Закономерности формирования ультрамелкозернистой структуры, обеспечивающей улучшение свойств углеродистых конструкционных сталей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.01, доктор технических наук Копцева, Наталья Васильевна

• Копцева, Наталья Васильевна
• доктор технических наук
• 2012

Оглавление диссертации доктор технических наук Копцева, Наталья Васильевна

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ОБЪЕМНЫХ УЛЬТРАМЕЛКОЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ, ПОЛУЧЕННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА РАВНОКАНАЛЬНОГО УГЛОВОГО ПРЕССОВАНИЯ.

1.1. Принципы получения ультрамелкозернистых материалов с использованием деформационных методов измельчения зерен.

1.2. Особенности технологии равноканального углового прессования, обеспечивающие получение ультрамелкозернистой структуры металлических материалов.

1.3. Современные представления о механизмах формирования и особенностях структуры и свойств ультрамелкозернистых металлических материалов.

1.4. Поведение материалов с ультрамелкозернистой структурой при деформационном и термическом воздействии.

Постановка цели и задач исследования.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Материал и методика обработки.

2.2. Методика качественного и количественного микроскопического анализа.

2.3. Методика электронно-микроскопического анализа.

2.4. Методика мессбауэровского анализа.

2.5. Методика измерения твердости.

2.6. Методика определения характеристик механических свойств при статических нагрузках.

2.7. Методика испытаний при динамических нагрузках.

3. КАЧЕСТВЕННЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УЛЬТРАМЕЛКОЗЕРНИСТОЙ СТРУКТУРЫ УГЛЕРОДИСТЫХ

КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ ПРИ РАВНОКАНАЛЬНОМ УГЛОВОМ ПРЕССОВАНИИ.

3.1. Особенности микроструктуры стали марок 20 и 45 в исходном состоянии перед равноканальным угловым прессованием.

3.2. Структурные превращения в стали марок 20 и 45 при увеличе- 67 нии степени деформации в процессе равноканального углового прессования.

3.3. Прямое электронно-микроскопическое исследование особенностей формирования ультрамелкозернистой структуры стали марок 20 и 45 при равноканальном угловом прессовании.

Выводы по главе.

4. СВЯЗЬ МЕЖДУ КОЛИЧЕСТВЕННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ МИКРОСТРУКТУРЫ И ПОКАЗАТЕЛЯМИ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ, ФОРМИРУЮЩИХСЯ ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ СТЕПЕНИ ДЕФОРМАЦИИ В ПРОЦЕССЕ РАВНОКАНАЛЬНОГО УГЛОВОГО ПРЕССОВАНИЯ.

4.1. Количественная оценка размеров и объемной доли элементов структуры, формирующейся при увеличении степени деформации в процессе равноканального углового прессования.

4.2. Закономерности формирования механических свойств стали марок 20 и 45 при изменении степени деформации в процессе равноканального углового прессования.

4.3. Анализ поверхности разрушения образцов стали марки 20 и 45, полученных при различной степени деформации при равноканальном угловом прессовании.

Выводы по главе.

5. ВЛИЯНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА УГЛЕРОДИСТЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ, ПОДВЕРГНУТЫХ РАВНОКАНАЛЬНОМУ УГЛОВОМУ ПРЕССОВАНИЮ.

5.1. Исследование микроструктуры стали марок 20 и 45 после рав-ноканального углового прессования в различном исходном структурном состоянии.

5.1.1. Особенности микроструктуры стали марки 20, обработанной методом равноканального углового прессования

5.1.2. Особенности микроструктуры стали марки 45, обработанной методом равноканального углового прессования

5.2. Влияние предварительной термической обработки на твердость стали марок 20 и 45, обработанной методом равноканального углового прессования.

Выводы по главе.

6. ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ПРИ ДЕФОРМАЦИОННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ЗАГОТОВКИ ИЗ УЛЬТРАМЕЛКОЗЕРНИСТЫХ УГЛЕРОДИСТЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ РАВНОКАНАЛЬНОГО УГЛОВОГО ПРЕССОВАНИЯ.

6.1. Исследование структуры и свойств при волочении заготовки из ультрамелкозернистых углеродистых конструкционных сталей, полученных методом равноканального углового прессования.

6.1.1. Влияние степени обжатия при волочении на структуру и свойства ультрамелкозернистой стали марки 20.

6.1.2. Влияние степени обжатия при волочении на структуру и свойства ультрамелкозернистой стали марки 45.

6.2. Исследование структуры и свойств болтов, изготовленных из ультрамелкозернистых углеродистых сталей, полученных рав-ноканальным угловым прессованием.

Выводы по главе.

7. СТАБИЛЬНОСТЬ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ПРИ НАГРЕВЕ УЛЬТРАМЕЖОЗЕРНИСТЫХ УГЛЕРОДИСТЫХ КОНСТРУК

ЦИОННЫХ СТАЛЕЙ.

7.1. Влияние температуры и времени нагрева на микроструктуру и свойства углеродистых конструкционных сталей с ультрамелкозернистой структурой, сформированной методом равнока-нального углового прессования.

7.2.1. Структурные превращения при нагреве ультрамелкозернистой стали марок 20 и 45, полученной методом равно-канального углового прессования.

7.2.2. Количественная оценка параметров структурных элементов после нагрева ультрамелкозернистой стали, полученной равноканальным угловым прессованием, и их связь с механическими свойствами.

7.2. Влияние температуры и времени нагрева на микроструктуру и свойства стали с ультрамелкозернистой структурой, сформированной методом равноканального углового прессования в сочетании с последующим волочением.

7.3.1. Влияние температуры и времени нагрева на микроструктуру и свойства холоднотянутой ультрамелкозернистой стали марки 20.

7.3.2. Влияние температуры и времени нагрева на микроструктуру и свойства холоднотянутой удьтра-мелкозернистой стали марки 45.

Выводы по главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Закономерности формирования ультрамелкозернистой структуры, обеспечивающей улучшение свойств углеродистых конструкционных сталей»

Разработка объемных наноструктурных и ультрамелкокристаллических материалов в последние годы становится одной из актуальных задач современного материаловедения, поскольку это открывает возможности разработки технологий получения различных стальных изделий и полуфабрикатов, обладающих уникальными физико-механическими и эксплуатационными свойствами [1-6 и др.]. К материалам с нанокристаллической структурой (наноматериалам) относят кристаллические материалы со средним размером зерен менее 100 нм. Ультрамелкозернистыми (наноструктурированными) материалами принято называть поликристаллические материалы с размером зерен менее 1000 нм, свойства которых значительно отличаются от свойств крупнозернистых материалов [7, 8].

Развитие промышленности и строительства в России в настоящее время предъявляет все более высокие требования к прочностным характеристикам материалов, используемых для изготовления деталей и конструкций, работающих в напряженных состояниях. Один из способов улучшения их механических свойств - создание сложных высоколегированных сталей, что, в конечном итоге, приводит к существенному удорожанию продукции, которое не всегда оправданно. Поэтому в последнее время все большее внимание направлено на получение и исследование наноструктурных состояний в недорогих сплавах, которые позволяют значительно расширить класс конструкционных материалов, благодаря созданию повышенных прочностных свойств в них.

В последние годы достигнуты большие успехи в получении и исследовании материалов с ультрамелкозернистой (УМЗ) и нанокристаллической (НК) структурами, сформированными методами интенсивного пластического деформирования (ИПД). Появление ИПД как научной концепции прослеживается еще в работах П. Бриджмена [9], применившего кручение с осадкой тонких дисков. Развитие его идеи отразилось в создании многочисленных дискретных схем ИПД металлов и сплавов: кручение под высоким давлением, равноканальное угловое прессование (РКУП), всесторонняя ковка, циклическая деформация «осадка - экструзия - осадка», винтовая экструзия и др.

Особое внимание уделяется методу РКУП, который был предложен в 70-х годах В.М. Сегалом [3, 10] и в начале 90-х развит Р.З. Валиевым [11-13]. Метод РКУП дает возможность получить беспористые объемные материалы с УМЗ структурой, т. к. исключается конечное формоизменение заготовки и создаются высокие степени деформации без разрушения материала, что практически недостижимо другими методами. Этот способ является одной из наиболее эффективных технологий деформационного получения объемных металлических материалов с размером зерна порядка сотен нанометров [14-15]. Структуры, сформированные методами ИПД, оказывают значительное, а иногда и коренное влияние на деформационное поведение и механические свойства металлов и сплавов, что позволяет считать ИПД весьма перспективным методом управления структурой и свойствами.

Для УМЗ структур, полученных ИПД, характерно присутствие высоких плотностей решеточных и зернограничных дислокаций, которые создают поля дальнодействующих упругих напряжений [15]. В результате имеют место значительные атомные смещения из узлов идеальной кристаллической решетки, поэтому структуры, полученные методом ИПД, обладают высокой запасенной энергией и являются метастабильными. В связи с этим весьма важным считается вопрос об устойчивости этих структур к внешним воздействиям - приложенным напряжениям и температуре, которая, в силу того, что УМЗ и НК материалы появились сравнительно недавно, изучена пока слабо.

Как один из способов обработки металлов давлением, метод РКУП может быть использован для получения различных заготовок при изготовлении метизной продукции [16], в которой по условиям работы должны сочетаться высокая прочность с достаточной пластичностью и вязкостью. Для обеспечения таких свойств существуют традиционные технологии производства с использованием способов холодной и горячей пластической деформации, с применением легированных марок сталей, с обязательной окончательной термической обработкой, такой, например, как закалка с высоким отпуском. Применение сталей с УМЗ структурой, сформированной методом РКУП, существенно расширяет возможности управления технологическим процессом производства метизной продукции для достижения требуемого комплекса механических свойств. При этом для реализации операции холодного деформирования заготовок, полученных с использованием метода РКУП, важнейшее значение для практики восстановления пластических свойств при сохранении высокой прочности имеет стабильность структуры и свойств материала к термическим воздействиям.

В настоящий момент получение изделий из конструкционных материалов в УМЗ состоянии в объемах промышленного производства остается трудновыполнимой задачей. Использование таких материалов в металлургической промышленности ограничено слабым знанием их полного комплекса механических и эксплуатационных свойств. На современном этапе развития металловедения формирование УМЗ структуры в гомогенных металлах и сплавах, содержащих одну структурную составляющую, изучено в полной мере. При всем этом очень малое внимание уделяется сталям с феррито-перлитной структурой. В литературе практически отсутствуют сведения о поведении этих сталей при РКУП и влиянии последующей пластической деформации и нагрева на их структуру и свойства. В связи с этим актуальной является проблема использования низко- и среднеуглеродистых конструкционных сталей с УМЗ структурой, полученной методом РКУП, для повышения их механических свойств, поскольку в таких сталях получение одновременно высокой прочности в сочетании с высокой пластичностью традиционными методами упрочнения весьма затруднительно.

Актуальность рассматриваемой проблемы подтверждается ее соответствием тематике федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» (проект «Развитие методов деформационного наноструктурирования для получения конструкционной стальной проволоки с уникальным комплексом механических свойств», государственный контракт П983), а также аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2013 годы)» (проект «Создание научных основ эволюции структуры и свойств нанострук-турных конструкционных сталей в процессах обработки давлением», проект 2.1.2/9277) и комплексного проекта по созданию высокотехнологичного производства, выполняемого с участием российского высшего учебного заведения «Создание высокотехнологичного производства стальной арматуры для железобетонных шпал нового поколения на основе инновационной технологии термодеформационного наноструктурирования», финансируемого Министерством образования и науки Российской Федерации (договор 13025.31.0061).

Целью настоящей работы является исследование закономерностей формирования ультрамелкозернистой структуры и механических свойств феррито-перлитных углеродистых конструкционных сталей в процессе РКУП и последующего деформационного и термического воздействия.

В соответствии с поставленной целью в работе решаются следующие задачи:

1. Выявить закономерности формирования УМЗ структуры и механических свойств низко- и среднеуглеродистых конструкционных сталей при увеличении степени деформации в процессе осуществления РКУП.

2. Установить влияние предварительной термической обработки на структуру и свойства углеродистых конструкционных сталей, подвергнутых РКУП.

3. Исследовать структурные превращения и механические свойства при холодной пластической деформации углеродистых конструкционных сталей с УМЗ структурой.

4. Проанализировать стабильность структуры и механических свойств при нагреве УМЗ углеродистых конструкционных сталей, полученных способом РКУП.

5. Показать возможности промышленного использования углеродистых конструкционных сталей с УМЗ структурой, сформированной методом РКУП, для повышения прочностных свойств продукции метизного производства.

Научная новизна.

1. Показано, что характерной особенностью механизма формирования УМЗ структуры углеродистых конструкционных сталей с размером зерна от 200 до 500 нм является образование малоугловых дислокационных границ в деформационных полосах, в микрозернах феррита и ферритных пластинах перлита, их трансформация с увеличением степени деформации при РКУП в болыпеугловые границы и преобразование субзеренной структуры в УМЗ преимущественно с болыпеугловыми разориентировками. Показано, что в процессе РКУП углеродистых сталей происходит частичное растворение цементита перлита.

2. Найдены качественные и количественные закономерности, демонстрирующие влияние различные видов предварительной термической обработки на структуру и твердость углеродистых конструкционных сталей, подвергнутых РКУП.

3. Разработана методика проведения количественного анализа УМЗ структуры феррито-перлитной стали, отличительной особенностью которой является адаптация растровых электронно-микроскопических изображений для использования программного продукта Thixomet Pro, предназначенного для обработки световых изображений структуры, а также обеспечение статистической достоверности количественной информации о структуре за счет достаточного объема выборки и соответствующих параметров распределения.

4. Впервые определены количественные характеристики УМЗ структуры низко- и среднеуглеродистой сталей, формирующейся в процессе РКУП (ширина деформационных полос, размер субзерен и зерен в феррите, толщина пластин феррита и цементита, межпластинчатое расстояние в перлите, объемная доля деформационных полос и фрагментированного феррита), получены зависимости этих параметров структуры от степени деформации.

5. Впервые получены зависимости, характеризующие влияние степени деформации и количественных параметров УМЗ микроструктуры, образующейся при воздействии методом РКУП, на прочностные и пластические характеристики низко- и среднеуглеродистой стали.

6. Установлены особенности структурообразования и формирования свойств при волочении УМЗ углеродистой конструкционной стали, полученной методом РКУП, заключающиеся в том, что сочетание РКУП с последующим волочением создает УМЗ структуру с размером зерна 160-320 нм и обеспечивает прочностные характеристики, превышающие характеристики стали после традиционного волочения. Получены зависимости твердости УМЗ углеродистой конструкционной от степени обжатия при волочении.

7. Выявлены качественные и количественные закономерности, показывающие влияние температуры и времени выдержки при нагреве на структуру и механические свойства углеродистых конструкционных сталей с УМЗ структурой, сформированной способом РКУП, а также методом РКУП в сочетании с последующим волочением.

Практическая значимость.

1. Установлено, что использование РКУП как метода деформационного измельчения структуры позволяет в УМЗ низкоуглеродистой стали обеспечить высокие прочностные характеристики, приближающиеся к прочностным характеристикам среднеуглеродистой стали: после четырех проходов временное сопротивление ов в низкоуглеродистой стали составляет 843, а в среднеуглеродиУ стой - 922 НУмм при сохранении удовлетворительных характеристик пластичности (относительное сужение \|/ = 52,2 %) и ударной вязкости (КСи ~ 100 Дж/см2).

2. Показано, что создание УМЗ структуры позволяет в углеродистой конструкционной стали без термической обработки получить прочностные характеристики, превышающие свойства стали после традиционной упрочняющей термообработки: в низкоуглеродистой стали после четырех проходов РКУП твердость составляет 2537 МПа, а после закалки с высоким отпуском -1736 МПа, а в среднеуглеродистой - 2907 и 1915 МПа, соответственно.

3. Обнаружено, что увеличение числа проходов при РКУП более двух дает менее значительное изменение прочностных и пластических характеристик по сравнению с первым проходом, но при этом, благодаря развитию фрагментации феррита и образованию УМЗ структуры, объемная доля которой непрерывно увеличивается при возрастании степени деформации при РКУП, возрастает ударная вязкость и сопротивление хрупкому разрушению.

4. Выявлено, что сочетание метода РКУП с последующим волочением формирует высокие прочностные характеристики стали: прирост микротвердости в низкоуглеродистой стали в зависимости от степени обжатия составляет до 40 %, предел текучести от достигает 823 Н/мм , временное сопротивление ав =

1520 Н/мм , относительное сужение У|/ = 41 %, а в среднеуглеродистой стали

2 2 прирост микротвердости составляет до 34 %, от =

1062 Н/мм , ав = 1667 Н/мм , у =15%.

5. Продемонстрировано, что способность к деформационному упрочнению в процессе РКУП у низкоуглеродистой стали больше, чем у среднеуглеродистой: после четырех проходов (е ~ 2,7) характеристики прочности относительно исходного состояния в низкоуглеродистой стали увеличиваются в 1,82,6 раз, а в среднеуглеродистой - в 1,5-1,6 раз.

6. Установлено, что УМЗ структура углеродистых конструкционных сталей, сформированная в результате РКУП, а также при сочетании РКУП с последующим волочением имеет высокую термическую стабильность: при нагреве до 400°С сохраняется УМЗ структура с размером зерен 460-610 мкм, высокая твердость (до 2500-2700 МПа) и высокая прочность (ав до 800-1000 Н/мм ), а пластические свойства могут увеличиваться примерно в 2 раза и приближаются к соответствующим характеристикам сталей в исходном состоянии до РКУП.

Реализация результатов.

1. Разработана база данных, зарегистрированная в государственном реестре, которая позволяет прогнозировать комплекс механических свойств УМЗ материалов и обеспечивает накопление и подготовку исходных данных, требующихся для создания новых технологических процессов с применением мебующихся для создания новых технологических процессов с применением методов ИПД для изготовлении заготовок из УМЗ стали при производстве различных видов металлической продукции.

2. Результаты работы использованы в условиях ОАО «Магнитогорский метизно-калибровочный завод «ММК-МЕТИЗ»» (ОАО «ММК-МЕТИЗ») при опробовании и внедрении эффективных технологических процессов производства различных видов продукции метизного производства (арматуры для железобетонных шпал, самонарезающих винтов с повышенным уровнем потребительских свойств, калиброванного проката, новых видов крепежных изделий), что подтверждается актами внедрения результатов научно-исследовательских работ и технологических разработок.

3. Результаты теоретико-экспериментальных исследований внедрены в учебный процесс ФГБОУ ВПО «МГТУ» и используются при подготовке студентов по направлению 150100 «Металлургия», специальность 150105 «Металловедение и термическая обработка металлов», направлению 150500 «Материаловедение, технологии материалов и покрытий», специальность 150501 «Материаловедение в машиностроении», направлению 150600 «Материаловедение и технология новых материалов», что отражено в соответствующих актах.

Личный вклад. Общая стратегия и постановка работ выполнена совместно с М.В. Чукиным. Все результаты, приведенные в диссертации, получены либо самим автором, либо при его непосредственном участии. Автору принадлежат идеи в определении цели, научной постановке задач исследования, анализе и интерпретации результатов, формулировке основных положений и выводов. В обсуждении результатов участвовали соавторы соискателя. Диссертант осуществлял научное руководство группой аспирантов и соискателей, которыми были защищены 2 кандидатских диссертации, относящиеся к исследованиям углеродистых конструкционных сталей со структурой, сформированной методом РКУП. Автор признателен сотрудникам Института физики перспективных материалов ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет» за помощь в осуществлении

РКУП, а также И.Л. Яковлевой и В.А. Шабашову за сотрудничество в проведении электронной просвечивающей микроскопии и гамма-резонансной спектроскопии в Институте физики металлов УрО РАН (г. Екатеринбург).

Достоверность и обоснованность результатов и научных выводов работы обеспечены большим объемом выполненных экспериментов с применением комплекса стандартных и современных методов исследования: сканирующей и просвечивающей микроскопии, количественного анализа с применением статистической обработки данных, ядерной гамма-резонансной спектроскопии (ЯГРС), фрактографического метода, измерений микротвердости, испытаний механических и технологических свойств на растяжение, ударный изгиб и перегиб, а также воспроизведением результатов при совместном использовании методов. Выводы базируются на современных достижениях физики металлов, металловедения, теории термической обработки и не противоречат их положениям. Полученные результаты сопоставлены с известными экспериментальными данными других исследователей. Выводы и рекомендации работы подтверждены изготовлением ряда продукции метизного производства из углеродистых конструкционных сталей с УМЗ структурой.

Основные результаты и положения, выносимые на защиту.

1. Качественные и количественные закономерности структурообразо-вания и формирования механических свойств при увеличении степени деформации, доказывающие, что УМЗ структура, сформированная методом РКУП, позволяет получить в низкоуглеродистой стали прочностные характеристики, приближающиеся к характеристикам среднеуглеродистой стали, при сохранении хороших пластических свойств и ударной вязкости.

2. Теоретико-экспериментальное обоснование влияния особенностей структурообразования на уровень механических свойств УМЗ углеродистых конструкционных сталей, заключающееся в том, что интенсивное диспергирование феррита, которое проявляется в образовании деформационных полос и формировании ультрамелких субзерен и зерен, оказывает основное воздействие на повышение прочностных характеристик в процессе РКУП при сохранении хороших пластических свойств и ударной вязкости.

3. Специфические особенности микроструктуры и свойств, свидетельствующие, что УМЗ структура углеродистой конструкционной стали, подвергнутой РКУП после различных видов термической обработки, обеспечивает свойства, превышающие свойства после традиционных способов термического упрочнения таких сталей.

4. Структурные превращения и изменения твердости при увеличении общей степени обжатия при волочении УМЗ стали, обосновывающие, что сочетание РКУП с последующим волочением за счет создания УМЗ структуры с размером зерна 160-320 нм в углеродистой конструкционной стали формирует по сравнению с традиционным волочением более высокие механические свойства.

5. Особенности структурных превращений и механизма рекристаллизации при нагреве углеродистой конструкционной стали с УМЗ структурой, полученной способом РКУП и сочетанием РКУП с волочением, которые объясняют высокую стабильность ее структуры и свойств при термическом воздействии.

6. Характеристики механических свойств и микроструктуры изделий из углеродистых конструкционных сталей с УМЗ структурой, указывающие на возможность их использования при создании новых технологических процессов с применением метода РКУП для получения заготовок при изготовлении различных видов продукции метизного производства с повышенным уровнем прочности.

Заключение диссертации по теме «Металловедение и термическая обработка металлов», Копцева, Наталья Васильевна

9. Результаты исследования использованы в условиях ОАО «Магнитогорский метизно-калибровочный завод «ММК-МЕТИЗ» при опробовании и внедрении эффективных технологических процессов производства высокопрочной продукции метизного производства, а также внедрены в учебный процесс ФГБОУ ВПО «МГТУ», что подтверждено соответствующими актами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Впервые поставлены и решены актуальные задачи комплексного исследования закономерностей формирования УМЗ структуры и механических свойств углеродистой конструкционной стали в ходе осуществления единичных циклов деформирования методом РКУП, при сочетании РКУП с волочением, а также при последующем нагреве. Основные результаты работы развивают положения металловедения, относящиеся к теоретическим и экспериментальным исследованиям фазовых и структурных превращений в металлах и сплавах при различных внешних воздействиях, и сводятся к следующему.

1. Проведен феноменологический анализ структурных превращений при деформационном измельчении методом РКУП углеродистой конструкционной стали, обеспечивающем формирование УМЗ структуры с размером зерна 200-500 нм, а также выявлено влияние на них предварительной термической обработки и последующего деформационного и термического воздействий.

2. Найдены качественные и количественные закономерности, доказывающие, что УМЗ структура, сформированная методом РКУП, может обеспечить в низкоуглеродистой стали прочностные характеристики, приближающиеся к характеристикам среднеуглеродистой стали, при сохранении удовлетворительных пластических свойств и ударной вязкости, или обеспечить свойства, превышающие свойства после традиционных способов термического упрочнения таких сталей.

3. Усовершенствована методика проведения количественного анализа УМЗ структуры, отличительной особенностью которой является адаптация РЭМ изображений для использования программного продукта Thixomet Pro, которая позволяет за счет достаточного объема выборки и соответствующих параметров распределения провести статистически достоверное количественное описание структурных изменений, происходящих в исследуемых процессах.

4. Установлены особенности структурных превращений и механизма рекристаллизации при нагреве углеродистой конструкционной стали с УМЗ структурой, полученной способом РКУП и сочетанием РКУП с волочением, которые объясняют высокую стабильность структуры и механических свойств при термическом воздействии.

5. Впервые получены зависимости, характеризующие влияние количественных параметров микроструктуры, общей степени деформации при РКУП, влияние суммарной степени обжатия при последующем волочении, а также влияние температуры и времени нагрева на прочностные и пластические характеристики низко- и среднеуглеродистой стали с УМЗ структурой.

6. Предложено теоретико-экспериментальное обоснование влияния особенностей структурообразования на уровень механических свойств углеродистых конструкционных сталей при обработке методом РКУП, заключающееся в том, что интенсивное диспергирование феррита, которое проявляется в образовании деформационных полос и формировании в феррите ультрамелких субзерен и зерен, обеспечивает увеличение прочностных характеристик. При этом, благодаря развитию фрагментации феррита и образованию УМЗ структуры, объемная доля которой увеличивается при увеличении степени деформации, сохраняются хорошие пластические свойства и ударная вязкость.

7. Показано, что создание УМЗ структуры в низко- и среднеуглеродистой стали, которая обеспечивает повышенные прочностные свойства и характеризуется высокой стабильностью при последующем нагреве, позволяет существенно расширить класс конструкционных материалов, предназначенных для изготовления высокопрочных металлических изделий.

8. Разработана база данных, зарегистрированная в государственном реестре [248], позволяющая прогнозировать комплекс механических свойств углеродистой конструкционной УМЗ стали, обработанной методом РКУП. Использование базы данных обеспечивает условия для создания новых технологических процессов с применением методов ИПД для изготовлении заготовок из УМЗ стали при производстве различных видов металлической продукции, обладающей улучшенными свойствами.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Копцева, Наталья Васильевна, 2012 год

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

2. Валиев Р.З. Создание наноструктурных металлов и сплавов с уникальными свойствами, используя интенсивные пластические деформации // Российские нанотехнологии. 2006. Т. 1. № 1-2. С. 208-216.

3. Равноканальное угловое прессование металлических материалов: достижения и направления развития / Тематическая подборка статей под ред.

4. B.М. Сегала, C.B. Добаткина и Р.З. Валиева. // Металлы, 2004. № № 1, 2.

5. Патент RU № 2181776 Способ обработки стали / Р.Г. Зарипова, O.A. Кайбышев, Г.А. Салищев, К.Г. Фархутдинов // Опубликован 27.04.2002 Бюл. № 12.

6. Гусев А. И., Ремпель А. А Нанокристаллические материалы. М.: Физмат-лит, 2001.222 с.

7. Андриевский P.A., Рагуля A.B. Наноструктурные материалы. М.: Academia, 2005. 192 с.

8. V.M. Segal et al. Processes of Structure Formation in Metals. Minsk. Belarus: Nauka i Tekhnica. 1994. P. 232.

9. Рааб Г.И., Валиев Р.З. Равноканальное угловое прессование длинномерных заготовок. // Цветная металлургия. 2000. № 5. С. 50-53.

10. Valiev R.Z. Nanostructuring of Metals by Severe Plastic Deformation for Advanced Properties. //Nature Materials. 2004. V. 3. P. 511-516.

11. Valiev R.Z., Estrin Y., Horita Z., Langdon T.G., Zehetbauer M.J., Zhu Y.T. Producing bulk ultrafine-grained materials by severe plastic deformation. // ЮМ-2006. 58. № 4. P. 33

12. Утяшев Ф.З. Современные методы интенсивной пластической деформации: Учеб. пособие. Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. Уфа: УГАТУ, 2008. 313 с.

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

14. Чукин М.В., Копцева Н.В., Барышников М.П., Ефимова Ю.Ю., Носов А.Д., Носков Е.П., Коломиец Б.А.Инновационный потенциал новых технологий производства метизных изделий из наноструктурных сталей. // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. 2009. № 2 (26). С. 64-68.

15. Proceeding of the NATO ARW on investigations and applications of severe plastic deformation. // NATO Sei. Ser. / Ed.T.S.Lowe, R.Z. Valiev. Kluwer Publ. 2000. P. 80.

16. Ultrafme-Grained Materials II // Proc. Simpos. Held during the 2002 TMS Annual Meeting. / Ed.Y.T. Zhu at al. TMS Publ. 2002.

17. Столяров В.В., Гунтеров Б.В., Попов А.Г. Формирования высокоэрци-тивного состояния сплава PrFeB методом интенсивной пластической деформации кручением. //Черная металлургия. 1997. С. 58-60.

18. Валиев Р.З., Кайбышев О.Ф., Кузнецов Р.И., Мусалимов Р.Ш., Ценев Н.К. Низкотемпературная сверхпластичность металлических материалов. //ДАН СССР. 1988. № 301. С. 864-866.

19. Valiev R.Z., Islamgaliev R.K., Alexandrov I.V. Bulk nanostructured materials from severe plastic deformation. // Progr. Mater. Sei. 2000. V. 45. P. 103-189.

20. Добаткин C.B., Арсенкин A.M., Попов M.А. и др. Получение объемных металлических нано и субмикрокристаллических материалов методом интенсивной пластической деформации. // Материаловедение и термическая обработка металлов. 2005. № 5. С. 29-34.

21. Алымов М.И. Порошковая металлургия нанокристаллических материалов. М.: Наука, 2007. 169 с.

22. Попов В. А., Кобелев, В.Н. Чернышев. Нанопорошки в производстве композитов. М.: «Интермет Инжиниринг», 2007. 336 с.

23. Рыбин В.В. Большие пластические деформации и разрушение материалов. М.: Металлургия, 1986. 224 с.

24. Утяшев Ф.З. Наноструктурирование металлических материалов методами интенсивной пластической деформации. // Физика и техника высоких давлений. 2010. Т. 20. № 1. С. 7-25.

25. Valiev, R.Z., Krasilnikov, N.A., Tsenev, N.K. Plastic Deformation of Alloys with Submicro-Grained Structure. // Mater. Sei. Eng. 1991. A137. P. 35-40.

26. Валиев P.3., Корзников A.B., Мулюков P.P. Структура и свойства металлических материалов с субмикрокристаллической структурой. // Физика металлов и металловедение. 1992. № 4. С. 70-86.

27. Segal V.M. Materials processing by simple shear. // Mat. Sei. Eng. (a) 1995. V. 197. P. 157-164.

28. Valiev R.Z., Korznikov A.V., Mulyukov R.R. Structure and properties of ul-trafme-grained materials produced by severe plastic deformation. // Mat. Sei. Eng. (a). 1993. V. 168. P. 141-148.

29. Спусканюк A.B., Павловская E.A. Равноканальная многоугловая экструзия. // Физика и техника высоких давлений. 2002. № 12 (4). С. 31-42.

30. Бейгельзимер Я.Е., Варюхин В.Н., Орлов Д.В. и др. Винтовая экструзия -процесс накопления деформации. Донецк: Фирма ТЕАН, 2003. 87 с.

31. Бейгельзимер Я.Е., Сынков С.Г., Орлов Д.В. Винтовая экструзия. // Обработка металлов давлением. 2006. № 4. С. 17-22.

32. Бейгельзимер Я.Е., Варюхин В.Н., Сынков С.Г и др. Новые схемы накопления больших пластических деформаций с использованием гидроэкструзии. // Физика и техника высоких давлений. 1999. Т. 9. № 3. С. 109.

33. Мазурский М.И., Еникеев Ф.У. О некоторых принципах получения однородной сверхмелкозернистой структуры методами обработки металлов давлением. // Кузнечно-штамповочное производство. 2000. № 7. С. 15-18.

34. Кокорин В.Н., Таловеров В.Н., Тихонов А.И., Федорова JI.B. Специальные способы обработки металлов давлением: Учебное пособие. Ульяновск: УлГТУ, 2006. 36 с.

35. Колпашников А.И., Вялов В.А. Гидропрессование металлов. М.: Металлургия, 1973. 296 с.

36. Saito Y., Utsunjmiya H., Tsuji and N. Sakai Novel ultra straining process for bulk materials development of the accumulative roll-bonding (ARB) process. // Acta Materialia. 1999. V. 47. № 2. P. 579-583.

37. Salishev G.A., Valiakhmetov O.R., Galeyev R.M. Formation of submicrocrys-talline structure in the titanium alloy VT8 and its influence on mechanical properties. // J. Mater. Sci. 1993. V. 28. P. 2898-2904.

38. Хаймович П.А. Наноструктурирование металлов криодеформированием при всестороннем сжатии. //Изв. ВУЗов. Физика. 2007. № 12. С. 13-16.

39. Глезер A.M., Метлов J1.C. Мегапластическая деформация твердых тел. // Физика и техника высоких давлений. 2008. Т. 18. № 4. С. 21-36.

40. Штремель М.А. Прочность сплавов. Ч. 1. Дефекты решетки. М.: МИСиС, 1997. 382 с.

41. Рекристаллизация металлических материалов. / Под ред. Ф. Хесснера. М.: Металлургия, 1982, 352 с.

42. Бейгельмейзер, Некоторые соображения по поводу больших пластических деформаций, основанные на их аналогии с турбулентностью. // Физика и техника высоких давлений. 2008. Т. 18. № 4. С. 77-87.

43. Васильев JI.C. К теории предельных состояний наноструктур деформированных твердых тел. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2009. Т. 136. Вып. 2. С. 254-264.

44. Павлов В.А. Аморфизация структуры металлов и сплавов с предельно высокой степенью пластической деформации. // Физика металлов и металловедение. 1985. Т. 59. Вып. 4. С. 632-649.

45. Сегал В.М., Резников В.И., Дробышевский А.Е. и др. Пластическая обработка металлов простым сдвигом. // Изв. АН СССР. Металлы. 1981. № 1. С. 115-123.

46. Копылов В.И., Макаров И.М., Рыбин В.В., Нестерова Е.В. Кристаллографический анализ субмикрокристаллической структуры, полученной РКУ прессованием в высокочистой меди. // Вопросы материаловедения. 2002. 1 (29). С. 273-278.

47. Назаров A.A., Еникееев H.A., Орлова Т.С., Романов А.Е., Александров И.В., Валиев Р.З. Дислокационно-микромеханическое моделирование деления зерен при равноканальном угловом прессовании. // Металлы. 2005. № 5. С. 63-70.

48. Козлов Э.В. Параметры мезоструктуры и механические свойства однофазных металлических материалов. // Вопросы материаловедения. 2002. № 1 (29). С. 50-69.

49. Колобов Ю.Р., Валиев Р.З., Грабовецкая Г.П. и др. Зернограничая диффузия и свойства наноструктурированных материалов. Новосибирск: Наука, 2001. С. 232-264.

50. Добаткин C.B.,. Валиев Р.З., Красильников H.A. и др. Структура и свойства стали СтЗ после теплого равноканального углового прессования. // Металловедение и термическая обработка металлов. 2000. № 9. С. 31-35.

51. Добаткин C.B., Одесский П.Д.,. Пиппан Р.И др Теплое и горячее равно-канальное угловое прессование низкоуглеродистых сталей. // Металлы. 2004. № 1.С. 110-119.

52. Утяшев Ф.З., Рааб Г.И. Влияние очага деформации на измельчение структуры в металлах. // Физика металлов и металловедение. 2007. № 6. С. 104-109.

53. Утяшев Ф.З., Рааб Г.И. Влияние масштабного фактора на измельчение зерен в металлах при интенсивной пластической деформации. // Кузнеч-но-штампововочное производство. 2008. № 11. С. 13-20.

54. Зельдович В.И., Шорохов Е.В., Фролова Н.Ю. и др. Структура титана после динамического канально-углового прессования при повышенной температуре // Физика металлов и металловедение. 2009. Т. 108. № 4. С. 365370.

55. Хомская И.В., Зельдович В.И., Шорохов Е.В. Структура меди после динамического канально-углового прессования. // Металловедение и термическая обработка металлов. 2008. № 5. С. 38-43.

56. Гун Г.С., Чукин М.В., Копцева Н.В. и др. Формирование субмикрокристаллической структуры поверхностного слоя стальной проволоки методом РКУ-протяжки. // Тр. Седьмого Конгресса прокатчиков. Москва, 2007. Т. 1.С. 364-368.

57. Ефимова Ю.Ю., Копцева Н.В., Чукин В.В., Емалеева Д.Г., Зубкова Т.А., Никитенко O.A. Наноструктурирование сталемедной биметаллической проволоки. // Материалы 66-й научно-технической конференции. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ». 2008. Т. 1. С. 49-52.

58. Варюхин В. Н. Наноструктурные материалы, полученные методами деформации под давлением: принципы создания и перспективы применения. ttp://www.nas.gov.ua/conferences/nano2010/program/Documents/book nano2010plenary.pdf).

59. Конева H.A. Физика прочности металлов и сплавов. // Соросовский Образовательный Журнал. 1997. № 7. С. 95-102.

60. Новиков И. И Теория термической обработки металлов: Учебник для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1986. 480 с.

61. Gleiter H. Nanocrystalline materials. // Prog. Mater. Sei. 1989. № 33. P. 223330.

62. Эфрос Б.М., Попова E.B., Эфрос B.A. и др. Влияние интенсивной пластической деформации на структуру и упрочнение поликристаллического никеля // Металлы. 2005. № 6. С. 31-35.

63. Смирнова H.A., Левит В.И., Пилюгин В.И. и др. Эволюция структуры ГЦК монокристаллов при больших пластических деформациях. // Физика металлов и металловедение. 1986. Т. 61. С. 1170-1177.

64. Наймарк О.Б. Нанокристаллическое состояние как топологический переход в ансамбле зернограничных дефектов // Физика металлов и металловедение. 1997. Т. 84. С. 5-21.

65. Валиев Р.З., Мусалимов Р.Ш. Электронная микроскопия высокого разрешения нанокристаллических материалов. // Физика металлов и металловедение. 1994. Т. 78. № 6. С. 114-119.

66. Эфрос Б.М., Сынков С.Г., Попова Е.В. и др. Влияние интенсивной пластической деформации методом пакетной гидроэкструзии на механические свойства и атомную структуру никеля. // Физика и техника высоких давлений, 2002. Т. 12. № 2. С. 27-37.

67. Ахмадеев H.A., Валиев Р.З., Копылов В.И., Мулюков P.P. Формирование субмикрозернистой структуры в меди и никеле с использованием интенсивного сдвигового деформированияю. //Металлы. 1992. № 5. С. 96-101.

68. Zhilyaev A.P., Oh-ishi K., Raab G.I., McNelley T.R. Influence of processing parameters on texture and microstructure in aluminum after ECAP. // Mater. Sei. Forum. 2006. V. 503-504. P. 65-70.

69. Тюменцев A.H., Пижнин Ю.П., Коротаев А.Д. и др. Электронно-микроскопические исследования границ зерен в ультрамелкозернистом никеле, полученном интенсивной пластической деформацией. // Физика металлов и металоведение. 1998. Т. 86. Вып. 6. С. 110-120.

70. Шагалина C.B., Королева Е.Г., Рааб Г.И., Бобылев М.В., Добаткин С.В Получение субмикрокристаллической структуры в сталях 10 и 08Р при равноканальном угловом прессовании // Металлы. 2008. № 3. С. 44-51.

71. Добаткин C.B., Рыбальченко О.В., Рааб Г.И. Формирование субмикрокристаллической структуры в аустенитной стали 08Х18Н10Т при РКУ прессовании и нагреве. // Металлы. 2006. №.1. С. 48-54.

72. Яковлева С.П., Махарова С.Н., Борисова М.З. Комплексное исследование механических свойств низколегированной стали с ультрамелкозернистой (200-600 нм) структурой. // Заводская лаборатория. Диагностика металлов. 2008. №1. Т. 74. С. 50-53.

73. Кайбышев P.O., Мазурина И.А., Громов Д.А. Механизмы измельчения зерен в алюминиевых сплавах в процессе интенсивной пластической деформации. // Металловедение и термическая обработка металлов. 2006. №2. С. 14-19.

74. Целлермаер В .Я. Субструктурно-фазовые превращения при интенсивной пластической деформации металлов. // Изв. ВУЗов. Черная металлургия. 1999. № 12. С. 44-49.

75. Корзников A.B., Иванисенко Ю.В., Сафаров И.М. и др. Механические свойства стали У12А с нанокристаллической структурой. // Металлы. 1994. № 1. С. 91-97.

76. Korznikov A.V., Ivanisenko Yu.V., Laptionok D.V. et al. Influence of severe plastic deformation on structure and phase compozition of carbon steel // NanoStructured Materials. 1994. V. 56 №. 4. P. 159-167.

77. Козлов Э.В.,. Громов B.E, Коваленко B.B. и др. Градиентные структуры в перлитной стали. Новокузнецк: Изд-во СибГИУ, 2004. 224 с.

78. Теплов В.А., Пилюгин В.П., Гавико B.C. и др. Нанокристаллические Pd и PdH0.7, полученные сильной пластической деформацией под давлении. // Физика металлов и металловедение. 1997. Т. 84. С. 96-103.

79. Морохов И.Д., Трусов Л.Д., Лаповок В.И. Физические явления в ультрадисперсных средах. М.: Наука, 1984. 472 с.

80. Гриднев В.Н., Гаврилюк В.Г., Мешков Ю.Я. Прочность и пластичность холодно деформированной стали. Киев: Наукова думка, 1974. 231 с.

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

82. Bengus V., Smirnov S., Tabachnikova E. Nanostructured and polycrystalline Ti anomalies of low temperature plasticity, Proceedings of NATO ASI on Nanostructured Materials by HP Severe plastic Deformation, 212 (2005) P. 55-60.

83. Лякишев Н.П., Алымов М.И. Наноматериалы конструкционного назначения. // Российские технологии. 2006. №1-2. С. 71-81.

84. Horita Z., Furukawa М., Nemoto М. et al. Superplastic forming at high strain rates after severe plastic deformation. // Acta Materialia. 1997. V. 37. P. 36333640.

85. Исламгалиев P.K., Юнусова Н.Ф., Валиев Р.З. Влияние режимов равноканального углового прессования на сверхпластичность алюминиевого сплава 1420. // Физика металлов и металловедение. 2002. Т. 94. № 6. С. 88-98.

86. Islamgaliev R.K., Yunusova N.F., Valiev R.Z. et al. Characteristics of super-plasticity in ultrafine-grained aluminum alloy processed by ECA pressing. // Scripta Materialia. 2003. V. 49 (5). P. 25-36.

87. Гуткин М.Ю., Овидько И.А. Предел текучести и пластическая деформация нанокристаллических материалов. // Успехи механики. 2003. Т. 2. № 1. С. 68-125.

88. Valiev R.Z., Alexandrov I.V., Zhu Y.T., Lowe T.C. Paradox of strength and ductility in metals processed by severe plastic deformation. // J. Mater. Res.2002. V. 17. № l.P. 5-8.

89. Valiev R.Z., Sergueeva A.V., Mukherjee A.K. The Effect of annealing on tensile deformation behavior of nanostructured SPD titanium. // Scripta Mater.2003. V. 49. №. 7. P. 669-674.

90. Valiev R.Z., Kozlov E. V., Ivanov Yu. F., Lian J., Nazarov A. A., Baudelet B. Deformation behaviour of ultra-fine grained copper. // Acta metall. material. 1994. V. 42. P. 2467-2475.

91. Конева H. А., Жданов A. H., Федорищева M. В., Козлов E. В. Дальнодей-ствующие поля внутренних напряжений в ультрамелкозернистых материалах. // Вопросы материаловедения. 2007. № 4 (52). С. 372-390.

92. Valiev R.Z., Gertsman V.Yu., Kaibyshev О.A., Structure and Properties of Grain Boundaries During External Interaction. // Phys. Stat. Sol. (a). 1986. V. 97. P. 11-56.

93. Champion Y., Langlois C., Guerin-Mailly S., Langlois P., Bonnentien J.L., Hytch M.J. Near-perfect elastoplasticity in pure nanocrystalline copper. // Science. 2003. V. 300. P. 310-311.

94. Глезер A.M. Пластическая деформация нанокристаллических материалов. // Изв. ВУЗов Черная металлургия, 2006. № 2. С. 39-43.

95. Поздняков В.А., Глезер М.А. Об аномалиях зависимости Холла-Петча наноматериалов. //Письмав ЖТФ. 1995. Т. 21. № 1. С. 31-36.

96. Поздняков В.А. Пластичность нанокристаллических материалов с бимодальной зеренной структурой. // Письма в ЖТФ. 2007. Т. 33. Вып. 23. С. 36-42.

97. Поздняков В.А. Механизмы пластической деформации и аномалия зависимости Холла-Петча металлических нанокристаллических материалов. // Физика металлов и металловедение. 2003. Т. 96. № 1. С. 114-128.

98. Русин H.M., Полетика Т.М., Гирсова С.Л., Данилов В.И. Особенности локализации пластической деформации при интенсивном деформировании металлов. // Изв. ВУЗов. Физика. 2007. № 11. С. 43-49.

99. Korznikov А„ Dimitrov О., Quivy A., Korznikova G., Devaud J. Thermal evolution of the structure of ultrafine-grained materials produced by severe plastic deformation. // Annales de Cyemie. Science des Matériaux. 1996. 21. P. 443-460.

100. Возврат и рекристаллизация металлов / Под ред. В. М. Розенберга. М: Металлургия, 1966. 326 с.

101. Горелик С.С. Рекристаллизация металлов и сплавов. Рекристаллизация металлов и сплавов. 2-е изд. М.: Металлургия, 1978. 568 с.

102. Физическое металловедение. В 3-х томах. / Под. ред. Р.У.Кана, П.Т. Хаа-зена. Т. 3. М.: Металлургия, 1987. 663 с.

103. Abdulov R.Z., Valiev R.Z., Krasilnikov N.A. Formation of submicrometer-grained structure in magnesium alloy due to high plastic strains. // J. Mater. Sei. Lett. 9 (1990). P. 1445-1447.

104. Ахмадеев H.A., Валиев P.3., Кобелев Н.П., Мулюков P.P., Сойфер Я.М. Упругие свойства меди с субмикроскопической структурой. // Физика твердого тела. 1992. Т. 34. № 10. С. 3155-3160.

105. Gertsman V.Yu., Birringer R., Valiev R.Z., Gleiter H. On the structure and-strength of ultrafine-grained copper produced by severe plastic deformation. // Scripta Met. 30 (1994). P. 229-234.

106. Амирханов H.M., Исламгалиев P.K., Валиев Р.З. Релаксационные процессы и рост зерен при изотермическом отжиге ультрамелкозернистой меди,полученной интенсивной пластической деформацией. // Физика металлов и металловедение. 1998. Т. 86. № 3. С. 99-105.

107. Mulyukov Kh.Ya., Korznikova G.F., Abdulov R.Z., Valiev R.Z. Magnetic hysteretic properties of submicron grained nickel and their variation upon annealing. // J. Magn. And Magn. Mater. 89 (1990). P. 207-213.

108. Корзников A.B., Корзникова Г.Ф., Мышляев M.M. и др. Эволюция структуры нанокристаллического никеля при нагреве. // Физика металлов и металловедение. 1997. Т. 84. Вып. 4. С. 133-139

109. Иванисенко Ю.В. Формирование субмикрокристаллической структуры в железе и сталях при интенсивной холодной пластической деформации: Дисс.канд. физ.-мат. наук. Уфа, 1997.

110. Mulyukov R.R., Korznikova G.F., Valiev R.Z. Microstructure and Magnetic Properties of Sabmicron Grained Cobalt after Large Plastic Deformation and Variation during Aunealing. // Phez. Stat. Sol. (a). 1991. V. 126. P. 609-611.

111. Салищев Г.А., Галеев P.M., Малышева С.П., Михайлов С.Б., Мышляев M.M. Изменение модуля упругости при отжиге субмикрокристаллического титана. // Физика металлов и металловедение. 1998. Т. 85. Вып. 3. С. 178-181.

112. Александров И.В., Кильмаметов А.Р., Валиев Р.З. Рентгеноструктурные исследования ультрамелкозернистых металлов, полученных методом равноканального углового прессования. // Металлы. 2004. № 1. С.63-70.

113. Бернштейн M.JL, Займовский В.А. Введение в теорию дислокаций. М.: Металлургия, 1968. 188 с.

114. Дегтярев М.В., Воронова Л.М., Губернаторов В.В., Чащухина Т.И. О термической стабильности микрокристаллической структуры в однофазных металлических материалах. // ДАН. 2002. Т. 386. № 2. С. 180-183.

115. Чувильдеев В.Н., Нохрин А.В., Макаров И.М., Копылов В.И. Рекристаллизации в нано- и микрокристаллических металлах, полученных методом РКУ прессования. // Микросистемная техника. 2002. Вып. 8. С. 19-28.

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

117. Нохрин A.B., Смирнов Е.С., Чувильдеев В.Н., Копылов В.И. Температура начала рекристаллизации в нанокристаллических металлах, полученных методами интенсивной пластической деформации. // Изв. РАН. Металлы. 2003. №3. С. 27-37.

118. Чувильдеев В.Н., Петряев A.B. Ускорение зернограничной диффузии при сверхпластичности. // Физика металлов и металловедение. 2000. Т.89. № 2. С. 24-28.

119. Колобов Ю.Р. Диффузионно-контролируемые процессы на границах зерен и пластичность металлических поликристаллов. Новосибирск: Наука, 1998. 184 с.

120. Андриевский P.A. Термическая стабильность наноматериалов. // Успехи химии. 2002. Т. 71. № 10. С. 967-981.

121. Перевезенцев В.Н., Пупынин A.C. Теория аномального роста зерен в субмикроскопических материалах, полученных методом интенсивной пластической деформации. // Физика металлов и металловедение. 2006. Т. 102. № 1.С. 33-37.

122. Мусалимов Р.Ш., Валиев Р.З. Дилатометрические исследования алюминиевого сплава с субмикрозернистой структурой. // Физика металлов и металловедение. 1992. № 2. С. 95-100.

123. Valiev R.Z., Chmelik F., Bordeaux F., Kapelski G., Baudelet B. The Hall-Petch relation in submicro-grained AI-1.5% Mg alloy. // Ser. Metall. Mater. 1992. V. 27. №7. P. 855-860.

124. Кукареко В.А., Копылов В.И., Кононов А.Г., Рогачев С.О., Никулин С.А., Добаткин С.В. Структурные превращения при нагреве сплава Zr-2,5 % Nb, подвергнутого равноканальному угловому прессованию. // Металлы. 2010. №4. С. 75-81.

125. Stolyarov V.V., Latush V.V., Shundalov V.A., Salimonenko D.A., Islamgaliev R.K., Valiev R.Z. Influence of severe plastic deformation on ageing effect of Al-Zn-Mg-Cu-Zr alloy. // Mat. Sci. Eng. A 234/236 (1997). P. 339-342.

126. Бобрук E.B., Мурашкин М.Ю., Казыханов В.У., Валиев Р.З. Особенности дисперсионного твердения УМЗ алюминиевых сплавов систенмы Al-Mg-Si. / Высокие давления. Фундаментальные и прикладные аспекты: Сб. тезисов. Уфа, 2010. С. 106.

127. Мурашкин М.Ю., Кильмаметов A.P., Валиев Р.З. Особенности структуры и механические свойства алюминиевого сплава 1570, подвергнутого интенсивной пластической деформации кручением. // Физика металлов и металловедение. 2008. Т. 106. № 1. С. 93-99.

128. Дегтярев М.В., Воронова JI.M., Чащухина Т.И. Влияние структуры железа и стали, созданной при большой пластической деформации, на кинетику превращений при нагреве. // Металлы. 2003. № 3. С. 53-61.

129. Воронова JIM., Дегтярев М.В., Чащухина Т.И. Термическая стабильность субмикрокристаллической структуры в стали 4Х14Н14В2М. // Физика металлов и металловедение. 2010. Т. 109. № 2. С. 146-153.

130. Shin D.H., Kim B.C., Park K.-T., Choo W.Y. Microstructural changes in equal channel angular pressed low carbon steel by static annealing // Acta mater. 2000. V. 48. P. 3245-3252.

131. Коджаспиров Т.Е., Добаткин C.B., Рудской А.И., Наумов A.A. Получение ультрамелкозернистого листа из ультранизкоуглеродистой стали пакетной прокаткой. // Металловедение и термическая обработка металлов. 2007. № 12. С. 13-16.

132. Махарова С.Н., Борисова М.З. Влияние интенсивной пластической деформации на механизм разрушения малоуглеродистой низколегированной стали. // Электронный научный журнал «Исследовано в России»

133. С. 742-745. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2006/075.pdf. (дата обращения 19.10.2008).

134. Wang X.-G., Zhao Х.-С. Microstruchure and mechanical properties of equal channel angular pressed ultra-low-carbon steel. // J. of Iron and Steel Res. 2007. T. 19. № 5. C. 54-57.

135. ГОСТ 1050-88. Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. М.: Изд-во стандартов, 1996.

136. ГОСТ 8233-82. Сталь. Эталоны микроструктуры. М.: ИПК Изд-во стандартов.

137. ГОСТ 5639-82. Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна. М.: ИПК Изд-во стандартов.

138. Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. М.: Металлургия, 1976. 271 с.

139. Грачева Т.А., Круглов A.B., Малыгин Н.Д., Щуров А.Ф. Структура ультрамелкозернистой меди и бронзы. // Вестник Нижегородского университета им. Н.И.Лобачевского. Серия: Физика твердого тела. 2004. № 1. С. 178-184.

140. Богачев И.Н. Вайнштейн A.A., Волков С.Д. Статистическое металловедение. М. «Металлургия», 1984. 176 с.

141. Хан Г., Шапиро С. Статистические модели в инженерных задачах. М.: Мир, 1969. 388 с.

142. Утевский JIM. Дифракционная электронная микроскопия в металловедении. М.: Металлургия, 1973. 584 с.

143. Shabashov V.A., Korshunov L.G., Mukoseev A.G., Sagaradze V.V., Makarov A.V., Pilyugin V.P., Novikov S.I., Vildanova N.F. Deformation-induced phase transitions in a high-carbon steel. // Mat. Sei. Eng. A346 (2003). P. 196-207.

144. ГОСТ 9013-59. Металлы. Методы испытаний. Измерение твердости по Роквеллу. М.: ИПК Изд-во стандартов.

145. ГОСТ 9450-76. Металлы. Метод испытания на микротвердость вдавливанием алмазной пирамиды. М.: ИПК Изд-во стандартов.

146. ГОСТ 10446-80. Проволока. Методы испытания на растяжение. М.: ИПК Изд-во стандартов. М.: Изд-во стандартов, 1985.

147. ГОСТ 1497-2000. Металлы. Методы испытания на растяжение. М.: ИПК Изд-во стандартов. М.: ИПК Изд-во стандартов.

148. ГОСТ 1579-93. Проволока. Методика испытания на перегиб. М.: ИПК Изд-во стандартов.

149. ГОСТ 9454-78. Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах М.: ИПК Изд-во стандартов.

150. Бэкофен В. Процессы деформации. / Пер. с англ. М.: Металлургия, 1977. 288 с.

151. Счастливцев В.М., Мирзаев Д.А., Яковлева И.Л. и др. Перлит в углеродистых сталях. Екатеринбург: УрО РАН, 2006. 311 с.

152. Владимиров В.И., Романов А.Е. Дисклинации в кристаллах. Л.: Наука, 1986. 224 с.

153. Гриднев В.Н., Гаврилюк В.Г. Мешков Ю.Я. Прочность и пластичность холоднодеформированной стали. Киев: Наук. Думка, 1974. 231 с.

154. Штремель М.А. Прочность сплавов. Ч. II. Деформации. М.: МИСиС, 1997. 527 с.

155. Тушинский Л.И., Батаев A.A., Титомиров Л.В. Структура перлита и конструктивная прочность стали. Новосибтрск: ВО «Наука», 1993. 280 с.

156. Hong M.N., Reynolds Jr. W.T., Tarui T., Hono K. Atom Probe and Transmission Electron Microscopy Investigations of Heavily Drawn Pearlitic Steel Wire. // Met. Trans A. 1999. Vol. 30 A. No. 3 A. P. 717-727.

157. Read H.G., Reynolds Jr., Hono K. Tarui T. Apfim and ТЕМ Studies of Drawn Pearlitic Wire. // Scripta Met. 1997. Vol. 37. No. 8. P. 1221-1230.

158. Красильников H.A. Прочность и пластичность меди после равноканаль-ного углового прессования с противодавлением. // Металлы. 2005. № 3. С. 35-42.

159. Михайлов С.Б., Табатчикова Т.И., Счастливцев В.М. и др. Исследование поведения перлита при деформации патентированной стали У8. // Физика металлов и мкталловедение. 2001. Т. 91. № 6. С. 86 -94.

160. Белоус М.В., Черепин В.Т. Изменения в карбидной фазе стали под влиянием холодной пластической деформации. // Физика металлов и мкталловедение. 1962. Т. 14. № 1. С. 48-54.

161. Кардонский В.М., Курдюмов Г.В, Перкас М.Д. Влияние размеров и формы частиц цементита на структуру и свойства стали после деформации. // Металловедение и термическая обработка металлов давлением. 1964. № 2.С. 2-4.

162. Гриднев В.Н., Гаврилюк В.Г. Распад цементита при пластической деформации стали. // Металлофизика. 1982. Т. 4. № 3. С. 74 87.

163. Гаврилюк В.Г. Распределение углерода в стали. Киев: Наукова думка, 1987. 408 с.

164. ДаниленкоН.И., КовыляевВ.В., Пономареве.С., ФирстовС!А. Растворение цементита в процессе интенсивной поверхностной пластической деформации. // Науков1 нотатки електронне наукове видання. 2009. Ви-пуск 25. Т.2. С. 69-72.

165. Ефимова Ю.Ю., Копцева Н.В., Никитенко O.A. Исследование состояния карбидной фазы после наноструктурирования и последующего волочения низкоуглеродистой стали. // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. 2009. №3. С. 45-48.

166. Чукин М.В., Копцева Н.В., Ефимова Ю.Ю., Барышников М.П. Формирование механических свойств углеродистой конструкционной стали в процессе равноканального углового прессования. // Метизы (Украина), 2010, №6 (61). С. 16-21.

167. Чукин М.В, Копцева Н.В., Никитенко O.A., Ефимова Ю.Ю. Механические свойства углеродистой конструкционной с ультрамелкозернистой структурой//Черные металлы, спец. выпуск, 2011. С. 54-59.

168. Горицкий В.М. Диагностика металлов. М.: Металлургиздат, 2004. 408 с.

169. Фрактография и атлас фрактограмм: Справ, изд. / Пер. с англ. / Под ред. Дж. Феллоуза. М.: Металлургия, 1982. 489 с.

170. Клевцов Г.В., Ботвина JI.P., Клевцова H.A., Лимарь Л.В. Фрактодиагно-стика разрушения металлических материалов и конструкций: Учеб. пособие для вузов. М.: МИСиС, 2007. 264 с.

171. Ясний П.В., Марущак П.О., Панин C.B., Бищак Р.Т., Вухерер Т., Овечкин Б.Б., Панин В.Е. Влияние температуры на характер ударного разрушения феррито-перлитной стали 25X1М1Ф. // Физическая мезоме-ханика. 2010. Т. 13, № 4. С. 73-74.

172. Блантер М.Е. Теория термической обработки. М.: Металлургия, 1984. 328 с.

173. Курдюмов Г.В., Утевский Л.М., Энтин Р.И. Превращения в железе и стали. М.: Наука, 1977. 236 с.

174. Технологические основы электротермической обработки стали. / В.Н. Гриднев, Ю.Я. Мешков, С.П. Ошкадеров и др. Киев: Наукова думка, 1977.213 с.

175. Стародубов К.Ф., Долженков И.Е., Лоцманова И.Н. О механизме динамической сфероидизации цементита. // Изв. АН СССР. Металлы, 1971. №6. С. 120-124.

176. Козлов Э.В., Громов В.Е., Коваленко В.В. и др. Градиентные структуры в перлитной стали. Новокузнецк: Изд-во СибГИУ, 2004. 224 с.

177. Чукин М.В., Валиев Р.З., Рааб Г.И., Копцева Н.В., Ефимова Ю.Ю. Исследование эволюции структуры наносталей 20 и 45 при критических степенях пластической деформации. // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. 2007. №4. С. 89-93.

178. Чукин М.В., Гун Г.С., Барышников М.П. Валиев Р.З., Рааб Г.И. Особенности реологических свойств конструкционных наносталей. // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. 2008. № 1. С. 24-27.

179. Потемкин К.Д. Пути повышения прочностных свойств проволоки // Стальные канаты. 1966. Вып. 3. С. 402-407.

180. Глезер A.M. Аморфные и нанокристаллические структуры: сходства, различия, взаимные переходы // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. об-ва им. Д.И. Менделеева), 2002. Т. XLVI. № 5. С. 57-63.

181. ГОСТ 17305-91. Проволока из углеродистой конструкционной стали. Технические условия.

182. ГОСТ 5663-79. Проволока стальная углеродистая для холодной высадки. Технические условия.

183. Смирнов М.А., Счастливцев В.М., Журавлев Л.Г. Основы термической обработки стали: Учебное пособие. Екатеринбург: УрО РАН, 1999. 495 с.

184. ГОСТ Р 52627-2006. Болты, винты и шпильки. Механические свойства и методы испытаний. М.: 2007.

185. ГОСТ Р 52643-2006. Болты и гайки высокопрочные и шайбы для металлических конструкций. Общие технические условия М.: 2007.

186. Технологическая карта ТК. 198-МТ.КР. 128-84. Термическая обработка болтов из стали марок: 40Х, 40Х-селект, 20 и гаек из стали марок 35 и 40Х. Магнитогорск, 1984.

187. Humphreys F. J., Hatherly M. Recrystallization and related annealing phenomena. Pergamon, 1995. 495 p.