Зернограничная сегрегация в бинарных системах с ограниченной растворимостью тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, доктор физико-математических наук Смирнов, Андрей Николаевич

• Смирнов, Андрей Николаевич
• доктор физико-математических наук
• 2006

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Смирнов, Андрей Николаевич

Введение

Глава I. Аналитический обзор литературы.

1.1. Поверхностные и объемные характеристики.

1.2. Обобщенное правило фаз Гиббса.

1.3. Изотермы равновесной адсорбции газа на поверхности твердого тела

1.4. Изотермы равновесной зернограничной сегрегации.

1.5. Экспериментальные результаты исследований зернограничной сегрегации.

Цели и задачи исследования.

Глава II. Исследование зернограничной сегрегации в системах

Cu-Sb, Cu-Sn, Sn-Bi.

2.1. Изготовление образцов для исследований.

2.2. Анализ фазового состава.

2.3. Исследование границ зерен методом Оже-Электронной и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии.

2.4. Распределение второго компонента в области границы зерна по глубине, по нормали от поверхности межзеренного излома внутрь зерна. Ионное профилирование.

Глава III. Экспериментальные результаты исследования зернограничной сегрегации. Анализ и обсуждение результатов.

3.1. Экспериментальные результаты исследования зернограничной сегрегации в системах Cu-Sb, Cu-Sn, Sn-Bi.

3.2. Изотермы зернограничной сегрегации в системах Си - Sb,

Си - Sn, Sn - Bi и определение максимальной доли доступных мест для сегрегации в границе зерна {X'0J) в рамках модели МакЛина - Хондроса.

3.3. Расчет доли второго компонента в первом слое границы зерна (X1П).

3.4. Оценка максимальной доли доступных мест для сегрегации в первом слое границы зерна {X"1).

3.5. Параметры зернограничной сегрегации и характеристики объёмных фаз.

Глава IV. Анализ, обсуждение результатов и разработка моделей зернограничной сегрегации.

4.1. Развитие модели Мак Лина.

4.2. Термодинамический анализ соотношения между величиной х^3 и концентрацией в ближайшей по составу (согласно фазовой диаграмме) объемной фазе, находящейся в равновесии с твердым раствором (Хф).

4.3. Вывод изотремы зерногранично сегрегации, учитывающей возможность образования в границе зерна ассоциативных комплексов.

4.3.1. Изотерма зернограничной сегрегации в рамках модели идеального ассоциативного раствора.

4.3.2. Анализ зернограничной сегрегации в рамках сложного химического равновесия.

4.4. Влияние зернограничной сегрегации на диффузию по границам зерен.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Зернограничная сегрегация в бинарных системах с ограниченной растворимостью»

Актуальность темы

Сегрегация на границах зерен (ГЗ) вызывает постоянный и возрастающий интерес, поскольку существенно влияет на термодинамические, кинетические, механические свойства поликристаллических материалов, изменяя энергию ГЗ и оказывая сильное влияние на зернограничную диффузию и контролируемые ею процессы. Многие свойства поликристаллических материалов определяются наличием растворенных веществ в ГЗ, доля которых в границе в результате сегрегации может на несколько порядков превышать их концентрацию в зерне, вызывая различные формы охрупчивания (отпускная хрупкость, межкристаллитная коррозия и др.), влияя на кинетику таких процессов как диффузионная ползучесть , зернограничное проскальзывание и др.

Равновесная зернограничная сегрегация (ЗГС или адсорбция по границам зерен) обратима с термодинамической точки зрения: между веществом в зерне и в границе устанавливается термодинамическое равновесие. Изучение равновесной зернограничной сегрегации ведется уже более 50 лет (монографии Мак-Лина, Глейтера и Чалмерса, Бокштейна, Копецкого и Швиндлермана, обзоры Гутмана, Хондроса и Си, Лейчека и Гофмана и др.). ЗГС посвящены международные конференции 1WSIS (пятая из них прошла в сентябре 2005 в Чехии), взаимосвязи зернограничной сегрегациии, зернограничной диффузии и роли напряжений - три международные конференции (DIBOS - 97, DSS - 02, DiSo - 05) в Москве и многие другие. Тем не менее некоторые вопросы остаются не до конца выяснены.

На данный момент наибольшее число данных по ЗГС, ее параметрам было получено двумя способами: с использованием методов спектроскопии (ОЭС, РФЭС, ВИМС и др.) и при изучении зернограничной диффузии (обычно методами радиоактивных изотопов). Применение методов спектроскопии позволяет определить изотермы сегрегации растворенного вещества в ГЗ - Х"(Х), Хп-концентрация растворенного вещества в ГЗ, а X - концентрация в зерне, и рассчитать максимальную концентрацию в ГЗ (концентрацию насыщения) - Х'а\ а также коэффициент обогащения, т.е. отношение концентрации растворенного вещества в ГЗ и зерне. Применение методов спектроскопии ограничено системами, в которых возможно получение хрупкого излома вдоль ГЗ. При использовании диффузионных методов также можно определить обогащение ГЗ, однако сравнение результатов, к сожалению, затруднительно, поскольку используемые в первом и втором методе концентрации растворенного вещества существенно различаются. Кроме того, остается неоднозначной связь коэффициентов обогащения, определенных двумя методами.

Описание экспериментальных данных о ЗГС базируется на моделях Гиббса или Гуггенгейма, в которых ГЗ представляет собой либо бесконечно тонкую пластину (Гиббс), либо однородный слой конечной толщины (Гуггенгейм). В обоих подходах ГЗ - двумерный объект, в том смысле, что ее толщина много меньше двух других размеров. Обычно данные о ЗГС в бинарных системах описываются изотермой МакЛина - Хондроса, в которой предполагается, что в ГЗ и зерне растворы - совершенные, и места (узлы для твердых растворов замещения), занимаемые атомами во всех атомных слоях, приписываемых ГЗ, - одинаковы. Число этих слоев, которое определяет сегрегационную емкость ГЗ, и максимальная концентрация растворенного вещества, Х[\ являются параметрами теории и трактуются неоднозначно. Значительно реже для анализа экспериментальных данных используют изотермы, которые учитывают латеральное взаимодействие сегрегирующих в ГЗ атомов (аналог изотермы Фрумкина - Фаулера для адсорбции газов, энергия смешения компонентов раствора в ГЗ не равна нулю) или возможность полислойной сегрегации (аналог изотермы БЭТ).

Тем не менее имеющиеся экспериментальные данные и теоретические модели не дают ответа на ряд вопросов.

Справедливо ли допущение в том, что X™ определяется только геометрией ГЗ? При статистическом выводе изотермы ЗГС это допущение означает, что не все места в ГЗ доступны для сегрегации растворенного вещества, тогда как при 5 термодинамическом рассмотрении ЗГС это допущение отсутствует. Поэтому получаемые изотермы ЗГС - с X[jb первом случае и без него, во - втором, по разному описывают экспериментальные данные. Возможно, что X" определяется не столько геометрией ГЗ, а сколько зависит от взаимодействия атомов в ГЗ. Чему равны X[Jn сегрегационная емкость ГЗ - экспериментальные данные дают большой разброс в ее значении (от 0.01 до 2 монослоев)?

Экспериментально установлено, что распределение растворенного вещества в ГЗ неоднородно, что не учитывается теоретическими моделями.

Для ряда систем экспериментально наблюдался концентрационный скачок -резкое возрастание концентрации растворенного вещества в ГЗ при ее некотором значении в зерне. В соответствии с моделью Фрумкина - Фаулера (единственной, учитывающей латеральное взаимодействие между атомами растворенного вещества) это возможно для систем с высокой положительной энергией смешения. Однако этот эффект наблюдался и в системах с отрицательной энергией смешения - Fe-Te, Fe - Se, Fe - Sb, что не объясняется моделью.

Было высказано предположение, что в ГЗ могут образовываться комплексы, атомная конфигурация и электронное строение которых близко к таковым в ближайшей по составу фазе в соответствии с фазовой диаграммой. Эти ассоциаты образуются при концентрациях в зерне, намного меньших объемной растворимости. В системах с сильным взаимодействием (Ni - S, Fe - S, Ni - P) было показано, что такая возможность реализуется. Тем не менее изотерма ЗГС, которая учитывала бы наличие комплексов в ГЗ, отсутствует.

Ответ на эти и другие вопросы требует получения новых экспериментальных данных о ЗГС, развития термодинамического описания ГЗ как двумерной фазы, разработки термодинамической модели ЗГС и вывода изотермы ЗГС, учитывающей возможность образования в ГЗ ассоциированных комплексов.

Работа была выполнена на кафедре физической химии Московского государственного института стали и сплавов, преподавателям и сотрудникам которой автор выражает глубокую признательность. Неоценима помощь и поддержка Бориса Самуиловича Бокштейна. Автор благодарен Алексею Олеговичу Родину, Сергею Николаевичу Жевненко за внимание и деятельный интерес к работе над диссертацией.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Смирнов, Андрей Николаевич

Основные результаты и выводы

1. Развиты спектроскопические методы исследования поверхности излома ГЗ, с помощью которых получены и проанализированы изотермы сегрегации в системах с ограниченной растворимостью и положительной (Sn - Bi) и отрицательной (Cu-Sb, Си -Sn) теплотой смешения.

2. Показано, что концентрация растворенного вещества убывает по нормали к поверхности излома, поэтому сегрегацию правильнее характеризовать долей доступных мест в первом от поверхности излома слое - х[п

3. В большинстве случаев изотермы ЗГС описываются изотермой МакЛина - Хондроса с Xln* Хф, где Хф - концентрация растворенного вещества в фазе, находящейся в равновесии с твердым раствором

4. Предложена гипотеза, согласно которой в ГЗ происходит образование ассоциированных комплексов, когда концентрация растворенного вещества в ГЗ достигает значения, соответствующего величине объемной растворимости. Состав ассоциированных комплексов совпадает с составом объемной фазы, находящейся в равновесии с твердым раствором.

5. Показано, что для некоторых систем (Cu-Sb, Си -Sn, Fe - Р, Fe - Sn, Fe - Sb, Sn-Bi) зависимость концентрации растворенного вещества в ГЗ от концентрации в зерне описывается двумя изотермами с различными константами адсорбционного равновесия при малых и больших концентрациях растворенного вещества в зерне. Первая изотерма совпадает с изотермой МакЛина. Получено выражение для второй. Проанализировано отличие новой изотермы от первой.

6. Был развит подход, основанный на методе сложного химического равновесия. Проанализированы 2 независимые реакции - реакция адсорбционного обмена и реакция образования ассоциированных комплексов. Численные расчеты, выполненные в рамках этого подхода, показали, что доля доступных мест - х"3 или максимальная адсорбция - совпадает с составом объемной фазы по фазовой диаграмме - Хф при условии, что константа равновесия реакции образования ассоциированных комплексов значительно больше константы равновесия адсорбционного обмена.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Смирнов, Андрей Николаевич, 2006 год

1. Гиббс Дж. Термодинамические работы / М.: Наука. 1950. - 352 С.

2. Кан Р. Физическое металловедение / М.: Металлургия. 1987. Т. 1. -484 С.

3. Бокштейн Б.С., Копецкий Ч.В., Швиндлерман Л.С. Термодинамика и кинетика границ зерен в металлах / М.: Металлургия, 1986. - 224 С.

4. Мак Лин Д. Границы зерен в металлах / М.: Металлургиздат, 1960.322 С.

5. Глейтер Г., Чалмерс Б. Большеугловые границы зерен / М.: Мир, 1975. - 376 С.

6. Адамсон А. Физическая химия поверхностей / М.: Мир. 1979. - 568 С.

7. Hondros E.D., Seah М.Р./ The theory of grain boundary segregation in terms of surface adsorption analogues //Met. Trans. 1977. - V.8A. - P. 1363 - 1371.

8. Abraham F.F. / Surface segregation in binary solid solution: the у о representation // Phys. Rev. Lett. - 1981. - V. 46. - P. 546 - 549.

9. Гуггенгейм E.A. Современная термодинамика изложенная по методу Гиббса / М.: Госхимиздат. 1941. - 257 С.

10. Guttman М. / Grain boundary segregation, two dimensional compound formation and precipitation. // Met. Trans. 1977. - V. 8A. - P. 1383 - 1403.

11. Фаулер P., Гугенгейм Э. Статистическая термодинамика / M.: Иностранная Литература, 1949. 273 С.

12. Жуховицкий А.А., Шварцман Л.А. Физическая химия / М.: Металлургия, 1987. - 688 С.

13. Свелин Р.А. Термодинамика твердого состояния / М.: Металлургия. 1968.-314 С.

14. Лифшиц И.М. / О кинетике упорядочения при фазовых переходах второго рода // ЖЭТФ. 1962. Т. 42. - С. 1354 - 1359.

15. Стенли Г. Фазовые переходы и критические явления / М.: Мир. 1973.

16. Страумал Б.Б. Фазовые переходы на границах зерен / М.: МИСиС, 2002.- 314 С.

17. Straumal В.В., Lopez G. A., Mittemeijer E.J. et. al. / Grain Boundary Phase Transitions in the Al-Mg System and Their Influence on High-Strain Rate Superplasticity // Defect and Diffusion Forum 2003. - V. 216 - 217. - P. 307- 314.

18. Bobylev, S. V., Ovid'ko I. A. / Faceted Grain Boundaries in Poly crystal line Films // Physics of the Solid State. 2003. - V. 45. - P. 1926 - 1931.

19. Lee S.B. / Correlation between grain boundary faceting defaceting transition and change of grain boundary properties with temperature // Materials Letters. - 2003. - V. 57. - P. 3779 - 3783.

20. Randle V., Davies H. / A comparison between three-dimensional and two-dimensional grain boundary plane analysis // Ultramicroscopy. 2002. - V. 90. -P. 153 - 162.

21. Брунауэр С., Кантро Д., Коупленд Л. // Межфазовая граница газ -твердое тело / Ред. Э. Флад . М.: Иностранная Литература, 1970. - С. 77 -97.

22. Seah М.Р., Hondros E.D. /Grain boundary segregation // Proc.R. Soc. Lond. 1973. -V. 335. - P. 191-212.

23. Hondros E.D., Seah M.P. / Segregation to interfaces // Int. Met. Rev. B. -1977. V.22.-P. 262-301.

24. Анализ поверхности методами Оже и рентгеновской фотоэлетронной спектроскопии / Под ред. Бриггса Д., Сих М.П. - М.: Металлургия, 1987. -598 С.

25. Вудраф Д., Делчар Т. Современные методы исследования поверхности. М.: Мир. 1989. 568 С.

26. Черепин В.Т., Васильев A.M. Методы и приборы для анализа поверхности материалов. Киев: Наукова думка. 1982. - 318 С.

27. Нефедов В.М., Черепин В.Т. Физические методы исследования поверхности твердого тела. М.: Наука. 1983. - 278 С.

28. Карлсон Т.А. Фотоэлектронная и оже-спектроскопия. М.: Машиностроение. 1981. - 314 С.

29. Нефедов В.И. Рентгеноэлектронная спектроскопия химических соединений. М.: Химия, 1984. - 284 С.

30. Методы анализа поверхности / Под ред. Зандеры A.M. М. Мир. 1979. -418 С.

31. Шабанова И.Н., Кутьин А.Б., Смирнов J1.B. / Применение рентгеновской фотоэлетроной спектроскопии для исследования сегрегации сурьмы при охрупчивании стали // ФММ. Т. 42. - С. 318 - 321.

32. Hondros Е. D. / Residuals and properties // Phil. Trans. Sci. Lond. 1980. -V. 295 A.- P. 9 -43.

33. Бокштейн Б.С., Швиндлерман JI.С. Научные основы материаловедения /- М.: Наука. 1981,- 117 С.

34. Баландин И.Л., Бокштейн Б.С., Егоров В.К., Куркин / Диффузия сурьмы в нанокристаллической меди // Металлофизика и новейшие технологии 1996. Т. 18. - С. 43 - 47.

35. Turner N.H. / Surface analysis; X ray photoelectron spectroscopy. Auger spectroscopy and secondary ion mass - spectrometry // Anal. Chem. - 1984. - V. 56.-P. 373 -416.

36. Основы аналитической электронной микроскопии / Под ред. Грена Дж. Дж., Гольдщтейна Дж. И., Джоя Д.К., Ромига А.Д. М.: Металлургия. 1990. -584 С.

37. Michael J.R., Wiliams D.B. / An analytical electron microscope study of the kinetics of the equilibrium segregation of bismuth in copper // Metall. Trans. -1984,-V. 15A. P. 99-105.

38. Walther T. / Development of a new analytical electron microscopy technique to quantify the chemistry of planar defects and to measure accurately solute segregation to grain boundaries // Jornal of Microscopy 2004. - V. 215. - P. 191 -202.

39. Бокштейн С.З., Гинзбург С.С., Кишкин С.Т. Электронно-микроскопическая авторадиография в металловедении / М.: Металлургия, 1978.- 256 С.

40. Lohmann М., Divinski S., Herzig Chr. / Grain boundary diffusion and segregation of Ge in Cu: radiotracer measurements in different kinetic regimes // Z. Metallkd. 2003.- V. 94. - P. 11-18.

41. Divinski S.V., Lohmann M., Herzig Chr. / Grain boundary diffusion and segregation of Bi in Cu: radiotracer measurements in В and С diffusion regimes // Acta Mater. 2004. - V. 52. - P. 3973 - 3982.

42. Вертхейм Г. Эффект Мессбауера / М.: Мир. 1966. - 326 С.

43. Спектроскопия и дифракция электронов при исследовании поверхности твердых тел / Под ред. Рамбиди Н.Г. М.: Наука. 1985. - 346 С.

44. Astahov М., Bokstein В., Rodin A., Sinyaev М. / Mossbauer Investigations of Fe segregation in A1 // Materials Letters. 1998. - V.36. - P. 303 - 307.

45. Иевлев B.M. / Дифракция электронов на границах зерен и на межфазной границе и анализ их структуры // Поверхность. 1982. -№11.-С. 54-61.

46. Miller М.К., Smith G.D'.W. / Atom probe analysis of interfacial segregation // Applied Surface Science -1995. № 87/88. - P. 243 - 250.

47. Shashkov D.A., Seidman D.N. / Atomic scale studies of segregation of ceramic/metal heterophase interfaces// Physical Review Letters 1995, - № 2. -P. 268-271.

48. Bruley J., Keast V.J., Williams D.B. / An EELS study of segregation-induced grain-boundary embrittlement of copper // Acta Mater. 1999. - V. 47. -P. 4009-4017.

49. Farber В., Cadel E., Menand A., Schmitz G., Kirchheim R. / Phosphorus segregation in nanocrystalline Ni-3.6 at.% P alloy investigated with the tomographic atom probe. // Acta Mater. 2000. - V. 48. - P. 789-796.

50. Seah M.P. / Chemistry of solid-solid interfaces A review of its characterization, theory, and relevance to materials science // J. Vac. Sci. Technol. -1980. - V. 17. - P. 16 - 24.

51. Lejcek P., Hofmann S./ Thermodynamics and structural aspects of grain boundary segregation //Cr. Rev. In Solid St. and Mater. Sci. 1995. - V.20. - P.l-85.

52. Kumar A., Eyre B.L. / Grain boundary segregation and intergranular fracture in molubdenum // Proc. R. Soc. Lond. 1980. - V. 370 A. - P. 431 -458.

53. Erhart H., Grabke H.J. / Equilibrium segregation of phosphorus at grain boundaries of Fe P, Fe - С - P, Fe- Cr - P, and Fe - Cr - С - P alloys // Metal Science.- 1981,-V.15. - P.401 -40'8.

54. Paul M., Grabke H.J. / Segregation of phosphorus in austenite in Fe P and Fe - 10 Mn - P alloys // Mater. Sci. Tech. - 1989. - V. 5 - P. 148 - 154.

55. Mast R., Viefhaus H., Grabke H.J. / Grain boundary of antimony in iron base alloys and its effect on toughness // Steel Research. 1999. - V. 70. № 6. -P. 239-246.

56. Mulford R.A. / Grain boundary segregation in Ni and binary alloys doped with sulfur // Met. Trans. 1983. - V.14A. - P. 865 - 870.

57. Briant C.L. / Grain boundary segregation of sulfur in iron // Acta Mater.-1985. -V. 3. P. 1241 - 1246.

58. Briant C.L. / On the Chemistry of Grain Boundary Segregation and Grain Boundary Fracture. // Metall. Trans. 1990. - V.21A - P. 2339 - 2354.

59. Бокштейн Б.С., Никольский Г.С., Смирнов A.H. /Зернограничная сегрегация в системе с ограниченной растворимостью.// Изв. Вуз. Черная металлургия. 1990.- № 3. - С. 27.

60. Бокштейн Б.С., Никольский Г.С., Смирнов А.Н. / Зернограничная сегрегация сурьмы в сплавах медь-сурьма // Физика металлов и металловедение. -1991. № 8. - С. 140 - 144.

61. Lejcek P., Hofmann S. / On the relation between entropy and enthalpy of grain boundary segregation // Interface Science. 2001, - V. 9. - P. 221 - 230.

62. Lejcek P., Hofmann S. / Segregation enthalpies of phosphorus, carbon and silicon at {013} and {012} symmetrical titl grain boundaries in an Fe-3.5 at.% Si alloy // Acta Mater. 1991. - V. 39. - P. 2469 - 2476.

63. Briant C.L. / Interactive grain boundary segregation of nickel and antimony in iron // Mater. Sci. Tech. 1988. - V. 4 - P. 956 - 956.

64. Yu K.S., Joshi A., Nix W.D. / A study of the chemistry composition of grain boundaries and creep cavity surface in a Cu Sb alloy // Metall. Trans. - 1983. -V. 14 A.-P. 2447-2454.

65. Lejcek P. / Grain boundary segregation of antimony in a iron: prediction and experimental data // J. Alloys and Compounds. - 2004. - V. 378. - P. 85 - 88.

66. Lopez, G.A., Gust, W., Mittemeijer, E.J. / Grain boundary and surface segregation in the Cu-Bi system// Scripta Materialia. 2003. - V. 49. - P. 747 -752.

67. Chang L.-S., Rabkin E., Straumal B.B., Baretzky В., Gust W./ Grain boundary segregation in the Cu-Bi system//Acta Met. 1999. - V. 47. - P.4041-4046.

68. Alber U., Mullejans H., Rtihle/ Bismuth segregation at copper grain boundaries// Acta Mater. 1999. - V.47. - P. 4047 - 4060.

69. Gas P., Guttmann M., Bernardini J. // The interactive Co-Segregation of Sb and Ni at the Grain Boundaries of Ultra-high Purity Fe-base alloys. / Acta Met. -1982.-V. 30.-P. 1309-1316.

70. Bokstein В., Glickman E., Nikolsky G. and Smirnov A./ Grain boundary segregation in transition metal-metalloid systems. // Materials Science Forum -1993,-V.126-128. -P. 583 -586.

71. Бокштейн Б.С., Смирнов A.H. / Анализ зернограничной сегрегации в сплавах медь-сурьма// Материаловедение. 2003. - № 11.- С. 21-25.

72. Bokstein В., Smirnov А. / Grain boundary segregation in Cu-Sb alloys // Materials Letters. 2003. - V.57. - P. 4501-4504.

73. Смирнов A.H. / Анализ зернограничной сегрегации фосфора, олова в сплавах а-железа.// Изв. вуз. Черная металлургия. 2004 .- № 9. - С.3-5.142

74. Бокштейн Б.С., Смирнов А.Н. / Зернограничная сегрегация в сплавах системы медь-сурьма // Изв. вуз. Цветная металлургия. 2004.- № 2. С.63-66.

75. Бокштейн Б.С., Подгорный Д.А., Смирнов А.Н. / Параметры зернограничной сегрегации в сплавах Sn-Bi//Известия РАН. 2005. - №9 . - С. 222 -225.

76. Seah М.Р. / Quantitative framework for the analysis of surfaces by AES and XPS // Analysis. 1981. - V. 9. - P. 171 - 180.

77. Seah M.P. / Quantitative Auger electron spectroscopy; a comparison of techniques for adsorbed tin on iron // Surface Science. 1973. - V.40 - P. 595 -608.

78. Hondros E.D., Seah M.P. / Grain boundary activity measurements by Auger electron spectroscopy // Scripta Met. 1972. - V. 10.-P. 1007- 1012.

79. Menyhard M., Blum В., McMahon Jr./ Grain boundary segregation and transformations in Bi-doped polycrystalline copper// Acta Metall. 1989. - V. 37. - P. 549-557.

80. Смирнов A.H., Меньшиков О.Д., Сиденко A.M., Харькевич С.И./ К исследованию зернограничной сегрегации в системе медь-сурьма методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии // Заводская лаборатория. -1990.-№12.-С. 63-65.

81. Rusenberg М., Viefhaus Н. / Orientation dependence of surface structures during antimony segregation to crystallographic low index iron planes / // Surface Science.- 1986. - V.172. - P.615 -639.

82. Clauberg E., Uebing C., Viefhaus H., Grabke H.J. / Surface segregation of antimony on ferritic single crystals // Surface Science. 2000. - V. 454 - 456. - P. 613-617.

83. Beszeda I., Imre A.W., Gontier-Moya E.G. et. al. / Kinetics of Morphological Changes in Nanoscale Metallic Films Followed by Auger Electron Spectroscopy // Defect and Diffusion Forum 2003. - V. 216 - 217.1. P. 269 -274.

84. Moulder J.F., Stickle W.F., Sobol P.E, Bomben K.D. Handbook of X-ray Photoelectron Spectroscopy /Ed. J. Chastain. Physical Electronics. Eden Prairie MN, 1992. - 275 P.

85. Архаров В.И., Вангенгейм С.Д. / К вопросу о факторах, влияющих на эффект внутренней адсорбции в твердых растворах // ФММ. 1957. - Т.4. -С. 447-449.

86. Архаров В.И., Борисов Б.С., Вангенгейм С.Д. / К вопросу о механизме межкристаллитной внутренней адсорбции в разбавленных твердых растворах // ФММ. 1959. - Т.8 - С. 792 - 794.

87. Seah М.Р. / Adsorption induced interface decohesion // Acta Met. 1980. -V. 28.-P. 955 -964.

88. Гликман Е.Э. Карк Г.П., Утевский J1.M. Обратимая отпускная хрупкость сплавов на основе железа и сталей / М.: Металлургия. 1987. -150 С.

89. Hondros E.D. / The influence of phosporus in delite solid solution on the absolute surfacen and grain boundaru energies of iron // Proc.Roy.Soc.A. 1965. - V.286. - P.479- 498.

90. Структура и свойства внутренних поверхностей раздела в металлах / Под ред. Бокштейна Б.С. М.: 1988. - 272 С.

91. Grain Boundary Diffusion and Grain Boundary Segregation / Ed. B. Bokstein and N. Balandina. Switzerland: Scitec Publications Ltd. 1998. - 276 P.

92. Смирнов A.H. / Изотерма сегрегации и сегрегационная емкость границ зерен в системе с ограниченной растворимостью// Известия Челябинского научного центра. 2002 - вып.1 (14). - С. 22 -25 (http://csc.ac.ru/news).

93. Смирнов А.Н. / Параметры зернограничной сегрегации и характеристики объемных фаз в системе Си Sb // Поверхность. - 2005. -№1. - С. 109-112.

94. Смирнов А.Н. / Параметры зернограничной сегрегации и характеристики объемных фаз в бинарных системах с ограниченной растворимостью и химическими соединениями // Известия Челябинскою научного центра. 2005. - № 1 (27). - С. 41 -45.

95. Zarbout К., Моуа G., Bernardini J. et. al. / Consequences of Silicon Segregation on the Dielectric Properties of Sintered Alumina // Defect and Diffusion Forum 2006. V. 249, P. 281 -286.

96. Misra R.D. / Temperature time dependence of grain boundary segregation of phosphorus in interstitial - free steels // J. Mater. Sci. Lett. - 2002. - V. 21 - P. 1275 -1279.

97. Бокштейн B.C., Гельцер И.С., Гликман Е.Э., Никольский Г.С. / Зернограничная сегрегация в системах переходный металл металлоид // Структура и свойства внутренних поверхностей раздела в металлах -Воронежский политехи. Ин-т.: 1988. - С. 4-9.

98. Lejcek Р. / Enthalpy entropy compensation effect in grain boundary phenomena // Zeitschrift fur Metallkunde. - 2005. - V.96. - P. 1129 - 1133.

99. Бокштейн Б.С., Ярославцев А.Б. Диффузия атомов и ионов в твердых телах / М.: МИСиС. 2005. - 312 С.

100. Gottstein G, Shvidlerman L.S. Grain boundary migration /7 Melals: Thermodynamics, Kinetics, Applications. / CRC Press. 1999, 347 P.

101. Lejcek P./ Characterization of grain boundary segregation in an Fe Si alloy // Analytica Chim. Acta - 1994. - V. 297. P. 165 - 178.

102. Fisher J.C. / Calculation of diffusion penetration curves of surface and grain boundary diffusion // J. Appl. Phys. 1951. V. 22. - P. 74 - 77.

103. Harrison L.G. / Influence of dislocations on diffusion kinetics in solids with particular reference to the alkali halides // Trans. Faraday Soc. 1961. - V. 57. -P. 1191-1199.

104. Бокштейн Б.С. Диффузия в металлах /- М.: Металлургия. 1978. 248 С. Юб.Поут Дж., Ту К. Мейер Дж. Тонкие пленки. Взаимна диффузия и реакции/- М.: Мир. 1982.-338 С.

105. Бокштейн С.З., Кишкин С.Е., Мишин Ю.М. Разумовский И.М. / Теория и экспериментальная проверка метода раздельного определения коэффициента граничной диффузии и диффузионной ширины границ зерен / ДАН СССР. 1985. - Т. 280. - С. 1125 - 1128.

106. Бокштейн С.З., Кишкин С.Е., Мишин Ю.М. Разумовский И.М. / Раздельное определение коэффициента граничной диффузии и диффузионной ширины границ зерен // Поверхность. 1986. - С. 119 - 129.

107. Bokstein B.S., Razumeiko B.G., Rodin А.О. / On Equilibrium and Stationary Coefficients of Grain Boundary Segregation // Defect and Diffusion Forum-2003. -V. 216-217. P. 231 -240.

108. Surholt Т., Mishin Yu., and Herzig Chr./ Grain boundary diffusion and segregation of gold incopper: investigation in the type В and type - С regimes // Phys. Rev. B, - 1994. - V. 50. № 6. - P. 3577-3587.

109. Van Siclen, Clinton D. /Effective diffusivity of solute in multiphase materials with segregation // Journal of Physics & Chemistry of Solids. 2004. -V. 65. -P. 1199- 1201.

110. V. Vitec, A. P. Sutton, D. A. Smith, R. C. Pond. Grain Boundary Structure and Kinetics / ASM. Metals Park. Ohio. 1980. - 562 P.

111. Brechet Y.J.M., Hutchinson C., Purdy G. and Zurob H / Diffusion and Phase Transformations in Steels: a Tool for Experimentation and a Method for Modelling // Defect and Diffusion Forum 2006. - V. 249, - P. 239 -246.

112. Belova I.V. and. Murch G.E / Sum-Rule Relations among Phenomenological Coefficients: Application to Segregation and Chemical Diffusion in Multicomponent Alloys and Mixed Ceramic Oxides // Defect and Diffusion Forum 2006. V. 249, P. 17-26.

113. Erdelyi Z., Веке D.L., Cserhati Cs., Szabo I.A. / Kinetics of Surface Segregation and Phase Separation in Nanostructures // Defect and Diffusion Forum-2003. -V. 216-217. P. 293 -298.

114. Атомная структура межзеренных границ / Под ред. А.Н. Орлова. М.: Мир. 1978.-300 С.

115. Колобов Ю.Р. Диффузионно-контролируемые процессы на границах зерен и пластичность металлических поликристаллов / Новосибирск: Наука. 1998.- 184 С.

116. Зернограничная диффузия и свойства наноструктурных материалов / Под ред. Колобова Ю.Р. и Валиева Р.З. Новосибирск.: Наука. Сиб. предприятие РАН. 2001. - 232 С.

117. Суздалев И.П., Суздалев П.И. / Нанокластеры и нанокластерные системы. Организация, взаимодействие, свойства // Успехи химии. 2001. -Т. 70. №3,-С. 203-240.

118. Штремель М.А. Прочность сплавов. Часть I. / М.: МИСИС, 1999. -383 С.

119. Liu F., Kirchheim R. / Nano-scale grain growth inhibited by reducing grain boundary energy through solute segregation // Journal of Crystal Growth. 2004. -V. 264.-P. 385 -381.

120. Turchanin A. and Freyland W. / Interfacial and bulk oscillatory instabilities in a bulk fluid metal: The example of a Ga-Pb alloy // Chemical Physics Letters. -2004.-V.387.-P. 106-109. '

121. Гулевский СЛ., Костельцева Н.Б., Петелин A.Jl., Подгорный Д.А., Родин А.О., Смирнов А.Н. / Образование трещин и нанометрических пленок по границам зерен при смачивании в системе Си Bi // Изв. вуз. Цветная металлургия. - 2005. № 3. - С.71 - 76.

122. Шоршонов М.Х. / Формирование кластерной структуры наноаморфных твердых фаз металлических сплавов при сверхбыстрой закалке из жидкого состояния и ее релаксация при последующем нагреве // Материаловедение. -2001. -№ 2. С. 2- 12.

123. Briant C.L., Messmer R.P. /An electronical model for the of alloying elements on the phosphorous induced grain boundary embrittlement of steel // ActaMet.- 1982.-V.30.-P. 1811-1819.

124. Briant C.L., Messmer R.P. / Electronic effects of sulphur in nickel; A model for grain boundary embrittlement // Philos. Mag. 1980. - V, B42. - P. 569 -580.

125. Ashby M.F., Candhi С. / Fracrure. mechanism maps and their construction for f.c.c. metals and alloys // Acta Met. - 1979. - V. 27. - P. 699 -709.

126. Hashimoto M., Ichinoze H., Mori M., Ishida Y. / The simulated and observed structure of a E 11 tilt boundary in gold and the vibration of individual atoms of the grain boundary // Jap. J. Appl. Phys. 1980. V. 19. - P. 1045 -1054.

127. Ishinoze A., Ishida Y. / High resolution electron microscopy of grain boundaries in f.c.c. and b.c.c. metals // J. Phys. 1985. - V. 46. - P. 39 - 45.

128. Losch W. / A new model of grain boundary failure in temper imbrittlement steel / Acta Met. 1984. - 1979. - V. 27. P. 1885 - 1879.

129. Hashimoto M., Ishida Y., Yamamoto R., Doyama M. / Atomistic studies og garin boundary segregation in Fe P and Fe - В alloys. I. Atomic structure and stress distribution // Acta Met. - 1984. - V. 32. - P. 1 - 12.

130. Hashimoto M., Wakayama S., Yamamoto R. et al. / Atomistic studies of grain boundary segregation in the Fe-P and fe В alloys. II. Electron structure and intergranular embrittlemen // Acta Met. - 1984. - V. 32. - P. 13 - 20.

131. Wakayama S., Hashimoto M., Ishida Y. et al. / Atomistic studies of grain boundary segregation in the Fe-P and Fe В alloys. III. Vibrational states of atoms of the grain boundary // Acta Met. - 1984. - V. 32. - P. 21 - 34.

132. Ashby M.F., Spaepen F., Williams S. / The structure of grain boundaries described as a packing of polihedra // Acta Met. 1978. - V. 26. - P. 1647 -1663.

133. Ashmawi W. M., Zikry M. A. / Prediction of Grain-Boundary Interfacial Mechanisms in Polycrystalline Materials // Journal of Engineering Materials & Technology. 2002. - V. 124 - P. 88 - 97.

134. Sutton P., Balluffi R. W. Interfaces in Crystalline Materials / Oxford Univ. Press. 1995. -456 P.

135. Baluffi R.W., Bristowe P.D., Babcock S.E. / On comparison between computed and observed grain boundary structures and properties in metals // J. Phys. 1985. - V. 46. - P. 267 - 2727.

136. Wynblatt P., Shi Z., Pang Y., Chatain D. / On the relation between the anisotropies of grain boundary segregation and garin boundary energy // Zeitschrift fur Metallkunde. 2005. - V.96. - P. 1142 - 1146.

137. Энергии разрыва химических связей. Потенциалы ионизации и сродство к электрону: Справочник / Под редакцией В.Н. Кондратьева. М.: Наука. 1974.- 351 С.

138. Pichard С., Guttmann М., Rieu J., Goux С. // Segregation Intergranulaire Des Elements De La familie Du Soufre Dans Le Fer Pure / Journal De Physique ColloqueC.4 1975.-V.36.-C.151 -154.

139. Rodin A., Kozlova 0., Podgornyi D., Normand N. / Liquid Gallium Penetration along Grain Boundaries in pure A1 and A1 Based Alloys // Defect and Diffusion Forum. - 2005. - V. 237-240. - P. 751-755.

140. Allan B.C. / Effect of rhenium on the interface energies of chromium, molybdenum, and tungsten // Trans. Met. Soc. AIME. 1966. - V.236.- P.903-915.

141. Бокштейн Б.С., Клингер JI.M., Страумал Б.В., Швиндлерман Л.С. / Ориентационная зависимость поверхностного натяжения межфазных границ олово германий // ФТТ. - 1981. - Т. 23. - С. 202 - 210.

142. Миссол В. Поверхностная энергия раздела фаз в металлах / М.: Металлургия. 1978. - 176С.

143. Bokstein В., Smirnov А. / Adsorption method of determination isotherms of surface tension of grain boundaries // The Physics of Metals and Metallography. -2005,-V. 99. №3. P. 272-275.

144. Смирнов А.Н. / Определение изотерм поверхностного натяжения границ зерен на основе адсорбционных измерений // Поверхность. 2005. .№5. - С. 94 - 97.

145. Бокштейн Б.С., Смирнов А.Н. / Адсорбционный метод определения изотермы поверхностного натяжения границ зерен // Физ. мет. и металловедение. 2005. - Т.99. №3. - С. 54 -57.

146. Лившиц Б.Г. Крапошин B.C., Линецкий Я.Л. Физические свойства металлов и сплавов / М.: Металлургия. 1980. - 320 С.

147. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Справочное издание. В 4 т./ Под ред. В.П. Глушко. М.: Наука. 1978-1982. - 2134 С.

148. Binary Alloy Phase Diagrams/ Ed. Massalski T.B. Ohio. A.S.M. Metals Park. 1986.- 2224 P.

149. Архаров В.И., Вангенгейм С.Д. Крысова С.К. / К вопросу о температурной зависимости межкристаллитной внутренней адсорбции // ФММ. 1969. - № 2. - С. 304 - 307.

150. Li С., Watanabe М, Ackland D. W., Williams D. В. / Effect of rapid quenching on Sb grain boundary segregation in Cu // Mater. Lett. - 2003. - V. 57.-P. 1345 - 1350.

151. Физические величины. Справочник / Под ред. Григорьева И.С., Мейлихова Е.З. М.: Энергоатомиздат. 1991. - 475 С.

152. Горелик С.С. Рекристаллизация металлов и сплавов / М.: Металлургия. 1966. - 357 С.

153. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой / Под ред. Бериша Р. -М.: Мир, 1986. -484 С.

154. Буренков А.Ф. Краузе У. / Искажение глубинных профилей примеси при ионном травлении // Поверхность. 1988. № 8. - С. 116 - 121.

155. Гусаров А.В. Лусников А.В. Панченков И.Г. / Об использовании прямого механизма распыления для количественного анализа поверхности // Поверхность. 1982. - № 6. - С. 42 - 49.

156. Тураев Н.Ю. Файзиев Х.А. / Влияние адсорбированного слоя на закономерности распыления монокристалла меди // Поверхность. 1982. -№ 10.-С. 80-82.

157. Seah М.Р., Sanz J.M., Hofman S. / The statistical sputtering contribution to resolution in concentration-depth profiles // Thin Solid Films. 1981. - V.81 - P. 239-246.

158. Лусников A.B / Поверхностный механизм распыления / ЖТФ. 1981. — Т. 51.-С. 62-64.

159. Буханов В.М., Одинцов Д.Д., Юрасова В.Е. / Зависимость распыления в направлениях плотной упаковки от угла падения ионов // ФТТ. 1970. - Т. 12,- С. 2425 -2428.

160. Bokstein В., Smirnov А. / Grain Boundary Segregation Versus Precipitation in Grains. Effect on Diffusion. // Defect and Diffusion Forum 2005. - V. 237240. -P. 502-511.

161. Bokstein B.S., Rodin A.O., Smirnov A.N. / Connection between Fe grain boundary segregation in A1 and phase formation in the bulk // Zeitschrift fur Metallkunde. 2004. - V.95. - P. 953 - 955.

162. Бокштейн Б.С., Смирнов A.H. / Конкуренция между зернограничной сегрегацией и выделением фазы в объеме зерен. // Материаловедение. -2005. №3. С. 4-8.

163. Bokstein В., Rodin A., Smirnov А. / Thermodynamics of Grain Boundaries Adsorption in Binary Systems with Limited Solubility // Zeitschrift fur Metallkunde. -2005. № 10. - P. 876-881.

164. Родин А.О. Дисс. насоиск. уч. ст. к.ф.-м.н. / М.: МИСиС 1999.- 127 С.

165. Смирнов А.Н. Дисс. на соиск. уч. ст. к.ф.-м.н./М.:МИСиС 1990.-109 С.

166. Пригожин И., Дефей Р. Химическая термодинамика./ Новосибирск.: Наука, 1966.- 503 С.

167. Моисеев Г.К., Ватолин Н.А. Системы жидкий металл газовая фаза с учетом метастабильных "малых" кластеров / - Екатеринбург. УрО РАИ. 2005.- 182 С.

168. Астахов М.В. / Физико химические свойства индивидуальных наночастиц и их ансамблей // Материалы электронной техники - 2002. - Т. 2.-С. 15-20.

169. Balluffi R.W. / Grain boundary diffusion mechanisms in mttals // Met. Trans. 1982. - V. 13A. - P. 2068 - 2095.

170. Bokstein B.S., Brose H.D., Trusov L.I., Khvostantseva T.P. / Nanostruetured materials // Proceedings of the second international conference on nanostruetured materials. Germany: Stutgart university. - 1995. - V. 5. - P. 873 - 879.

171. Bokstein B.S., Ostrovsky A.S., Rodin A.O. / Grain boundary inhomogeneity and grain boundary hetrodiffusion // Philosophical Magazine. 1995. - V.72. - P. 829-836.

172. Bokstein В., Rodin A. and Smirnov A. / Retardation Effect of Grain Boundary Segregation on Grain Boundary Diffusion // Defect and Diffusion Forum 2006. V. 249, P. 167 - 169.

173. Hart E.W. / On the role of dislocations in the bulk diffusion // Acta Met. -1957. V. 5.-P. 597-602.