lamellar Ti-45Al-5Nb alloy / Yu-yong Chen, Bao-hui Li, Fan-tao Kong. // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. - January 2007. - Vol. 17. - Issue 1. - P. 58-63.

147. He, Wu. Effects of Yttrium on Mechanical Properties and Microstructures of Ti-Si Eutectic Alloy / He Wu, Ya-fang Han, Xi-chen Chen // Chinese Journal of Aeronautics.

- May 2005. - Vol. 18. - Issue 2. - P. 171-174.

148. Chen, Yu-yong. Effects of yttrium on microstructures and properties of Ti-17Al-27Nb alloy / Yu-yong Chen, Yu-feng Si, Fan-tao Kong, Zhi-guang Liu, Jun-wen LI // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. - April 2006. - Vol. 16. - Issue 2.

- P. 316-320.

149. Wu, Y. Microstructural refinement and improvement of mechanical properties and oxidation resistance in EPM Ti-Al-based intermetallics with yttrium addition / Y. Wu, S. K. Hwang // Acta Materialia. - April 2002. - Vol. 50. - Issue 6-2. - P. 1479-1493.

150. Chen, Yu-yong. Constitution modeling and deformation behavior of yttrium bearing Ti-Al alloy / Yu-yong Chen, Fei Yang, Fantao Kong, Shulong Xiao // Journal of Rare Earths. - February 2011. - Vol. 29. - Issue 2. - P. 114-118.

151. Kong, F. T. Influence of yttrium on the high temperature deformability of Ti-Al alloys / F. T. Kong, Y. Y. Chen, B. H. Li // Materials Science and Engineering: A. -January 2009. - Vol. 499. - Issues 1-2. - P. 53-57.

152. Yubin, Ke. Effect of yttrium and erbium on the microstructure and mechanical properties of Ti-Al-Nb alloys / Yubin Ke, Huiping Duan, Yanran Sun // Materials Science and Engineering: A. - November 2010. - Vol. 528. - Issue 1. - P. 220-225.

153. Chen, Yu-yong. Influence of yttrium on microstructure, mechanical properties and deformability of Ti-43Al-9V alloy / Yu-yong Chen, Fantao Kong, Jiecai Han, Ziyong Chen, Jing Tian // Intermetallics. - March-April 2005. - Vol. 13. - Issues 3-4. - P. 263266.

154. Chen, Lei. Effect of rare earth element yttrium addition on microstructures and properties of a 21Cr-11Ni austenitic heat-resistant stainless steel / Lei Chen, Xiaocong Ma, Longmei Wang, Xiaoning Ye // Materials and Design. - April 2011. - Vol. 32. -Issue 4. - P. 2206-2212.

155. Nunes, F. C. Microstructural changes caused by yttrium addition to NbTi-modified centrifugally cast HP-type stainless steels / F. C. Nunes, L. H. de Almeida, J. Dille, J. L. Delplancke , I. Le May // Materials Characterization. - 2007. - Vol. 58. - P. 132-142.

156. Ryan, C. Wolfe. The effect of thermal treatment on the corrosion properties of vapor deposited magnesium alloyed with yttrium, aluminum, titanium, and misch metal / Ryan C. Wolfe, Barbara A. Shaw // Journal of Alloys and Compounds. - 2007. - Vol. 437. - P. 157-164.

157. Siab, R. Effect of an electrodeposited yttrium containing thin film on the high-temperature oxidation behaviour of TA6V alloy / R. Siab, G. Bonnet, J. M. Brossard, J. Balmain, J. F. Dinhut // Applied Surface Science. - 2007. - Vol. 253. - P. 3425-3431.

158. Qinglei, Wang. Grain boundary segregation in yttrium-doped polycrystalline TiO2 / Qinglei Wang, Guoda Lian, Elizabeth C. Dickey // Acta Materialia. 2004. - Vol. 52. -P. 809-820.

159. Anthony, J. Perry. Profiling the residual stress and integral strain distribution in yttrium implanted titanium nitride / Anthony J. Perry, Daniel E. Geist // Vacuum. -October 1997. - Vol. 48. - Issue 10. - P. 833-838.

160. Changqing, Liu. Correlation of interfacial structure and microstress of yttrium-modified ion-plated titanium nitride film with its adhesion property / Liu Changqing, Wu Weitao, Yu Zhiming, Jin Zhujing // Thin Solid Films. - January 1992. - Vol. 207. -Issues 1-2. - P. 98-101.

161. Jun, LI. Effect of yttrium on microstructure and mechanical properties of laser clad coatings reinforced by in situ synthesized TiB and TiC / LI Jun, Wang Huiping, LI Manping, YU Zhishui // Journal of Rare Earths. - May 2011. - Vol. 29. - Issue 5. - P. 477-483.

162. Yan, M. In situ synchrotron radiation to understand the pathways for the scavenging of oxygen in commercially pure Ti and Ti-6Al-4V by yttrium hydride / M. Yan, Y. Liu, G. B. Schaffer, M. Qian // Scripta Materialia. - 2013. - Vol. 68. - P. 6366.

163. Вашук, Е. С. Формирование структуры и свойств углеродистой стали при электровзрывном боромеднении и электронно -пучковой обработке: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 01.04.07 / Е. С. Вашук. - Новокузнецк, 2012. - 129 л.

164. Бащенко, Л. П. Упрочнение поверхности титана при электровзрывном науглероживании и карбоборировании и последующей электронно -пучковой обработке: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 01.04.07 / Л. П. Бащенко. - Новокузнецк, 2013. - 144 с.

165. Формирование структурно-фазовых состояний металлов и сплавов при электровзрывном легировании и электронно-пучковой обработке / Под ред. В. Е. Громова. - Новокузнецк: Интер-Кузбасс, 2011. - 212 с.

166. Rotshtein, V. Materials surface processing by directed energy techniques / V. Rotshtein, Yu. F. Ivanov, A. Markov / Ed. Pauleau Y. - Oxford: Elsevier, 2006. - 205 p.

167. Брандон, Д. Микроструктура материалов. Методы исследования и контроля / Д. Брандон, У. Каплан. - М.: Техносфера, 2004. - 384 с.

168. Власов, А. И. Электронная микроскопия: учеб. пособие / А. И. Власов, К. А. Елсуков, И. А. Косолапов. - М.: изд. МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2011. - 168 с.

169. Утевский, Л. М. Дифракционная электронная микроскопия в металловедении / Л. М. Утевский. - М.: Металлургия, 1973. - 584 с.

170. Champness, P. E. Electron Microscopy in Mineralogy / P. E. Champness, J. M. Christie, J. M. Cowley, A. H. Heuer, C. Thomas, N. J. Tighe. - Springer-Verlag Berlin - Heidelberg - New-York, 1976. - 541 p.

171. Томас, Г. Просвечивающая электронная микроскопия материалов / Г. Томас, М. Дж. Гориндж. - М.: Наука, 1983. - 320 с.

172. Крагельский, И. В. Трение и износ / И. В. Крагельский. - М.: Машиностроение, 1968. - 480 с.

173. Хрущев, М. М. Абразивное изнашивание / М. М. Хрущев, М. А. Бабичев. -М.: Наука, 1970. - 252 с.

174. Тененбаум, М. М. Износостойкость конструкционных материалов и деталей машин при абразивном изнашивании / М. М. Тененбаум. - М.: Машиностроение, 1966. - 321 с.

175. Qu, J. Friction and wear of titanium alloys sliding against metal, polymer, and ceramic counterfaces / J. Qu, P. J. Blau, T. R. Watkins, O. B. Cavin, N. S. Kulkarni // Wear. - 2005. - Vol. 258. - P. 1348-1356.

176. Головин, Ю. Наноиндентирование - универсальный подход к характеризации механических свойств материалов в наношкале / Ю. Головин, А. Самодуров, В. Шиндяпин // Наноиндустрия. - 2009. - Т. 3. - С. 2-5.

177. Исаенкова, М. Г. Использование наноиндентометра для оценки механических свойств материалов: лабораторный практикум / М. Г. Исаенкова, Ю. А. Перлович, Ю. И. Головин. - М.: изд. МИФИ, 2008. - 36 с.

178. ISO group TC 164/SC 3/WG1 and ASTM E28.06.11. ISO/DIS 14577-1, 2 and 3.

179. Головин, Ю. И. Наноиндентирование как средство комплексной оценки физико-механических свойств материалов в субмикрообъемах (обзор) / Ю. И. Головин // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2009. - Т. 75. - № 1. - С. 45-59.

180. Oliver, W. C. An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments / W. C. Oliver, G. M. Pharr // J. Mater. Res. - 1992. - Vol. 7. - P. 1564-1583.

181. Oliver, W. C. Measurment of hardness and elastic modulus by instrumented indentation: Advances in understanding and refinements to methodology / W. C. Oliver, G. M. Pharr // J. Mater. Res. - 2004. - Vol. 19. - P. 3-20.

182. Мощенок, В. И. Измерение микротвердости с наноточностью / В. И. Мощенок, Н. А. Лалазарова, О. Н. Тимченко // Сверхтвердые материалы. - 2004. -№ 6. - С. 16-33.

183. Мурзин, Л. М. Нано и микротвердость. анализ источников погрешностей измерения / Л. М. Мурзин // Вюник СевНТУ: зб. наук. пр., серш: Машиноприладобудування та транспорт. - Севастополь, 2010. - Вип. 111. С. 110— 112.

184. Головин, Ю. И. Наноиндентирование и механические свойства твердых тел в субмикрообъемах, тонких приповерхностных слоях и пленках (Обзор) / Ю. И. Головин // Физика твердого тела. - 2008. - Т. 50. - Вып. 12. - С. 2113-2142.

185. Greer, J. R. Nanoscale gold pillars strengthened through dislocation starvation / J. R. Greer, W. D. Nix // Phys. Rev. - 2006. - Vol. 73. - No. 245. - P. 410.

186. Nix, W. D. Deformation at the nanometer and micrometer length scales: Effects of strain gradients and dislocation starvation / W. D. Nix, J. R. Greer, G. Feug, E. T. Lilleoden // Thin Solid Films. - 2007. - Vol. 515. - P. 3152.

187. Бабичев, А. П. Физические величины: справочник / А. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина, А. М. Братковский и др. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 1232 с.

188. Корнилов, И. И. Металлохимические свойства элементов периодической системы / И. И. Корнилов, Н. М. Матвеева, Л. И. Пряхина, Р. С. Полякова. - М.: Наука, 1966. - 586 с.

189. Корнилов, И. И. Металлиды и взаимодействие между ними / И. И. Корнилов. - М.: Наука, 1964. - 321 с.

190. Диаграммы состояния двойных металлических систем / Под ред. Н. П. Лякишева. - М.: Машиностроение, 1996 - 2000. Т. 1-3.

191. Odette, G. R. Recent developments in irradiationresistant steels / G. R. Odette, M. J. Alinger, B. D. Wirth // Annual Review of Materials Research. - 2008. - Vol. 38. - P. 471-503.

192. Klimiankou, M. Energy-filtered TEM imaging, EELS study of ODS particles, Argon-filled cavities in ferritic-martensitic steels / M. Klimiankou, R. Lindau, A. Moslang // Micron. - 2005. - Vol. 36 (1). - P. 1-8.

193. Carlson, O. N. Solid solubilities of oxygen, carbon and nitrogen in yttrium / O. N. Carlson, R. R. Lichtenberg, J. C. Werner // J. Less-Common Metals. - 1974. - Vol. 35. - No. 2. - P. 275-284.

194. Ming, C. Thermodynamic modeling of the ZrO2-YO15 system / C. Ming, H. Bengt, J. G. Ludwig // Solid State Ionics. - 2004. - Vol. 170. - P. 255-274.

195. Miller, M. K. Atom probe tomography of nanoscale particles in ODS ferritic alloys / M. K. Miller, E. A. Kenik, K. F. Russell, L. Heatherly, D. T. Hoelzer, P. J. Maziasz // Materials Science and Engineering A. - 2003. - A353. - P. 140-145.

196. Соснин, К. В. Комбинированное электронно -ионно-плазменное легирование поверхности титана иттрием: анализ структуры и свойств / К. В. Соснин, Ю. Ф. Иванов, А. М. Глезер, В. Е. Громов, С. В. Райков, Е. А. Будовских // Известия РАН. Серия физическая. - 2014. - Т. 78. - № 11. - С. 1454-1458.

197. Райков, С. В. Структурно-фазовые состояния поверхностных слоев титана ВТ1-0 после электровзрывного науглероживания с навеской порошка оксида циркония и электронно -пучковой обработки / С. В. Райков, К. В. Соснин, Ю. Ф. Иванов, Е. А. Будовских, В. Е. Громов // Изв. вуз. Физика. - 2014. - № 2. - С. 104110.

198. Ivanov, Yu. F. Structure and properties of surface alloys in Ti-Y system / Yu. F. Ivanov, V. E. Gromov, A. D. Teresov et al. // Advanced materials research. - 2014. -Vol. 1013. - P. 229-233.

199. Sosnin, K. V. Combined electron-ion-plasma doping of a titanium surface winh yttrium: analysing structure and properties / K. V. Sosnin, Yu. F. Ivanov, A. M. Glezer et al. // Bulletin of the Russian academy of sciences. Physics. - 2014. - Vol. 78. - No. 11. - P. 1183-1187.

200. Raykov, S. V. Structure-phase states and wear resistance of deposition surface formed on steel by electric arc method / S. V. Raykov, E. V. Kapralov, E. S. Vashchuk et al. // IOP Conf.Series: Materials and Engineering. - 2015. - Vol. 71. - P. 012066-1012066-4.

201. Sosnin, K. V. Formation of a microcomposite structure in the surface layer of yttrium-doped titanium / K. V. Sosnin, S. V. Raikov, V. E. Gromov et al. // Journal of surface investigation. X-ray, synchrotron and neutron techniques. - 2015. - Vol. 9. -No. 2. - P. 377-382.

202. Соснин, К. В. Формирование микрокомпозитной структуры в поверхностном слое титана, легированного иттрием / К. В. Соснин, С. В. Райков, В. Е. Громов и др. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. -2015. - № 4. - С. 66-71.

203. Райков, С. В. Структура поверхностного слоя износостойкой наплавки, обработанной высокоинтенсивным электронным пучком / С. В. Райков, Е. В. Капралов, Е. С. Ващук и др. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2015. - № 9. - С. 75-80.

204. Громов, В. Е. Твердость и трибологические свойства поверхностных слоев титана после электровзрывного легирования иттрием и электронно -пучковой обработки / В. Е. Громов, Ю. Ф. Иванов, О. В. Иванова, С. В. Райков, К. В. Соснин. - В кн.: Современные тенденции модифицирования структуры и свойств материалов: монография, раздел 1.2. - Томск: Изд-во НТЛ, 2015. С. 25 - 41.

205. Соснин, К. В. Анализ структуры титанового сплава ВТ6 после электровзрывного легирования иттрием и последующей электронно -пучковой обработки / К. В. Соснин, С. В. Райков, Е. С. Ващук и др. - В кн.: Научные чтения им. чл.-корр. РАН И. А. Одинга «Механические свойства современных конструкционных материалов», 4-5 сентября 2014. - М.: ИМЕТ РАН. С. 278.

206. Романов, Д. А. Свойства поверхностных слоев титана после электровзрывного легирования иттрием и электронно-пучковой обработки / Д. А. Романов, К. В. Соснин, В. Е. Громов, Ю. Ф. Иванов // Фундаментальные проблемы современного материаловедения - 2016. - Т. 13. - № 2. - С. 257-265.

207. Sosnin, K. V. Structure and Properties of Surface Layers Obtained due to Titanium Surface Alloying by Yttrium via Combined Electron-Ion-Plasma Treatment / K. V. Sosnin, Yu. F. Ivanov, V. E. Gromov et al.// Journal of Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. - 2014. - Vol. 8. - No. 6. - P. 1286-1290.

208. Romanov, D. A. Formation of Structure, Phase Composition and Properties of Electro Explosion Resistant Coatings Using Electron-Beam Processing / D. A. Romanov, K. V. Sosnin, V. E. Gromov et al. // International Conf. on Physical Mesomechanics of Multilevel Systems. - 2014. - P. 523-526.

209. Соснин, К. В. Анализ структуры, формирующейся в поверхностном слое титана, легированного иттрием / К. В. Соснин, Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов, Е. А. Будовских, Д. А. Романов // Металлург. - 2015. - № 9. - С. 81-85.

210. Громов, В. Е. Структура, фазовый состав и свойства поверхностных слоев титана после электровзрывного легирования иттрием и электронно -пучковой обработки / В. Е. Громов, К. В. Соснин, Ю. Ф. Иванов, О. А. Сёмина // Успехи физики металлов. - 2015. - Т. 16. - № 3. - С. 175-228.

211. Sosnin, K. V. Structure and properties of surface layers obtained due to titanium-surface alloying by yttrium via combined electron-ion-plasma treatment / K. V. Sosnin, V. E. Gromov, E. A. Budovskikh, D. A. Romanov, Yu. F. Ivanov // Journal of surface investigation. X-ray, synchrotron and neutron techniques. - 2014. - Vol. 8. - No. 6. - P. 1286 - 1290.

212. Соснин, К. В. Структура, фазовый состав и свойства титана после электровзрывного легирования иттрием и электронно-пучковой обработки / К. В. Соснин, В. Е. Громов, Ю. Ф. Иванов. - Новокузнецк: Полиграфист, 2015. - 230 с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

6 февраля2017 г,

№

АКТ

использования результатов диссертационной работы Соснина Кирилла Валерьевича «Структура, фазовый состав и свойства титана после электровзрывного легирования иттрием и электронно-пучковой обработки»

Титановый Фланец - это плоский титановый диск или кольцо из гитана определенного размера с равнорасположенными по нему отверстиями для шпилек и болтов, которые служат для герметичного и надежного соединения, с последующим присоединением их к аппаратам и машинам для соединения разнообразных вращающихсядеталей. Фланцы из титана обычно используются парами. Фланцы из титана ВТ1-0 часто бывают элементами трубы, фитинга и вала. В виде отдельной детали, титановый фланец приваривают или привинчивают к концам соединяющихся деталей. Форма уппотшггельной поверхности титанового фланца BT1-0 в трубопроводах зависит от давления среды и материала прокладки. Для изготовления титановых фланцев сначала делают титановую или фланцеву|ю заготовку в виде кольца с определенным наружными внутренним диаметром и высотой титановой заготовки. Титановые Фланцы бывают воротниковые, плоские, глухие, и резьбовые титановые фланцы ста ид ар га ANSI. DEN и ГОСТ и др. Максимальны низ но с испытывает внутренняя поверхность титанового фланца при контакте со средами, содержащими концентрированную соляную и серную кислоты при температурах кипения, муравьиную, фосфорную и другие кислоты. Установлено, что увеличение срока службы в 2 раза титанового фланца происходит за счет снижения химической жидкостной коррозии вследствие электровзрывного легирования гитана иттрием и последующей электронно-пучковой обработке. Ожидаемый годовой экономический эффект от использования результатов опытно-промышленных испытаний составляет 142 тыс. рублей.

ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

Красноярское монтажное управление «ГИДРОМОНТАЖ»

инжиниринг, проектирование, производство, монтаж стальных и ж.б. конструкций

10 февраля 2017 г.

АКТ

использования результатов диссертационной работы Соснина Кирилла Валерьевича «Структура, фазовый состав и свойства титана после электровзрывного легирования иттрием и электронно-пучковой обработки»

Титан обладает высокой коррозионной стойкостью во влажном хлоре, его кислородных соединениях, хлорсодержащих органических соединениях, растворах большинства хлоридов, в условиях, в которых углеродистые и высоколегирующие стали подвергаются язвенной коррозии и коррозионному растрескиванию. Именно в хлорной промышленности титановое оборудование имеет наиболее широкое применение. Однако на практике имеют место случаи аномальной коррозии титана во влажном хлоре и растворах хлоридов. Повышенная коррозия наблюдается в местах возникновения щелей и зазоров — местах соединения коллекторов с электролизерам, развальцовки труб в решетке (без дополнительной приварки) между валом и рабочим колесом и т. д. Избежать этих явлений можно рациональным конструированием оборудования, использованием титановых сплавов, менее подверженных щелевой коррозии (сплав титана с 0,2% палладия). Шаровые корпуса клапанов, внутренние поверхности дроссельных клапанов из титана подвержены наибольшему изнашиванию в этих условиях. Для увеличения срока их эксплуатации была произведена обработка внутренних поверхностей дроссельных клапанов и шаровых корпусов клапанов методом электровзрывного легирования иттрием при поглощаемой плотности мощности q = 5,5 ГВт/м2, зарядном напряжении 17 = 2,4 кВ, динамическом давлении р = 8,5 Мпа, длительности импульса г = 100 мкс, а также последующей электронно-пучковой обработке с параметрами: поверхностная плотность энергии пучка электронов Е3= 60 Дж/см2, длительность импульса т = 100 мкс, число импульсов N=3, частота следования импульсов /= 0,3 Гц. После комбинированной обработки были проведены испытания по перекачке растворов хлоридов в течении 168 часов, которые показали, что коррозии и износа поверхности обработки не наблюдалось в отличие от таких же деталей без указанной упрочняющей обработке. В диссертационной работе Соснина Кирилла Валерьевича предложена инновационная методика повышения износостойкости, нано- и микротвердости титановых сплавов. Ожидаемый годовой экономический эффект использования данной технологической операции составляет 123 тыс. рублей

Генеральный директор

ЗАО «КМУ ГИДРОМОНТАЖ») Х Д.В. Ковров

Приложение 3

ГУ|Ч>УКЛ ЦЕХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗАГОТОВОК ОАО "СПЕЦТЕПЛОХИММОНТАЖ

в ' '•''■> 139169)9-29-20

7 февраля 2017 г.

АКТ

использования результатов диссертационной работы Соснина Кирилла Валерьевича

«Структура, фазовый состав и свойства титана после электровзрывного легирования иттрием и электронно-пучковой обработки»

Химические насосы представляют собой агрегаты, которые способны работать с самыми разными типами агрессивных веществ. Группа химических насосов объединяет конструктивно различные установки, работающие с жидкостями, химические свойства которых, отличаются от воды. Перекачиваемые вещества являются химически активными, при этом, степень их агрессивности может сильно разниться. Параметры вещества, для работы с которым предназначена конкретная установка, определяют материал, из которого изготавливается проточная часть, а также конструктивные особенности агрегата. К созданию данного вида насосов привело развитие различных областей промышленности и как следствие, потребность в работе с едкими средами без повреждения элементов конструкции. При производстве химических насосов применяются материалы самого высокого качества. Использование низкокачественных материалов для изготовления элементов насосной установки может явиться причиной повышенного уровня износа, выхода из строя агрегата, а также сбоя работы всей технологической цепи.

Титановые насосы, упрочненные с использованием электровзрывного легирования иттрием и последующей электронно-пучковой обработке длительно работают в производстве на перекачке растворов, содержащих соляную кислоту (5— 15%) и примеси хлоридов железа, алюминия, магния. Наибольший износ в процессе эксплуатации испытывает крыльчатка насоса. Перед испытаниями крыльчатка насоса была обработана методом электровзрывного легирования иттрием при поглощаемой плотности мощности q = 5,5 ГВт/м2, зарядном напряжении II = 2,4 кВ, динамическом давлении р = 8,5 Мпа, длительности импульса г = 100 мкс, а также последующей электронно-пучковой обработке с параметрами: поверхностная плотность энергии пучка электронов Е3= 60 Дж/см2, длительность импульса г = 100 мкс, число импульсов N = 3, частота следования импульсов / = 0,3 Гц. Во время работы крыльчатка подвергалась сильному износу при взаимодействии с химически активными веществами. Изготовление новой крыльчатки требует не менее 6 часов работы токаря высокой квалификации и новой заготовки. Испытания показали увеличение износостойкости и коррозионной стойкости поверхности, упрочненной комбинированной обработки, до 2 раз. Планово-экономическим отделом нашего предприятия рассчитан ожидаемый годовой экономический эффект от использования

Начальник ЦПЗ АО «СТХМ»

Главный экономист ЦПЗ АО «СТ

. Он составляет 92 тыс. рублей.

Черныш В ,А.

Попкова О.А.

СПРАВКА

об использовании результатов диссертационной работы Соснина К.В. «Структура, фазовый состав и свойства титана после электровзрывного легирования иттрием и электронно-пучковой обработки»

Результаты диссертационной работы Соснина Кирилла Валерьевича «Структура, фазовый состав и свойства титана после электровзрывного легирования иттрием и электронно-пучковой обработки» использованы в научной деятельности и учебном процессе Сибирского государственного индустриального университета. В частности, использовались при выполнении научно-исследовательской работы по грантам Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых - кандидатов наук МК-4166.2015.2, МК-1118.2017.2 и гранту Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых - докторов наук МД-2920.2015.8, в рамках научных проектов РФФИ № 16-32-60032 мол_а_дк, 16-32-50133 мол_нр и госзаданий Минобрнауки № 3.1496.2014/К и № 2708, а также при выполнении лабораторных работ для направления подготовки 22.03.01 Материаловедение и технологии материалов (профиль «Наноматериалы и нанотехнологии») по дисциплинам методы исследования структуры и свойств материалов, моделирование в материаловедении.

Начальник Управления

научных исследований СибГИУ к.т.н., доцент

А.И. Куценко

Начальник Учебно-методического Управления СибГИУ к.т.н., доцент

О.Г. Приходько