Влияние легирования водородом на закономерности формирования субмикрокристаллической структуры и развитие деформационных процессов в сплаве Ti-6Al-4V тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат технических наук Степанова, Екатерина Николаевна

• Степанова, Екатерина Николаевна
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Степанова, Екатерина Николаевна

Оглавление.

Введение.

Раздел 1. Объемные нано- и субмикрокристаллические металлы и сплавы.

1.1. Традиционные методы получения нано- и субмикрокристаллических материалов.

1.2. Структура и свойства субмикрокристаллического титана и его сплавов, полученных методами интенсивной пластической деформацией.

Раздел 2. Обратимое легирование водородом как способ модификации микроструктуры титановых сплавов.

2.1. Фазовые превращения в системе титановый сплав - водород.

2.2. Водородно-термическая обработка титановых сплавов. 2.3. Пластифицирующее влияние водорода на сплавы титана.

2.4. Водородная хрупкость титановых сплавов.

2.5. Радиационно-стимулированный выход водорода из металлических материалов.

Раздел 3. Постановка задачи. Материал и методы исследования.

3.1. Постановка задачи.

3.2. Материал и методы исследования.

3.2.1. Материал исследования.

3.2.2. Методика модифицирования структурно-фазового состояния в сплаве Ть6А1-4У с использованием обратимого легирования водородом.

3.2.3. Определение концентрации водорода.

3.2.4. Оптическая, растровая и электронная микроскопия.

3.2.5. Рентгеноструктурный анализ.

3.2.6. Методика механических испытаний образцов.

3.2.7. Методика облучения образцов электронным пучком.

3.2.8. Оценка влияния водорода на чувствительность к надрезу и длительную прочность образцов субмикрокристаллического сплава

TÍ-6A1-4V.

Раздел 4. Формирование нано- и субмикрокристаллической структуры в титановом сплаве TÍ-6A1-4V методом, сочетающим обратимое легирование водородом и горячую пластическую деформацию.

4.1. Эволюция структурно-фазового состояния сплава TÍ-6A1-4V в процессе наводораживания и горячей пластической деформации.

4.2. Влияние дегазации на структурно-фазовое состояние титанового сплава TÍ-6A1-4V-H.

4.2.1. Дегазация водорода из нанокристаллического титанового сплава TÍ-6A1-4V-H отжигом в вакууме.

4.2.2. Дегазация водорода из нанокристаллического титанового сплава

TÍ-6A1-4V-H в условиях облучения электронным пучком.

Раздел 5. Влияние легирования водородом на деформационное поведение и механические свойства субмикрокристаллического титанового сплава TÍ-6A1-4V.

5.1. Влияние водорода на деформационное поведение субмикрокристаллического титанового сплава TÍ-6A1-4V.

5.2. Влияние водорода на механические свойства субмикрокристаллического титанового сплава TÍ-6A1-4V.

5.3. Влияние легирования водородом на чувствительность к надрезу и длительную прочность субмикрокристаллического титанового сплава

TÍ-6A1-4V.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние легирования водородом на закономерности формирования субмикрокристаллической структуры и развитие деформационных процессов в сплаве Ti-6Al-4V»

Титан и его сплавы вследствие их низкой плотности, хорошей биосовместимости и высокой коррозийной стойкости рассматриваются как наиболее перспективные материалы для медицины, авиа-космической и химической техники [1-3]. Основными недостатками и сдерживающими факторами для расширения спектра применения титана и его сплавов в промышленности и медицине являются низкий уровень механических свойств титана и невысокая технологическая пластичность титановых сплавов. Титановые сплавы относятся к трудно-деформируемым материалам, поэтому получение фольги и изделий сложной формы из сплавов титана сопряжено с большими энергетическими затратами, потерями материала в виде отходов при механических обработках и, соответственно, высокой стоимостью конечных продуктов [4].

К настоящему времени в многочисленных работах научных коллективов из разных стран мира показана возможность повышения механических свойств металлических материалов при температурах менее 0,4Тш (Тпл - температура плавления) за счет формирования в них нано- и субмикрокристаллической структур [5-9]. Кроме того, формирование нано- и субмикрокристаллического состояний позволяет на 200-250 К снизить температуру реализации сверхпластичного состояния в материалах, в том числе и в сплавах титана, проявляющих при определенных условиях сверхпластичные свойства [10, 11]. Это повышает перспективу использования безотходной формовки в режиме сверхпластичности для получения изделий сложной формы из сплавов титана.

Следует отметить, что под нанокристаллическими (наноструктурными, нанофазными) материалами принято понимать [9, 12] такие материалы, у которых величина среднего размера основного элемента структуры хотя бы в одном измерении не превышает 100 нм. В субмикрокристаллических материалах размер зерен колеблется от 0,1 до 1 мкм. В данной работе мы также будем придерживаться этой классификации.

Распространенными методами создания объемных нано- и субмикрокристаллических металлических материалов являются методы интенсивной пла4 стической деформации (ИПД): равноканальное угловое прессование (РКУ-прессование), кручение под высоким давлением, всестороннее прессование и другие методы и их комбинации [5-7, 13-14]. Однако, указанные методы мало применимы к труднодеформируемым сплавам титана. Поэтому поиски менее затратных методов получения нано- и субмикрокристаллического состояний в титановых сплавах являются актуальными и ведутся во всем мире.

В литературе имеются данные, согласно которым энергетические затраты при формировании нано- и субмикрокристаллической структур в титановых сплавах можно существенно снизить, используя обратимое легирование водородом. Водород - элемент, который достаточно легко и в больших количествах поглощается металлическими материалами и так же легко удаляется из твердого раствора при термической обработке в вакууме [15]. Это и позволяет в промышленном производстве титановых сплавов использовать его в качестве временного легирующего элемента на определенной стадии получения мелкозернистой структуры (размер зерен 2-3 мкм) [16, 17]. Использовать обратимое легирование водородом для формирования нано- и субмикрокристаллической структур в титановых сплавах впервые было предложено в 1996 г. сотрудниками Института проблем сверхпластичности материалов РАН (г. Уфа) [18]. Однако это предложение не получило дальнейшего развития. Недавно японскими исследователями в рамках специальной исследовательской программы по тематике водорода в металлах на примере сплава Ть6А1-4У были получены данные [19, 20], согласно которым метод, сочетающий обратимое легирование водородом и горячую пластическую деформацию, позволяет формировать в титановых сплавах субмикрокристаллическую структуру с размерами зерен (0,3 0,5) мкм. Такая структура обладает не только более высокими прочностными характеристиками при комнатной температуре, но и проявляет сверхпла-стичёские свойства при температурах 873-973 К, в то время как мелкозернистая структура этого сплава сверхпластична при температуре выше 1123 К.

Однако, вследствие того, что водород оказывает огромное влияние на фазовый состав титановых сплавов [17], диффузионную подвижность легирую5 щих элементов замещения [21] и их перераспределение между аир фазами [17], наметить и реализовать конкретные пути получения в титановых сплавах нано- и субмикрокристаллического состояний с заданными свойствами можно только на основе комплексного исследования структурно-фазовых превращений в процессе формирования этих состояний и при температурно-силовых воздействиях, близких к реальным условиям эксплуатации. Поэтому исследования влияния концентрации водорода и режимов горячей деформации на эволюцию структуры и фазовые превращения в титановых сплавах являются актуальными. Актуальным является также исследование влияния условий дегазации водорода из титановых сплавов на стабильность структурно-фазового состояния, формируемого при горячей деформации. В настоящее время для дегазации водорода из титановых сплавов используют вакуумный отжиг при температурах 873-973 К. Использование такого метода для дегазации водорода из материалов в нано- или субмикрокристаллическом состоянии может приводить к их рекристаллизации и росту зерен. Вероятность рекристаллизации нано- и субмикрокристаллического состояний можно уменьшить, понизив температуру дегазации водорода. Известно [22, 23], что облучение металлов и сплавов электронным пучком активизирует диффузию и выход водорода из облучаемого материала, что приводит к заметному сдвигу в низкотемпературную область максимума на кривой температурной зависимости интенсивности выхода водорода из металлических материалов, по сравнению с обычным термическим нагревом образцов в вакууме. Поэтому облучение электронным пучком может быть использовано для дегазации водорода с целью сохранения нано- и субмикрокристаллической структур, полученных при горячем прессовании. Однако, в настоящее время данные о влиянии облучения электронным пучком на стабильность нано- и субмикрокристаллического состояний титановых сплавов в литературе отсутствуют. Поэтому для оптимизации режимов формирования нано- и субмикрокристаллической состояний в титановых сплавах с использованием обратимого легирования водородом необходимо проведение экспериментальных исследований, связанных с влиянием условий облучения электронами на стабильность этих состояний.

Традиционно проблема взаимодействия водорода со сплавами титана рассматривалась в контексте борьбы с водородным охрупчиванием конструкций в процессе эксплуатации [24-26]. Водородная хрупкость сплавов титана обусловлена, прежде всего, выделением в структуре гидридов. При комнатной температуре предельная растворимость водорода в а фазе титана не превышает 0,002 мас.%, а в (3 фазе титана - достигает 2,1 мас.% [27]. Поэтому гидриды в сплавах титана, содержащих Р фазу, наблюдаются при больших концентрациях водорода, чем в чистом титане. Однако присутствие водорода может приводить к хрупкости сплавов титана в процессе эксплуатации даже в том случае, если его концентрация не превышает предельно допустимого значения. Это связано с тем, что водород, благодаря высокой диффузионной подвижности в металлах, может перераспределяться в объеме под действием полей упругих напряжений, образуя скопления в наиболее напряженных участках. Тем самым, увеличивается вероятность выделения гидридов и трещинообразования [28]. В литературе имеются данные [27, 28], согласно которым формирование в титановых сплавах мелкозернистой структуры повышает их сопротивление водородному охрупчи-ванию. Однако подробные исследования сопротивления водородному охрупчи-ванию мелкозернистой и, тем более, нано- и субмикрокристаллической структур сплавов титана не проводились. Между тем, перспектива использования титановых сплавов в нано- и субмикрокристаллическом состояниях во многом зависит от их устойчивости к водородному охрупчиванию. Так как, известно [29], что скорость поглощения водорода поликристаллическими титаном и его сплавами увеличивается с уменьшением размера зерен. Поэтому исследования влияния легирования водородом на деформационное поведение и служебные характеристики сплавов титана с нано- и субмикрокристаллической структурой являются актуальными.

Целью работы является изучение влияния водорода на структурно-фазовое состояние, деформационное поведение и механические свойства (а + |3) титанового сплава Тл-6А1-4У с субмикрокристаллической структурой, полученной с использованием обратимого легирования водородом.

Научная новизна. В работе впервые:

- на примере сплава титана Ть6А1-4У проведено комплексное исследование влияния водорода на эволюцию структурно-фазового состояния в процессе формирования субмикрокристаллической структуры в (ос + Р) титановых сплавах методом, сочетающим обратимое легирование водородом и горячую пластическую деформацию;

- обнаружено, что горячая пластическая деформация при температурах 9731023 К инициирует в (а + Р) титановом сплаве И-6А1-4У, легированном водородом до концентраций (0,2 ч- 0,33) мас.%, фазовое превращение Р —> а, способствующее формированию в сплаве однофазного нанокристаллическо-го состояния;

- показано, что снижение температуры начала роста зерен в легированном водородом нано- и субмикрокристаллическом сплаве Ть6А1-4У в условиях облучения электронами связано с уменьшением величины энергии активации собирательной рекристаллизации сплава, контролируемой самодиффузией титана по границам зерен;

- установлено, что, находясь в твердом растворе, водород повышает устойчивость субмикрокристаллического сплава Тл-бАМУ к локализации пластической деформации в процессе растяжения при комнатной температуре и снижает при повышенных (873-973 К) температурах.

Практическая ценность. В работе выявлены основные закономерности формирования субмикрокристаллического состояния в титановом сплаве Ть6А1-4У посредством метода, сочетающего обратимое легирование водородом и горячее прессование. Результаты этих исследований могут быть использованы при разработке режимов термо-водородной обработки титановых сплаbob с целью получения структур с заданными прочностными и/или сверхпластическими свойствами.

Установлено, что метод, сочетающий обратимое легирование водородом и однократное прессование на 80%, позволяет сформировать в сплаве Ti-6A1-4V субмикрокристаллическое состояние.

Показано, что формируемая методом, сочетающим обратимое легирование водородом и горячее прессование, субмикрокристаллическая структура стабильна при отжигах в интервале температур до 873 К, что дает основание полагать, что субмикрокристаллическое состояние может быть сохранено и при дальнейших технологических обработках.

На примере сплава Ti-6A1-4V установлено, что формирование в (а + |3) двухфазных титановых сплавах субмикрокристаллического состояния приводит к повышению их механических свойств и сопротивления водородной хрупкости при комнатной температуре.

Положения, выносимые на защиту.

1. Особенности формирования субмикрокристаллического состояния в сплаве Ti-6A1-4V методом, сочетающим обратимое легирование водородом и горячую пластическую деформацию, заключающиеся в инициировании горячей пластической деформацией фазового превращения {3 —> а в присутствии водорода и наличии обратного фазового превращения а -> f3 при дегазации водорода путем отжига в вакууме при температуре 873 К или облучения электронами в интервале температур 523-653 К, приводящих к сдвиговым деформациям, способствующим измельчению зерен до субмикронных размеров.

2. Снижение энергии активации и температуры начала собирательной рекристаллизации для нано- и субмикрокристаллического сплава Ti-6Al-4V, легированного водородом, при дегазации водорода в условиях облучения электронным пучком по сравнению с отжигом в вакууме.

3. Особенности деформационного поведения субмикрокристаллического сплава Ti-6A1-4V, легированного водородом до 0,33 мас.%, по сравнению с неле9 тированным водородом субмикрокристаллическим сплавом TÍ-6A1-4V, заключающиеся в повышении при комнатной температуре и снижении при повышенных температурах устойчивости к локализации пластической деформации в условиях растяжении. 4. Увеличение концентрации водорода, соответствующей переходу к хрупкому разрушению при комнатной температуре, для легированного водородом сплава TÍ-6A1-4V в субмикрокристаллическом состоянии по сравнению с крупнозернистым состоянием.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на следующих международных и всероссийских конференциях и семинарах: V и VI Всероссийских школах-семинарах с международным участием «Новые материалы. Создание, структура, свойства» (Томск, 2005-2006); Международной школе-конференции молодых ученых «Физика и химия наноматериалов» (Томск, 13-16 декабря 2005); III, IV и V Международных конференциях студентов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук» (Томск, 2006.-2008); международной конференции по физической мезомеханике, компьютерному конструированию и разработке новых материалов (Томск, 2006); III, IV и V Всероссийских конференциях молодых ученых «Физика и химия высокоэнергетических систем» (Томск, 2007-2009); VIII и IX Международных научно-технических Уральских школах-семинарах металловедов-молодых ученых (Екатеринбург, 2007-2008); XIII и XIV Международных научно-практических конференциях студентов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (Томск, 2007-2008); Первой международной научной конференции «Наноструктурные материалы-2008: Беларусь - Россия - Украина (НАНО-2008)» (Минск, 2008); 9th International Conference on Modification of Materials with Particle beams and Plasma Flows (Tomsk, 2008); Международной школе-семинаре «Многоуровневые подходы в физической мезомеханике. Фундаментальные основы и инженерные приложения» (Томск, 2008); XI Международной конференции «Дислокационная структура и механические свойства металлов и сплавов» (Екатеринбург, 10-14 апреля 2008); IV Международной кон

10 ференции «Фазовые превращения и прочность кристаллов» (Черноголовка, 4-8 сентября 2006); IV Всероссийской конференции молодых ученых «Материаловедение, технологии и экология в 3-м тысячелетии» (Томск, 19-21 октября 2009).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 работ, из них 5 - в журналах, рекомендованных ВАК.

Личный вклад автора в проведение исследований и получение результатов является определяющим. Все результаты, приведенные в диссертации, получены при ее непосредственном участии.

Выражаю глубокую благодарность научным руководителям доктору физ.-мат. наук, в.н.с. Грабовецкой Г.П. и доктору физ.-мат. наук, профессору Чернову И.П. за постоянное внимание и содействие в постановке задачи исследований, выполнении и написании работы. Искренне признательна своим коллегам: Мишину И.П., Никитенкову H.H., Раточке И.В., Забудченко О.В., Лыковой О.Н. за помощь в работе.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Степанова, Екатерина Николаевна

Выводы

1. Установлено, что предварительное легирование водородом до концентраций (0,2 4- 0,33) мас.% позволяет сформировать в сплаве Т1-6А1-4У субмикрокристаллическое состояние путем однократного одноосного прессования на 80% и последующей дегазации в вакууме при температуре 873 К.

2. Пластическая деформация прессованием при температурах (973 4- 1023) К инициирует в двухфазном (а + (3) титановом сплаве Т1-6А1-4У, предварительно легированном водородом до концентраций (0,2 4- 0,33) мас.%, превращение |3 —> а, вызывающее фазовый наклеп, что способствует формированию в сплаве нанокристаллического состояния.

3. Формирование нано- и субмикрокристаллической структуры позволяет снизить температуру активного выхода водорода из сплава Т1-6А1-4У-Н при облучении электронами на 200-350 К по сравнению с крупнозернистым состоянием.

4. Температура начала роста зерен нано- и субмикрокристаллического сплава Т1-6А1-4У-Н в условиях дегазации водорода облучением электронами ниже, а скорость роста зерен выше по сравнению с соответствующими значениями в условиях дегазации водорода путем отжига в вакууме при температуре 873 К. Установлено, что причиной такого изменения скорости и температуры начала роста зерен является уменьшение в условиях облучения электронами энергии активации собирательной рекристаллизации сплава, контролируемой зернограничной самодиффузией титана.

5. Присутствие в субмикрокристаллическом сплаве П-6А1-4У водорода в твердом растворе в количестве до 0,33 мас.% препятствует развитию локализации пластической деформации в процессе растяжения при комнатной температуре и приводит к увеличению эффекта упрочнения и общей деформации до разрушения.

6. В интервале температур 293-873 К легирование субмикрокристаллического сплава Т1-6А1-4У водородом до 0,33 мас.% незначительно влияет на значения его пределов прочности и текучести. При температурах выше 873 К увеличение концентрации водорода до 0,33 мас.% приводит к росту пределов прочности и текучести в 2-3 раза и снижению величины деформации до разрушения в 3-4 раза.

7. Установлено, что формирование субмикрокристаллического состояния в сплаве Тл-6А1-4У позволяет в два раза повысить концентрацию водорода, соответствующую переходу сплава при комнатной температуре к хрупкому разрушению, по сравнению с крупнозернистым состоянием сплава.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Степанова, Екатерина Николаевна, 2009 год

1. Александров A.B. Особенности развития современного рынка титана // Труды международной конференции «Ti-2007 в СНГ». — Украина, г. Ялта; 15-18 апреля 2007 г. - Ялта, 2007. - С. 7-10.

2. Thull R. Naturwissenschaftliche Aspekte von Werkstoffen in der Medizin // Naturwissenschaften. 1994. -№81. - P. 481-488.

3. Long M., Rack H.J. Titanium alloys in total joint replacement a materials science perspective // Biomaterials. - 1998. - Vol. 19. - P. 1621-1639.4. ■ Cost Affordable Titanium. Symposium Dedicated to Professor Harvey Flower

4. Eds. by F.H. (Sam) Froes, M. Ashraf Imam, Derek Fray. Proc. of TMS Annual Meeting. Charlotte, North Carolina, USA, 2004.

5. Валиев P.3., Александров И.В. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией. М.: Логос, 2000. - 272 с.

6. Колобов Ю.Р., Валиев Р.З., Грабовецкая Г.П. и др. Зернограничная диффузия и свойства наноструктурных материалов. Новосибирск: Наука, 2001.-213 с.

7. Носкова Н.И., Мулюков P.P. Субмикрокристаллические и • нанокристалические металлы и сплавы. — Екатеринбург: УрО РАН, 2003.-278 с.

8. Morris D.G. Mechanical behavior of nanostructured materials. Switherland: Trans. Tech. Publication ltd, 1998. - 85 p.

9. Birringer R., Gleiter H. Nanocrystalline materials a first report // Encyclopedia of materials Science and Engeneering // ed. R.W. Cahn. Oxford, Pergamon Press. - 1988. -V. 1 (Suppl. 1). - P. 339-349.

10. Валиев P.3., Ислагалиев P.K., Юнусова Н.Ф. Сверхпластичность наноструктурных металлических материалов, полученных методами интенсивной пластической деформации // МиТОМ. 2006. - № 2 (608). - С. 5-10.

11. Mishra R.S., Islamgaliev R.K., Mukherjee A.K. et al. Severe plastic deformation processing and high strain rate superplasticity in an aluminum matrix composite // Scripta Materialia. 1999. - V.40. -№10. - P. 1151-1155.

12. Gleiter H. Nanostructured materials: basic concepts and microstructure // Acta Materialia. 2000. - V. 28. - №1. - P. 1-29.

13. Валиев P.3., Александров И.В. Объемные наноструктурные металлические материалы. — М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. 398 с.

14. Ко Y.G., Lee C.S., Shin D.H., and Semiatin S.L. Low-Temperature Super-plasticity of Ultra-Fine-Grained Ti-6A1-4V Processed by Equal-Channel Angular Pressing // Metallurgical and Materials Transactions A V. 37 A, February. - 2006. - P. 381-391.

15. Колачев Б.А., Садков B.B., Талалаев В.Д., Фишгойт А.В. Вакуумный отжиг титановых конструкций. — М.: Машиностроение, 1991. 224 с.

16. Ильин А.А., Мамонтов A.M., Коллеров М.Ю. Научные основы и принципы построения технологических процессов термоводородной обработки титановых сплавов // Металлы. — 1994. №4. - С. 157-167.

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

18. Патент №2115759 RU CI 6С 22F 1/18. Способ получения полуфабрикатов с мелкокристаллической глобулярной структурой в а- и а + |3 титановых сплавах / Мазурский М.И., Мурзинова М.А., Афоничев Д.Д., Сали-щев Г.А. 29.04.96.

19. Yoshimura Н., Nakahigashi J. Tensile and impact properties of mesoscopic-grained a + 3 titanium alloys obtained through hydrogen treatments // Journal of Alloys and Compounds. 1999. - V. 293-295. - P. 858-861.

20. Nakahigashi J., Yoshimura H. Ultra-fine grain refinement and tensile properties of titanium alloys obtained through protium treatment // Journal of Alloys and Compounds. 2002. - V. 330-332. - P. 384-388.

21. Ильин А.А., Мамонтов A.M., Носов В.К., Майстров В.М. О влиянии водорода на диффузионную подвижность атомов металлической подре-шетки р-фазы титановых сплавов // Металлы. 1994. — №5. - С. 99-103.

22. Тюрин Ю.И., Чернов И.П. Неравновесный выход атомарного водорода из металлов при облучении // ДАН. 1999. - Т. 367. - С. 328-332.

23. Колобов Ю.Р., Чернов И.П., Пучкарева Л.Н. и др. Способ получения изделий из титана и его сплавов с субмикрокристаллической структурой. Патент РФ №2192497 (приоритет от 9.01.2001).

24. Колачев Б.А. Водородная хрупкость металлов. М.: Металлургия, 1985. - 266 с.

25. Ливанов В.А., Буханова A.A., Колачев Б.А. Водород в титане. М.: Ме-таллургиздат, 1962. - 248 с.

26. G.A. Lenning, С.М. Craighead, R.I. Jaffe // Trans. Amer. Inst. Min (metal) Engrs. 1957. - V. 200. - P. 367.

27. Gleiter H. Nanocrystalline materials // Physica status solid. 1992. - V. 172. -P. 41-52.

28. Грабовецкая Г.П., Мишин И.П., Раточка И.В. и др. Зернограничная диффузия никеля в субмикрокристаллическом молибдене, полученном интенсивной пластической деформацией // Письма в ЖТФ. 2008. - Т. 33. -№4.-С. 36-38.

29. Лариков Л.Н. Диффузионные процессы в нанокристаллических материалах // Металлофизика и новейшие технологии. 1995. - Т. 17. - №1. -С. 3-29.

30. Жорин В .А., Шашкин Д.П., Ениколопян Н.С. Дробление кристаллов в процессе пластического течения при высоком давлении // Доклады АН СССР. 1984. - Т. 278. - №1. - С. 144-147.

31. Кузнецов Р.И., Быков В.И., Чернышев В.П. и др. Пластическая деформация твердых тел под давлением. Свердловск: ИФМ УНЦ РАН, 1982. - Препринт 4/85.

32. Бриджмен П.В. Исследование больших пластических деформаций и разрыва. М.: Иностранная литература, 1955. — 444 с.

33. Valiev R.Z., Ivanisenko Yu.V., Rauch E.F., Baudelet В. Structure and deformation behavior of ARMCO iron subjected to severe plastic deformation // Acta Materialia. 1997. - V. 44. - P. 4705^712.

34. Сегал B.M., Резников В.И., Дробышевский A.E., Копылов В.И. Пластическая обработка металлов простым сдвигом // Известия АН СССР. Металлы. — 1981. — №1. — С. 115-123.

35. Сегал В.М., Резников В.И., Копылов В.И., Павлик Д.А., Малышев В.Ф. Процессы пластического структурообразования металлов. — Минск: Навука i тэхшка, 1994. 232 с.

36. Валиев Р.З., Гундеров Д.В., Мурашкин М.Ю. и др. Объемные нанострук-турные металлы и сплавы с уникальными механическими свойствами для перспективных применений // Вестник УГАТУ. 2006. - т.7. - №3 (16).-С. 23-34.

37. Ахмадеев H.A., Валиев Р.З., Копылов В.И., Мулюков P.P. Формирование субмикрозернистой структуры в меди с использованием интенсивного сдвигового деформирования // Известия РАН. Металлы. 1992. - №5. — С. 96-101.

38. Iwahashi Y., Horita Z., Nemoto M., Langdon T.G. // Acta Mater. 1998. -Vol. 46.-P. 1589.

39. Langdon T.G. Using equal-channel angular pressing for refining grain size / T.G. Langdon, M. Furukawa, M. Nemoto, Z. Horita // JOM. 2000. - V. 52 -№4.-P. 30-33.

40. Салищев Г.А., Валиахметов O.P., Галеев P.M., Малышева С.П. Формирование субмикрокристаллической структуры в титане при пластической деформации и ее влияние на механические свойства // Металлы. — 1996. — №4.-С. 86-91.

41. Жеребцов C.B., Салищев Г.А., Галеев P.M. Формирование субмикрокристаллической структуры в титане и его сплавах // В сб.

42. Физикохимия ультрадисперсных систем. Ч. I. — Екатеринбург: УрО РАН, 2001.-С. 189-194.

43. Патент №2134308 RU Cl 6С 22F 1/18. Способ обработки титановых сплавов / Кайбышев O.A., Салищев Г.А., Галлеев P.M. и др. 10.08.99. Бюл. 22.

44. Жеребцов C.B., Галеев P.M., Валиахметов O.P. и др. Формирование субмикрокристаллической структуры в титановых сплавах интенсивной пластической деформацией // Кузнечно-штамповочное производство. — 1999.-№7. -С. 17-22.

45. Грабовецкая Г.П., Чернова JI.B., Колобов Ю.Р. и др. Структура и деформационное поведение субмикрокристаллического титана при ползучести // Физическая мезомеханика. 2002. - Т. 5. — №6. - С.87-94.

46. Grabovetskaya G.P., Kolobov Yu.R., Ivanov K.V., Girsova N.V. Structure and Creep Behavior of Nanostructured Materials Produced by Severe Plastic Deformation // The of Metals and Metallography. 2002. - V.94. - Suppl.2. -P. S37-S44.

47. Грабовецкая Г.П., Колобов Ю.Р. и др. Влияние холодной пластической деформации на структуру, деформационное поведение и механические свойства ультрамелкозернистого титана // Физическая мезомеханика. — 2004. №7. - Спец.выпуск ч.2. - С. 22-25.

48. Салищев Г.А., Жеребцов C.B., Малышева С.П., и др. Практические аспекты применения титановых сплавов с нанокристаллической структурой // Труды международной конференции «Ti-2007 в СНГ». — Украина, г.Ялта, 15-18 апреля 2007 г. Ялта, 2007. - С. 7-10.

49. Ерошенко А. Ю., Шаркеев Ю. П., Толмачев А.И. и др. Структура и свойства объемного ультрамелкозернистого титана, полученного abcпрессованием и прокаткой // Перспективные материалы. 2009. - Спец. выпуск. - №7. - С. 107-112.

50. Валиев Р.З., Корзников A.B., Мулюков P.P. Структура и свойства металлических материалов с субмикрокристаллической структурой // ФММ. — 1992.-№4.-С. 70-85.

51. Раточка И.В., Лыкова О.Н., Колобов Ю.Р., Манжула А.Ю. Влияние неоднородности распределения по размерам элементов субмикрокристаллической структуры на механические свойства сплава ВТ-6 // Известия вузов. Физика. 2008. - Т. 51. - №7. - С. 8-11.

52. Салищев Г.А., Галеев P.M., Малышева С.П. и др. Формирование субмикрокристаллической структуры в титане и титановых сплавов и их механические свойства // МиТОМ. 2006. - №2 (608). - С. 19-26.

53. Грабовецкая Г.П., Колобов Ю.Р., Гирсова Н.В., Мишин И.П. Эволюция структуры и деформационное поведение сплава ВТ6 в процессе высокотемпературной ползучести // Физическая мезомеханика. — Т. 8. -Спец.вып. 2005. - С. 75-78.

54. Панин В.Е., Егорушкин В.Е., Панин A.B. Физическая мезомеханика деформируемого твердого тела как многоуровневой системы. I. Физические основы многоуровневого подхода // Физическая мезомеханика. -2006. Т. 9. - №3. - С.9-22.

55. Поверхностные слои и внутренние границы раздела в гетерогенных материалах / под ред. В.Е. Панина. Новосибирск: Изд.-во СО РАН, 2006. -519 с.

56. Дударев Е.В., Бакач Г.П., Грабовецкая Г.П. и др. Деформационное поведение и локализация пластической деформации на мезо- и макромас-штабном уровнях в субмикрокристаллическом титане // Физическая ме-зомеханика. 2001. - Т. 4. - №1. - С.97-104.

57. Мороз JI.C. Механика и физика деформаций и разрушение материалов. -М.: Машиностроение, 1984. 224 с.

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

59. Панин А.В., Панин Е.В., Почивалов Ю.И. и др. Пластическая деформация образцов субмикрокристаллического титана // В кн. Физикохимия ультрадисперсных (нано)систем. — 2003. — С. 253—257.

60. Zhu Y.T., Kolobov Yu.R., Grabovetskaya G.P., et al. Microstructures and mechanical properties of ultrafine-grained Ti foil processed by equal-channel angular pressing and cold rolling // J. Mater. Res. 2003. - V. 18. - №4. -P. 1011-1016.

61. Грабовецкая Г.П., Колобов Ю.Р., Гирсова Н.В. и др. Способ получения высокопрочной фольги из титана. Патент РФ №2243835, опубликован 10.01.2005 г. Бюллетень №1.

62. Мазурский М.И., Мурзинова М.А., Салищев Г.А., Афоничев Д.Д. Использование водородного легирования для формирования субмикрокристаллической структуры в двухфазных титановых сплавах // Металлы. — 1995.-№6.-С. 83-88.

63. Салищев Г.А., Мурзинова М.А., Афоничев Д.Д. Особенности фазовых превращений в наводороженных сплавах титана с исходной субмикрокристаллической, структурой // В сб. Физикохимия ультрадисперсных систем. Ч. I. Екатеринбург: УрО РАН, 2001. — С.181-189.

64. Колачев Б.А. Обратимое легирование титановых сплавов водородом // МиТОМ. 1993. -№10. - С. 28-32.

65. Yoshimura H., Nakahigashi J. Ultra-fine grain refinement, superplasticity and its application of titanium alloys obtained through protium treatment // Mat. Sci. Forum. 2003. - V. 426-432. - P. 673-680.

66. Носов B.K., Колачев Б.А. Водородное пластифицирование при горячей пластической деформации титановых сплавов. — М.: Металлургия, 1986. -118 с.

67. Ильин А.А. Фазовые и структурные превращения в титановых сплавах, легированных водородом // Известия вузов. Цв. Металлургия. 1987. -№1. - С. 96-101.

68. Vigor C.W., Hornaday J.R. // Metal Progress. 1954. - №66 (4). - P. 103108.

69. Гольцов B.A., Тимофеев Н.И., Мачикина И.Ю. Явление фазового наклепа в гидридообразующих металлах и сплавах // Докл. АН СССР. — 1977.-Т. 235.-№5.-С. 1060-1063.

70. Goltsov V.A. Hydrogen treatment (processing) of materials: current status and prospects // Journal of Alloys and Compounds. 1999. - V. 293-295. -P. 844-857.

71. Взаимодействие водорода с металлами // В.Н. Агеев, И.Н. Бекман и др. — М.: Наука, 1987.-296 с.

72. Гидридные системы: Справочник / Колачев Б.А., Ильин А.А., Лавренко В.А., Левинский Ю.В. М.: Металлургия, 1992. - 352 с.

73. Mc Quillian A.D. "Proc. Roy. Soc.", 1951. - V. 204A. - №1078. - P. 309323.

74. Ильин A.A., Мамонов A.M. Температурно-концентрационные диаграммы фазового состава водородсодержащих многокомпонентных сплавов на основе титана // Металлы. 1994. - №5. — С. 71—78.

75. Коллинз Е.В. Физическое металловедение титановых сплавов. — М.: Металлургия, 1988.-223 с.

76. Лясоцкая B.C., Князева С.И. Метастабильные фазы в титановых сплавах и условия их образования // МиТОМ. 2008. - №8 (638). - С. 15-19.

77. Ильин A.A. Некоторые аспекты взаимодействия водорода с металлическими материалами // Металлы. 1994. — №5. - С.65-70.

78. Qazi J.T., Senkov O.N., Rahim J., et al. Kinetics of martensite decomposition in Ti-6Al-4V-xH alloys // Materials Science and Engineering. 2003. -V. A359.-P. 137-149.

79. Ильин A.A., Колачев Б.А., Михайлов Ю.В. Термоводородная обработка титановых сплавов разных классов // в сб. Металловедение и обработка цветных сплавов. М.: Наука, 1992. - 230 с.

80. Kerr W.R., Smith P.R., Robertson М.Е. et al. Hydrogen as an alloying element in titanium (hydrovac) // Titanium 80: Science and Technology. V. 4 / Ed. Kimura and O.Izumi О (Warrendale, PA: TSM). - 1980. - P. 2477-2586.

81. Понятовский Е.Г., Башкин И.О., Сеньков О.Н. и др. Влияние водорода на пластичность и сопротивление деформации титанового сплава ВТ20 при температурах до 740°С // ФММ. 1988. - Т. 68. - вып.6. - С. 1167-1172.

82. Башкин И.О., Понятовский Е.Г., Сеньков О.Н. и др. Влияние скорости деформации на эффект водородного пластифицирования титанового сплава ВТ20 в интервале 550-800°С // ФММ. 1990. - №2. - С. 170-177.

83. Сеньков О.Н., Башкин И.О., Малышев Ю.В. и др. Исследование закономерностей пластической деформации легированного водородом титанового сплава ВТ20 в интервале температур 823-1073 К // ФММ. 1990. -№7.-С. 119-127.

84. Гаделылин М.Ш., Анисимова Л.И., Бойцова Е.С. Водородное пластифицирование титановых сплавов // International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology. 2004. - №9. - C. 26-29.

85. Башкин И.О., Малышев Ю.В., Аксенов Ю.А. и др. Влияние водорода на пластичность и сопротивление деформации титанового сплава ВТ6 при температурах до 930°С // ФММ. 1990. - №5. - С. 168-174.

86. Аксенов Ю.А., Башкин И.О., Колмогоров B.JI. и др. Влияние водорода на пластичность и сопротивление деформации технического титана ВТ 1-0 при температурах до 750°С // ФММ. 1989. - Т. 67. - вып.5. - С. 993999.

87. Wang Q., Han X., Li Z.H. et al. Hydrogenation and its effect on behavior of hot deformation in Ti-6A1-4V alloy // Mat. Forum. 2005. - V. 29. - P. 318322.

88. Сеньков O.H., Башкин И.О., Хасанов С.С. и др. Структура титанового сплава ВТ20 после обработки водородом и деформации в области умеренных температур // ФММ. 1993. - Т. 76. - №1. - С. 128-138.

89. Lederich R.J., Sastry S.M.L., O'Neal Т.Е. Microstructural refinements for superplastic forming optimization in titanium alloys // Titanium Science and Technology. Proc. 5th Intern. Conf. Munich: 1984. Oberursel: 1985. V. 2. -P. 695-702.

90. Колачев Б.А. Физическое металловедение титана. М.: Металлургия, 1976.- 184 с.

91. Драчинский А.С., Трефилов В.И. // Вопросы физики материалов и металловедения. 1964. - №18. - С. 22-25.

92. Колачев Б.А., Буханова А.А., Шевченко В.В. // Цветная металлургия. -1970. -№3. С. 114—149.

93. Колачев Б.А. Влияние водорода на структуру и свойства титана и его сплавов: автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук / Б.А. Колачев; Московский авиационный технологический институт. М.: Б.и., 1967. — 33 с.

94. Williams D.N., Schwartzberg F.K., Jaffee R.I. "Trans. Amer. Soc. Metals".- 1959. V. 51. - P. 802-804.

95. Скворцова C.B., Ильин A.A., Гуртовая Г.В. и др. Фазовые и структурные превращения, происходящие в титановом сплаве BT20JI под действием водорода // Металлы. 2005. - №2. - С.45-53.

96. Chernov I.P., Mamontov А.Р., Tyurin Yu.I., Cherdantzev Y.P. Hydrogen migration in stainless steel and titanium alloys, stimulation by ionizing radiation // J. of Nucl. Mat. 1996. - V. 233-237. - P. 1118-1122.

97. Тюрин Ю.И., Чернов И.П. Аккумулирующие свойства водорода в твердом теле. М.: Энергоатомиздат, 2000. - 285 с.

98. Чернов И.П., Тюрин Ю.И. и др. Радиационно-стимулированный выход водорода из металлов и сплавов // Физика и химия обработки материалов. №2. - 1998. - С. 9-13.

99. Chernov I.P., Tyurin Yu.I., Cherdantzev Yu.P. Hydrogen migration and release in metals and alloys at heating and radiation effects // Hydrogen Energy.- 1999. V. 24. - P. 359-362.

100. Тюрин Ю.И., Чернов И.П., Смекалина T.B. Механизм радиационно-стимулированной диффузии и выхода водорода из металлов // Физика и химия обработки материалов. — №3. 1998. - С. 11-16.

101. Мамонтов А.П., Чернов И.П. Эффект малых доз ионизирующего облучения. 2-е изд., перераб. и доп. — Томск: Дельтаплан, 2009. - 288 с.

102. Сериков Л.В., Шиян Л.Н., Горбачев А.Ф. // А.с. №1695181. 1988 // . Бюлл. изобр. - 1991. - №44. - С. 44.

103. Ильин A.A., Михайлов Ю.В., Носов B.K. и др. Влияние водорода на распределение легирующих элементов между а- и ß-фазами в титановом сплаве ВТ23 // ФХММ. 1987. -№1. - С. 112-114.

104. Ильин A.A., Скворцова C.B., Мамонов A.M. и др. Управление комплексом механических свойств титановых сплавов путем модифицирования структуры методами термоводородной обработки // ТИТАН. 2004. -№1.-С. 25-29.

105. Анисимова Л.И., Елкина O.A. Структура и свойства сплава Вт20, легированного водородом // Металлы. 1995. - №6. — С.59-63.

106. Zhang Shaoqing, Zhao Linruo. Effect of hydrogen on superplasticity and microstructure of Ti-6A1-4V alloy // Journal of Alloys and Compounds. 1995. - V. 218. -P.233-236.

107. Понятовский Е.Г., Сеньков O.H., Башкин И.О. Механические свойства титанового сплава ВТ20 с различным исходным содержанием водорода // ФММ. 1991. - №8. - С. 191-197.

108. Колачев Б.А., Носов В.К. Водородное пластифицирование и сверхпластичность титановых сплавов // ФММ. 1984. - Т. 57. - вып.2. - С. 288297.

109. Мурзинова М.А., Салищев Г.А., Афоничев Д.Д. Сверхпластичность титанового сплава ВТ6, легированного водородом, с субмикрокристаллической структурой // Физика металлов и металловедение. — 2007. — Т. 104, №2.-С. 204-211.

110. Агасян П.К., Хамракулов Т.К. Кулонометрические методы анализа. — М.: Химия, 1984. 166 с.

111. Баумбах X., Кренинг М., Тюрин Ю.И., Чернов И.П., Черданцев Ю.П. Неравновесные системы металл-водород. Титан, нержавеющая сталь. Томск: Изд.-во Томского ун.-та, 2002. 350 с.

112. Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. М.: Металлургия, 1970.-375 с.

113. Чернов И.П., Черданцев Ю.П., Тюрин Ю.И. Методы исследования систем металл-водород. — М.: Энергоатомиздат; Томск: STT, 2004. 270 с.

114. Билби Б.А., Христиан И.В. Мартенситные превращения // Успехи физических наук. 1960. - т. LXX. - вып. 3. - С. 3-50.

115. Амерханов H.M., Исламгалиев P.K., Валиев Р.З. Релаксационные процессы и рост зерен при изотерическом отжиге ультрамелкозернистой меди, полученной интенсивной пластической деформацией // ФММ. — 1998. — Т. 86. — С.99-105.

116. Lian J., Valiev R.Z., Baudele E.B. On the enhanced grain growth in ultrafine grain metals // Acta Met. Mater. 1995. - V. 43. - P. 4165-4170.

117. Горелик C.C. Рекристаллизация металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1967.-403 с.

118. Фрост Г. Дж., Эшби М.Ф. Карты механизмов деформации. Челябинск: Металлургия, 1989. - 325 с.

119. Мельникова E.H., Грабовецкая Г.П., Колобов Ю.Р. Влияние водорода на деформационное поведение и разрушение сплава Ti-6A1-4V в субмикрокристаллическом состоянии // Деформация и разрушение материалов. -№9.-2008.-С. 26-31.

120. Структурные уровни пластической деформации и разрушения /Панин В.Е., Гриняев Ю.В., Данилов В.И. и др. Новосибирск: Наука. Сиб. отд.-ние, 1990.-255 с.

121. Кайбышев О.А. Сверхпластичность промышленных сплавов. — М.: Металлургия, 1984. 264 с.

122. Овчинников А.В., Носов В.К., Щугорев Ю.Ю. Влияние водорода на особенности пластической деформации сплава Ti-6A1-4V // Труды международной конференции «Ti-2007 в СНГ». — Украина, г.Ялта, 15-18 апреля 2007 г. Ялта, 2007. - С. 403-406.

123. Панин А.В. Нелинейные волны локализованного пластического течения в наноструктурированных поверхностных слоях твердых тел и тонких пленок // Физическая мезомеханика. 2005. - Т. 8. - №3. - С. 5-17.

124. Пресняков А. А. Локализация пластической деформации. М.: Машиностроение, 1983. - 56 с.

125. Штремель М.А. Прочность сплавов. 4.2. Деформация. М.: МИСИС, 1997.-527 с.

126. Hirth J.P. Effects of hydrogen on the properties of iron and steel // Metall. Trans. A. 1980. - V. 11 A. - P. 861-890.

127. Robertson I.V. The effect of hydrogen on dislocation dynamics // Engineering Fracture Mechanics. 2001. - V. 68. - P. 671-692.145.146.147.148.149.150.

128. Dutta Abhidjit, Birla N.C. Stress Induced Hydrogen Diffusion in a+ß Titanium Alloy During Superplastic Deformation // Scripta Metal. — 1987. -V. 21.-P. 1051-1054.

129. Ильин A.A., Колачев Б.А., Носов B.K. Водородная технология титановых сплавов. М.: МИСИС, 2002. - 392 с.