Зернограничное смачивание в бинарных металлических системах. Эксперимент и теория тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, доктор физико-математических наук Петелин, Александр Львович

• Петелин, Александр Львович
• доктор физико-математических наук
• 2006

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Петелин, Александр Львович

Введение

• Актуальность темы

• Цель работы

• Научная новизна

• Основные научные положения, выносимые на защиту

• Практическая значимость работы

• Апробация работы

Глава1 Зсрпограппчпое смачпвапис. Состояние вопроса.

1.1 Границы зерен - слабое звено при взаимодействии поликристалла с расплавом

1.2 Общая картина ЗГС

1.3 Особенности экспериментальной техники исследования ЗГС

1.3.1 Требования к исходным образцам

1.3.2 Методы нанесения расплава на поверхность металла

1.3.3 Проведение обработки в расплаве

1.3.4 Исследование образцов

1.4 Основные экспериментальные результаты

1.4.1 Системы на основе никеля

1.4.1.1 Никель висмут (№-1М)

1.4.1.2 Никель-серебро

1.4.2 Системы на основе меди

1.4.2.1 Медь-висмут (Си-В!)

1.4.2.2 Медь - свинец (Си-РЬ)

1.4.4 ЗГС тугоплавких металлов

1.4.5 Системы на основе алюминия

1.4.5.1 Алюминий - индий (АМп)

1.4.5.2 Алюминий - олово (А1-8п)

1.4.5.3 Алюминий-галлий (АЮа)

1.4.6 Жидкометаллическое травление в многокомпонентных системах

1.4.7 Эффекты, сопровождающие ЗГС ГЗ

1.4.7.1 Жидкометаллическое охрупчивание ГЗ

1.4.7.2 Влияние разориентации зерен и размера зерна на смачивание ГЗ

1.5 Модели ЗГС

1.5.1 Модели неполного смачивания

1.5.2 Модели полного смачивания ГЗ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Зернограничное смачивание в бинарных металлических системах. Эксперимент и теория»

Актуальность темы

Проблема взаимодействия металлических расплавов с твердыми металлическими материалами является одной из важнейших технических проблем па протяжении длительной истории развития металлургических и машиностроительных технологий. Это оказывается особенно актуальным в ситуациях, когда требуется длительная стойкость металлических материалов в расплавах. При контакте жидкой и твердой металлических фаз происходит процесс жидкометаллического травления твердого металла в расплаве. Этот процесс чаще всего проявляется в образовании канавок жидкой фазы, которые зарождаются в местах выхода границ зерен на межфазную поверхность расплав - твердый металл и распространяются вглубь твердого металла иногда на значительную глубину. Процесс жидкометаллического травления часто приводит к возникновению трещин и разрушению металлических материалов.

Контакт поликристаллического твердого металла с жидкой металлической фазой имеет место во многих практически важных случаях: в жидкофазной металлургии, при пайке и сварке, в процессах быстрого ("катастрофического") окисления и высокотемпературной сверхпластичности, жидкофазного спекания, в процессах восстановления твердых металлов расплавами, при высокотемпературной коррозии и разрушении конструкционных материалов и т.д. За последние полвека проблема жидкометаллического травления приобрела особую остроту. Это связано со становлением атомной энергетики, основная роль в которой отводится ядерным реакторам и различным системам их обеспечения. Для создания условий бесперебойной и безопасной работы реакторов на атомных электростанциях необходима совершенная система охлаждения, в которой, учитывая специфику процессов деления ядерного горючего, в качестве теплоносителя необходимо использовать не воду, как это обычно делается в различных технических системах, а расплавы легкоплавких металлов. Жидкий металл при температуре несколько сотен градусов долгое время циркулирует в трубопроводе системы охлаждения, постоянно находясь в контакте с поверхностью стенок труб. Несмотря на то, что трубы системы охлаждения изготавливают из очень стойких металлических материалов, под воздействием расплава они постепенно теряют прочностные свойства, в них могут образовываться дефекты и песплошности. Понятно, что нарушение сплошности трубопровода может привести к самым серьезным последствиям. Поэтому вопросы сроков эксплуатации и повышения долговечности материала трубопровода постоянно стоят на повестке дня атомной энергетики. Это связано также и с сокращением образующихся металлических отходов, которые имеют повышенный радиационный фон. Повышение долговечности материала труб снижает опасность поступления радиоактивного лома в металлургический передел.

Ключевой особенностью взаимодействия расплава с поликристаллом является образование канавок жидкой фазы по ГЗ. Вместе с тем опыт показывает, что именно ГЗ являются слабым звеном, часто приводящим к разрушению деталей и конструкций, работающих в контакте с расплавом. Так как взаимодействие металлического расплава и твердого металлического образца происходит по межфазной поверхности расплав - твердый металл и по внутренней поверхности раздела (по поверхности ГЗ), то понятно, что характер этого взаимодействия будет зависеть от соотношения поверхностных натяжений межфазной поверхности (тгж) и ГЗ (71-3). Теоретические и экспериментальные исследования показывают, что при различных значениях Тгж и тгз существуют различные области взаимодействия расплава с ГЗ - область неполного смачивания ГЗ, когда < 2 уж, и область полного смачивания ГЗ, когда 7^-3 > 2 "упк-Жидкометаллические канавки, образующиеся в этих двух областях отличаются друг от друга формой, а главное, глубиной. Особенно важным является изучение образования канавок по ГЗ в условиях полного смачивания границ и в области перехода от неполного смачивания к полному смачиванию, так как именно такие канавки чаще всего приводят к изменению свойств материала.

Проникновение жидкой фазы по границам зерен зависит не только от поверхностных натяжений, но и от других параметров (температуры опыта, температуры плавления компонентов системы, чистоты исходных материалов и т.п.) и представляет собой сложное явление. Знание закономерностей происходящих при этом процессов играет очень важную роль в современных технологиях, в которых применяются поликристаллические материалы. Это связано с тем, что свойства таких материалов критически зависят от процессов, происходящих на внутренних границах раздела. Наличие жидкой фазы на поверхности может изменять такие свойства границ зерен, как диффузионная проницаемость, энергия, подвижность, адсорбция и т.д.

Образование жидкометаллических каналов при контакте кристаллического металла и легкоплавкого металлического расплава является одним из тех сложных эффектов, которые остаются в центре внимания на протяжении длительного времени. Проблеме взаимодействия твердой и жидкой металлических фаз посвящено несколько сотен теоретических и экспериментальных работ. Однако было бы преждевременным считать, что имеется четкая картина процессов, происходящих при таком взаимодействии.

Особенно много вопросов возникает при анализе результатов исследований жидкометаллического травления ГЗ в твердых металлических поликристаллах. Малое количество надежных экспериментальных данных не позволяет полностью понять термодинамические условия образования различных типов канавок жидкометаллического травления и, особенно, кинетику их эволюции. Несмотря на наличие большого числа исследований, посвященных данной проблеме, развиваемые модели объясняют только некоторые экспериментально полученные результаты для условий полного смачивания ГЗ, механизмы образования канавок жидкометаллического травления изучены недостаточно. До сих пор не рассматривалась возможность жидкометаллического травления тройных стыков зерен в поликристаллических металлах, несмотря на то, что количество тройных стыков в области непосредственного воздействия жидкого металла, т.е. на межфазной поверхности раздела расплав - твердый металл, при небольшом среднем размере зерна твердого металла может оказаться весьма значительным.

Цель работы

Систематические экспериментальные и теоретические исследования общих закономерностей образования и развития канавок зернограничного смачивания (ЗГС) в области перехода от неполного смачивания к полному смачивания для поликристаллических металлов. Это включает в себя определение морфологии и кинетики процесса образований канавок, сопоставление экспериментальных результатов с моделями, рассмотрение движущих сил и кинетических механизмов роста канавок при различных температурах.

Для достижения поставленной цели требуется решение нескольких исследовательских задач:

• - экспериментальные исследования и классификация канавок по основным морфологическим типам;

• - определение термодинамических условий и движущих сил образования и роста канавок различных морфологических типов;

• - теоретические и экспериментальные исследования кинетических законов роста канавок в различных температурных областях;

• - определение роли и вклада тройных стыков зерен в жидкометаллическое травление (ЖМТ) поликристаллических металлов.

Научная новизна

1. Для бинарных А1-8п, Си-В1, Си-РЬ экспериментально получены параметры процессов зернограничного смачивания (ЗГС) и характеристики канавок ЗГС в области перехода к полному смачиванию ГЗ:

- установлены температурные интервалы перехода к полному смачиванию для ансамбля ГЗ в поликристаллах;

- выделены три основных (базовых) морфологических типа канавок, получены температурные границы преимущественного появления (устойчивого существования) и классификационные признаки каждого морфологического типа;

- определены кинетические законы роста для каждого морфологического типа канавок.

2. Обнаружены канавки жидкометаллического смачивания по тройным стыкам (ТС) зерен, проведены экспериментальные исследования геометрических характеристик канавок по ТС зерен при различных режимах смачивания.

3. Экспериментально определены параметры диффузии по ТС зерен.

4. В развитие теории поверхностных явлений для границ раздела жидкой и твердой фаз и теории внутренних поверхностей раздела в твердых металлах: проведен термодинамический анализ образования канавок различных морфологических типов и рассмотрение кинетических моделей их роста;

- дано решение уравнений Онзагера, моделирующих процессы роста зернограничных канавок различных морфологических типов, получены кинетические законы для основных механизмов роста; развита модель образования канавки по ТС зерен, дан термодинамический и кинетический анализ процессов роста канавки по ТС;

- разработана математическая модель диффузии по ТС зерен, дано аналитическое решение системы дифференциальных уравнений в частных производных и предложен способ вычисления параметров диффузии по ТС па основе опытных данных.

Основные научные положения, выносимые на защиту

1. Для трех бинарных систем Си-РЬ, Си-ЕН, А1-8п экспериментально определены температурные границы областей перехода от неполного смачивания к полному смачиванию ГЗ для ансамблей ГЗ в поликристаллических образцах.

2. Для систем Си-ЕМ, А1-8п обнаружено три основных морфологических типа канавок: канавки маллинсовского типа, канавки типа «клин» и канавки типа «палец»; для системы А1-Бп сформулироваиы качественные и количественные критерии, показывающие принадлежность канавок к определенному типу:

• Канавки маллинсовского типа характеризуются выпуклыми стенками, угол в вершине канавки более 45°.

• Канавки типа «клин» характеризуются прямыми стенками и углом в вершине менее 45°.

• Канавки типа «палец» характеризуются прямыми стенками с закруглением в вершине, угол сходимости прямых стенок и угол в вершине канавки составляют 10° и 140° соответственно.

3. Экспериментально определены кинетические законы роста (углубления) канавок различных типов: для канавок маллинсовского типа Ь ~ Iш, для канавок типа «клин» Ьч1/4, и для канавок типа «палец»

4. Для систем Си-Вц А1-Бп разработаны экспериментальные методики и проведены исследования образования канавок по тройным стыкам зерен; для обеих систем получены глубины проникновения расплава по ТС и (для системы С11-В1) зависимость глубины проникновения расплава от температуры опыта.

5. Теоретическое рассмотрение геометрических моделей канавок различных морфологических типов позволило установить термодинамические движущие силы роста канавок. Движущие силы роста для всех типов канавок зависят от отношения поверхностных энергий межфазной поверхности расплав - твердый металл и поверхности ГЗ, от глубины канавки - с ростом глубины движущие силы уменьшаются - и, для канавок при неполном смачивании ГЗ, от угла при вершине канавки.

6. В рамках линейной термодинамики необратимых процессов получены кинетические законы углубления канавок, реализующиеся при различных механизмах их роста. Сопоставление выводов теории и экспериментальных данных показало, что контролирующим звеном (контролирующей стадией) процесса роста канавок маллинсовского типа и канавок типа «палец» является диффузия через жидкую фазу, для канавок типа «клин» - это диффузия вдоль боковых стенок канавок.

7. Проведен термодинамический анализ процессов образования и роста канавок по ТС зерен; проведено описание кинетики роста канавок по ТС зерен. Рассмотрена диффузионная модель для ТС зерен и дано решение соответствующей системы дифференциальных уравнений. Экспериментальные исследования проникновения жидкой фазы и диффузии по ТС зерен позволили с помощью модели определить значение коэффициента диффузии по ТС зерен.

Практическая значимость работы

Практическая ценность диссертационной работы заключается в том, что сфорхмулированы условия образования канавок жидкометаллического травления различных морфологических типов. Данные, полученные в работе, позволяют предсказывать появление канавок различных типов в разных температурных интервалах и оценивать их глубину. Указаны параметры, позволяющие изменять морфологию канавок и скорость их роста и тем самым влиять на факторы риска при технологических операциях с участием жидкометаллических фаз. Результаты работы могут быть использованы при чтении спецкурса «межкристаллитные границы» и в лабораторных работах по курсу «физикохимические измерения» для студентов, обучающихся по специальностям 0708 «Физико-химические исследования материалов и процессов» и 0709 «Физика металлов» и по направлению 110700 «Физика».

Апробация работы

Основные результаты работы были доложены на конференциях: Международная конференция «Диффузия в материалах» (Мюнстер, DIMAT 1996). Международная конференция «Зернограиичная диффузия и зернограничная сегрегация» (МИСиС, Москва, DiBoS 1997).

Международная конференция «Диффузия в материалах» (Париж, DIMAT 2000) Международная конференция «Диффузия, сегрегация и напряжения в материалах» (МИСиС, Москва, DSS 2001).

Международная конференция «Диффузия и фазовые превращения в сплавах» «Díñrans-01» (Черкассы, 2001).

Международная конференция «Interfaces in Advanced Materials» (Черноголовка, 2003). Международная конференция «7 Russian-Chinese Symposium: New Materials and Technologies» (Агой, Краснодарский край, 2003).

Международная конференция «Диффузия и фазовые превращения в сплавах» «Сокирне-04» (Черкассы, 2004).

Международная конференция «Диффузия в материалах» (Краков, Dimat 2004). Международная конференция «Диффузия в твердых телах» (МИСиС, Москва, DiSo 2005).

Международная конференция «Первая международная конференция по диффузии в твердых телах и жидкостях» (Aveiro, Portugal, DSL 2005).

Основные результаты диссертации опубликованы в 40 статьях, перечень которых приведен в автореферате.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Петелин, Александр Львович

Основные результаты и выводы

1. Разработана экспериментальная методика исследования эффекта жидкометаллического травления границ зерен и сопутствующих эффектов на системах Си-РЬ, Си-Ш и А1-8п при различных температурах и временах выдержки поликристаллических образцов тугоплавкого компонента системы в расплаве.

2. Обнаружены три основных морфологических типа канавок: канавки маллинсовского типа, канавки типа «клин» и канавки типа «палец»; сформулированы качественные и количественные критерии, показывающие принадлежность канавок к определенному типу: a. Канавки маллинсовского типа характеризуются выпуклыми стенками, угол в вершине канавки более 45°. b. Канавки типа «клин» характеризуются прямыми стенками и углом в вершине менее 45°, отношение глубины канавки к полуширине Ь / V/! = 8 . c. Канавки типа «палец» характеризуются прямыми стенками с закруглением в вершине, угол сходимости прямых стенок и угол в вершине канавки составляют 10° и 140° соответственно, отношение глубины к полуширине Ь/ \У1 = 4.

3. Экспериментально определены температурные границы областей перехода от неполного смачивания к полному смачиванию границ зерен. Критерием нижней границы температурной области перехода к полному смачиванию ГЗ расплавом является появление среди канавок ЗГС канавок типа «палец», имеющих средний угол схождения боковых стенок, близкий к нулю. Это означает, что часть ГЗ имеет поверхностное натяжение большее, чем удвоенное значение поверхностного натяжения границы Т-Ж (угж), и становится выгодной замена этих ГЗ прослойками жидкой фазы. Критерием верхней границы температурной области перехода к полному смачиванию является полное исчезновение всех морфологических типов канавок, кроме канавок типа «палец» - все ГЗ имеют поверхностное натяжение большее, чем 2ут, все ГЗ смачиваются полностью. Интервал температур этого перехода для системы Си-ЕН составляет 500 - 600°С, для системы А1-8п - 520-600°С; для системы Си-РЬ определена температура начала перехода к полному смачиванию - 575°С.

4. Экспериментально определены кинетические законы роста (увеличения глубины Ь) канавок различных типов: для канавок маллинсовского типа И ~ г1/3, для канавок типа «клин» Ь~1|/4, и для канавок типа «палец» ЬЧ,/2.

5. Проведен термодинамический анализ движущих сил образования и роста канавок по ГЗ для различных морфологических типов: для канавок маллинсовского типа и канавок типа «клин» движущей силой является выигрыш в поверхностной энергии за счет изменения поверхности раздела жидкой и твердой фаз при неполном смачивании; для канавок типа «палец» - выигрыш в поверхностной энергии за счет полного смачивания границы зерен жидкой фазой.

6. В рамках линейной термодинамики рассмотрены кинетические законы углубления канавок, реализующиеся при различных механизмах их роста (диффузия через жидкость, диффузия вдоль поверхностей боковых стенок).

7. Показано, что для канавок маллинсовского типа и канавок типа «палец» рост канавок контролирует диффузия через расплав, для канавок типа «клин» контролирующим звеном процесса роста является диффузия вдоль боковых стенок канавок.

8. Обнаружен эффект жидкометаллического травления тройных стыков зерен; определены глубины проникновения расплава по тройным стыкам и влияние па них температуры опыта; установлено, что глубины канавок по тройным стыкам в области перехода к полному смачивания границ зерен превышают глубины зернограничных канавок в 10 и более раз.

9. Предложена модель образования жидкометаллической канавки по тройному стыку зерен; анализ этой модели позволил найти условия полного смачивания тройного стыка расплавом; полученное значение температуры смачивания тройного стыка, ниже температуры смачивания ГЗ и коррелирует с экспериментально полученными при разных температурах опыта глубинами канавок по тройным стыкам.

10. Предложена модель диффузии по тройному стыку; разработана методика и проведены эксперименты по определению диффузионных характеристик тройных стыков в системе с помощью модели по результатам экспериментов получены значения коэффициентов диффузии по тройным стыкам, которые в 1000 раз превышают значения коэффициентов диффузии по границам зерен при тех же условиях. Результаты исследований подтверждают возможность процесса роста канавки, контролируемого диффузией по тройному стыку.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Петелин, Александр Львович, 2006 год

1. Новиков И.И. Дефекты кристаллического строения металлов. М.: Металлургия, 1975,208 с.

2. Горелик С.С. Рекристаллизация металлов и сплавов. М.: Металлургия. М.: 1978, 568 с.

3. Suzuoka Т. Nrans. Japan Inst. Vetals, Vol.2,1961, pp.25-31.

4. Грабский M.B. Структура границ зерен в металлах. М.: Металлургия, 1972, 159 с.

5. Мак Лиии. Границы зерен в металлах. М.: Металлургиздат, 1960, 322 с.

6. Guttman М. Grain boundary segregation, two dimensional compound formation and precipitation // Met. Trans. 1977, Vol.8, №9A, pp. 1383-1403.

7. Орлов A.H., Перевезенцев B.H., Рыбин B.B. Границы зерен в металлах. М.: Металлургия, 1980,154 с.

8. Kronberg M.L., Wilson F.H., Trans. AIME, V.185,1949, pp. 501 -508.

9. Атомная структура межзеренпых границ / Под. Ред. А.Н.Орлова. М.: Мир, 1978, 300 с.

10. Ishida Y., Ichinjse Н., Mori М., Hashimoto М. Identification of grain boundary atomic structure in gold by matching lattice imaging micrographs with simulated images // Trans. Jap. Inst. Metals, 1983, Vol.24, №6, pp. 349-359.

11. Grimmer H., Bollman W., Warrington D.H. Coincidence-site lattice and complete pattern-shift lattice in cubic crystals // Acta crystallogr. A. 1974, Vol.30, pt 2. pp. 197207.

12. Букин E.A., Орлов A.H. Новое представление структуры симметричных границ наклона <001> в ГЦК решетках // Журн. Техн. Физики, 1982, Т.52, №11, с. 21462154.

13. Bollman W. Crystal defects and crystalline interfaces. Berlin (Springer), 1970,270 p.

14. Косевич B.M., Иевлев B.M., Палатник Л.С., Федоренко А.И. Структура межзеренныхъи межфазных границ. М.: Металлургия, 1980,156 с.

15. Kaur, W.Gust, L.Kozma. Handbookof Grain and Interphase Boundary Diffusion Data. Ziegler Press, Stuttgart, Vol.2,1993.16. .Структура и свойства внутренних поверхностей раздела в металлах / Под. Ред. Б.С.Бокщтейна. М.: Наука, 1988,272 с.

16. Бокштейп Б.С. Диффузия в металлах, М.: Металлургия, 1978,248 с.

17. Бокштейн Б.С., Копецкий Ч.В., Швипдлермап Л.С. Термодинамика и кинетика граииц зерен в металлах, М.: Металлургия, 1986, 224 с.

18. Глейтер Г., Чалмерс Б. Большеугловые границы зерен, М.: Мир, 1975, 374 с.

19. Kaur, Y.Mishin, W.Gust Fundamentals of Grain and Interphase Boundary Diffusion, Wiley, Chichester, UK (1995)

20. Gutterez J.M., Meriaux J.P., Goutte R., Guillaud C. Observation of Gallium Diffusion ain Aluminium Grain Boundaries by Atomic Ionoluminescence Microanalisis. Memories Scientifiques de la Revue de Metallurgie, Vol.71, No.l, 1974, pp.31-38.

21. Joseph В., Barbier F., Dagoury G., Aucouturier M. Rapid Penetration of Liquid Bi Along Cu Grain Boundaries Scripta Mater. N.6, V.39 1998. pp.775-781.

22. Smith C.S. AIME Trans., V.175,1948, p. 15.

23. Бернштейн M.A., Займовский B.A. Механические свойства металлов. М.: Металлургия, 1979,495 с.

24. P.Protsenko, Y.Kucherenko, F.Robaut, ets. Misorientation Effects on Grain Boundary Grooving of Ni by Liquid Ag. Def. and Diff. Forum. Vols. 216-217, pp. 225-230, 2003.

25. Миссол В. Поверхностная энергия раздела фаз в металлах. М.: Металлургия, 1978, 176 с.

26. Задумкин С.Н., Дохов М.П. К вопросу о поверхностной энергии металлов па границе раздела кристалл-расплав. Изв. АН СССР. Металлы. 1968, с.91-95.

27. Hugo R.C., Hoagland R.G. Gallium penetration of Aluminum: In-Situ ТЕМ observations at the penetration front. Scripta Mater. V41, N12, 1999, pp.1341-1346.

28. Lojkowski W., Rabkin E., Straumal В., Gust W., Effect of Temperature and Pressure on Grain Boundary Segregation and Wetting. Def. and Diff. Forum, Vols. 143-147, 1997. pp.1407.

29. Straumal В., Baretzky B. Influence of the grain Boundary Phase Transitions on the Diffusion-Related Properties. Def. and Diff. Forum. Vols. 216-217, pp. 53-64, 2003

30. Новиков И.И., Строганов Г.Б., Новиков А.И. Металловедение, термообработка и рентгенография, М.: «МИСиС», 1994,480 с.

31. S/ Yukava,. Sinnott M.J. Trans AIME, Vol. 203< 1955, pp. 996-999.

32. Kaur I., Gust W., Kosma L. Handbook of Grain and Interphase Boundary Diffusion Data,Ziegler Press, Stuttgart, 1989.

33. Rabkin E., Klinger L., Izyumova Т., Berner A., Semenov V. Grain Boundary Grooving with Simultaneous Grain Boundary Sliding in Ni-Rich NiAl. Acta Mater. V.49, 2001, pp. 1429-1438.

34. Takashima M., Wynblatt P., Adams B.L. Correlation of Grain Boundary Character with Wetting Behavior. Interface Science, V.8,2000, pp. 351-361.

35. Chevalier S., Lesage В., Legros С., Borchardt G., Kilo M. Oxygen Diffusion in Alumina. Application to Synthetic and Thermally Grown AI2O3. Deff. And Diff. Forum, Vols. 237240, 2005, pp. 899-910.

36. Nomura M., Ichimori T., Iwamoto Ch., Tanaka S. Structure of Triple Line in Reactive Ag-Cu-Ti/SiC Wetting System. Materials Science Forum, Vols. 294-296, 1999, pp. 415418.

37. Bishop G.H., Trans. AIME, 1968, V.242, №7, pp. 1343-1351.

38. Joseph В., Barbier F., Aucounturier M., Grain Boundary Penetration of Liquid Bi in Cu Polycrystals, J. Phis. IV, V.9,1999, pp. 235 238.

39. Straumal B.B., Gust W., Molodov D., J. Phase Equilibria, 1994, V.15, №4, pp.386-391.

40. Straumal B.B., Semenov V.N., Glebovsky W.G., Gust W., Grain Boundary Wetting Phase Transition in the Mo-Ni System, 21, 1997

41. Glebovsky V.G., Straumal B.B., Semenov N.V. at.al., High temp, mater, and processes, 1994, V.13, pp.67-73.

42. Pennisson J.M., Vystavel T. Wetting of Molybdenum Grain Boundaries by Nickel: Effect of the Boundary Structure and Energy. Acta Mater. V.48,2000, pp.3303 3310.

43. Линчевский Б.В. Техника металлургического эксперимента. M.: Металлургия, 1979,256 с.

44. Арсентье П.П., Коледов JI.A. Металлические расплавы и их свойства. М.: Металлургия, 1976, 376 с.

45. Nicholas M.G., Old C.F. Liquid Metal Embrittlement, Journal of Mat Sci., Vol. 14, 1979, pp. 1-18.

46. Di Stefano, J.D. Corrosion of refractory metals by lithium. M. Sc. Thesis, Tennessee, 1964.

47. Monchoux J.P., Rabkin E. Microstructure Evolution and Interfacial Properties in the Fe-Pb System. Acta Mater. V.50,2002, pp. 3159-3174.

48. Protsenko P., Kucherinenko Y., Robaut F., Traskine V., DSS, 2002, p.225.

49. Оптическ. Микроскоп. Выделения вторичн. Фазы трудно отлич.

50. Hugo R.C., Hoagland R.G. In-Situ ТЕМ observations of Aluminum Embrittlement by Liquid Gallium. V. 38, No.3, pp. 523 529.

51. Allen B.C. Trans. TMS-AIME, V.263, 1966, pp.915 921.

52. Robertson W.M., Shewmon P.G. Trans. Met. Soc. AIME, V.224, 1962, pp.804 811.

53. Straumal B.B., Rabkin E., Lojkowski W., Gust W., Shvindlerman L.S., Pressure influence on the grain boundary wetting phase transition in Fe-Si Alloys. Acta Mater. V.45, No.5,1997, pp.1931 -1940.

54. Benson B.A., Hoaglang R.G. Crack Growth Behavior of a High Strength Alloy during LME by Gallium. Scripta Met. V.23,1989, pp.1943 1948.

55. Foucher J., Kalogeropoulou S., Protsenko P., Hodaj F., Eustathopoulos N. Grain Boundary Penetration of Ni by Molten Pb., Def. and Diff. Forum, Vols. 216 -217, 2003, pp. 331 -336.

56. Kozlova 0., Rodin A., Podgornyi D., Normand N. Liquid Gallium Penetration along Grain Boundaries in Pure Al and Al-Based Alloys. Def. and Diff. Forum, Vols. 237 -240,2005, pp. 751 -755.

57. Joseph B., Barbier F., Aucounturier M., Emrittlement of Copper by Liquid Bismuth., Scripta Mater., V.40, No.8,1999, pp.893 897.

58. Handbook of Auger Electron Spectroscopy. A Book of Reference Data for Indentification and Interpretation in Auger Electron Spectroscopy. 3-rd Ed./ Ed. Hedberg C.L., Minnesota, Physical Electronics Inc., 1995.

59. Ludwig W., Nielsen S.F., Poulsen H.F., BelletD., Direct Observation of Grain Boundary Wetting by Synchrotron Radiation Imaging Techniques., Def. and Diff. Forum, Vols. 194 -199,2001 pp.1319- 1330.

60. Rogerson J.H., Borland J.C., Effect of the Shapes of Intergranular Liquid on the Hot Cracking of Welds and Castings., Trans, of Met. Soc. of AIME, Y.221,1963, pp.2 7.

61. Bishop G.H. Grain Boundary Penetration and Embrittlement of Nickel Bicrystals by Bismuth., Trans, of Met. Soc. of AIME, V242,1968, pp.1343 1351.

62. Addis B.F., Bishop G.H. Rev. Sei. Instr., V.35, 1964, pp.227-231.

63. Wolski K., Marie N., Biscondi M., Surf. Interface Anal., V.31,2001, pp.280 284.

64. Marie N., Wolski K., Biscondi M., Grain Boundary Penetration of Nickel by Liquid Bismuth as a Film on Nanometric Thickness., Scripta Mater., V.43, 2000, pp. 943 949.

65. Wolski K., Marie N., Laporte V., Berger P., Biscondi M., Evidence for a Diffusion-Based Mechanism of Liquid Metal Intergranular Penetration. Case Study of a Ni-Bi Model System., Def. and Diff. Forum, Vols.237 240, 2005, pp.677 - 682.

66. Protsenko P., Terlain A., Traskine V., Eustathopoulos., Scripta Mater., V.45, 2001, pp.1439-1443.

67. Yukawa, Sinott, Diffusion of Bismuth in Copper Grain Boudaries., Trans, of Met. Soc. of AIME, V.215,1959, pp. 338 340.

68. Vogel HJ., Ratke L., Instability of Grain Boundary Grooves Due to Equilibrium Grain Boundary Diffusion., V39, N4,1991, pp.641 -649.

69. Joseph B., Barbier F., Aucounturier M., Mater. Sei. Forum, V.294 296, 1999, pp. 735 -742.

70. Joseph В., Picat M., Barbier F., Liquid Metal Embrittlement., Eur. Phys. J. A. P., V.5, 1999, pp.19-27.

71. Joseph В., Embrittlement of Copper by Liquid Bismuth: Kinetic Study and Mechanism, Thesis, University Paris-XI, Orsay, France, 1998.

72. Joseph В., Barbier F., Aucounturier M., Mechanism of Liquid Bi Penetration along Cu Grain Boundaries., Scripta Mater. V.42,2000, pp.1151 1158.

73. Joseph В., Barbier F., Dagoury G., Aucouturier M. Rapid Penetration of Liquid Bi Along Cu Grain Boundaries Scripta Mater. N.6, V.39 1998. pp.775-781.

74. Wolski K., Laporte V., Marie N., Biscondi M., About the Importance of Nanometric-Thick Intergranular Penetration in the Analysis of Liquid Metal Embrittlement., Interface Sci. V.9,2001, pp.183-189.

75. Laporte V., Wolski K., Berger P., Terlain A., Santarini G., Diffusion-Controlled Liquid Bismuth Induced Intergranular Embrittlement of Copper., Def. and Diff. Forum, Vols. 237-240,2005, pp.683-688.

76. Robertson W.M., Grain Boundary Grooving and Scratch Decay on Copper in Liquid Lead., Trans, of Met. Soc. of AIME, V.233,1965, pp. 1232 1236.

77. Robertson W.M., Acta Met., V.12,1964, pp.241 253.

78. Ratke L., Vogel H.J., Theory of Grain Boundary Grooving in the Convective-Diffusive Regime., Acta Met. V.39, No5,1991, pp.915 -923.

79. Allen B.C. Trans. TMS-AIME, v.263, 1966, pp.915 -921.

80. Rabkin E., Weygand D., Straumal В., Semenov N., Gust W., Brechet Y., Phil. Mag. Lett., V.73, 1996, pp.187-192.

81. Rabkin E. Coherency Strain Energy as a Driving Firce for Liquid Grooving at Grain Boundaries., Scripta Mater. V.39, No.6, pp.685-690.

82. Glebovsky V.G., Straumal B.B., Semenov V.N., Sursaeva V.G., Gust W.> Grain Boundary Penetration of a Ni-Rich Melt in Tungsten Polycrystals., High Temp. Mater. Proc., V.123,1994, pp.67-73.

83. Straumal В., Baretzky В., Influence of the Grain Boundary Phase Transitions on the Diffusion-Related Properties., Def. and Diff. Forum., Vols.216 217, 2003, pp.53 -64.

84. Straumal В., Gust W., The Lines of the Grain Boundary Wetting Phase Transition in the Al-Sn System., J. of Phase Equilibria, V.15, No.4,1994, pp.386 391.

85. Горюнов Ю.В., Перцев H.B., Сумм Б.Д., Эффект Ребиндера. М.: 1966.

86. Hugo R.C., Hoagland R.G.> The Kinetic of Gallium Penetration into Aluminum Grain Boundaries in situ ТЕМ Observations and Atomistic Models, Acta Mater. V.48, 2000, pp. 1949- 1957.

87. Pereiro-Lopez E., Ludwig W., Bellet D., Brauchel J., Nuel. Instr. And Meth. In Phys. Res. B, V.200, 2003, pp.333 338.

88. Ludwig W., Bellet D., Penetration of Liquid Gallium into the Grain Boundaries of Aluminium, Mater. Sei. Eng. A, V.281, 2000, pp. 198 203.

89. Pereiro-Lopez E., Ludwig W., Bellet D., Discontinuous Penetration of Liquid Ga into Grain Boundaries of Al Polycrystals, Acta Mater. V.52, 2004, pp.321 332.

90. Lojkowski W., Rabkin E., Straumal B., Gust W., Excess Volume of the Solid/Liquid Interface in Fe-6 at.% Si Bicrystals Wetting by Liquid Zinc, Interface Sei., V.6, 1998, 179-186.

91. Lojkowski W., Rabkin E., Straumal B., Shvindlerman L.S., Gust W., The Effect of Pressure on Grain Boundary Wetting, Segregation and Diffusion, Def. and Diff. Forum, V.156, 1998, pp.163- 174.

92. Wynblatt P., Takashima M., Correlation of Grain Boundary Character with Wetting Behavior., Interface Sei., V.9,2001, pp.265 273.

93. Legris A., Nicaise G., Vogt J.-B., Foct J., Gorse D., Vancon D., Embrittlement of a Martensitic Steel by Liquid Lead., Scripta Mater., V.45,2000, pp.994 1001.

94. Clegg R.E., Jones D.R.N., Liquid Metal Embrittlement of Tensile Specimens of El9 Steel by Tin., Eng. Failure Analysis, V.10, 2003, pp.119 130.

95. Nicholas M.G., OLD C.F., Revie Liquid Metal Embrittlement, J. of Mater. Sei. V.14, 1979, pp. 1-18.

96. Chu W.Y., Liu X.M., Luo J.L., Qiao L.J., Mechanism of Embrittlement of Al Alloy by Liquid Metal (Ga)., Canadian Metallurg. Quarterly, V.38, No.2, 1999, pp. 127 -132.

97. Glickman E. On the Kinetic Mechanism of Ga Penetration in Al Bicrystals under Small Residual Stress., Def. and Diff. Forum, v.249, 2006, pp.201 -212.

98. Glickman E., Levenshtein M., Budis L., Eliaz N., Surface Spreading and Penetration of Liquid and Solid Ga in Thin Polycrystalline Ag Films., Def. and Diff. Forum, V.249, 2006, pp. 219-226.

99. Glickman E.E., Stress, Surface Energy and Segregation Effects in Liquid Metal Embrittlement: Role of Grain Boundary Grooving Accelerated by Local Plasticity., Def. and Diff. Forum, Vols. 216-217,2003, pp. 207 -216.

100. Ludwig W., Pereiro-Lopez E., Bellet D., Acta Mater., V.53,2005, pp. 151 159.

101. Volovitch P., Traskine V., Bandin T., Barrallier L., Grain Boundary Wetting Statistic in Zn/Ga System and its Application to Grain Boundary Energy Spectrum Estimation., Interface Sei., V.10,2002, pp. 303 309.

102. Hwang N.M., Lee S.B., Kim Doh-Y., Abnormal Grain Growth by Solid-State Wetting along Grain Boundary or Triple Junction. Scripta Mater., V.44, 2001, pp.1153 1160.

103. Mullins W.W., Theory of Thermal Grooving., J. Appl. Phys., V.28, 1957, pp.333 -338.

104. Mullins W.W., Flattering of a Nearly Plane Solid Surface due to Capillarity, J. Appl. Phys., V.30, 1959, pp.77-84.

105. Mullins W.W., Grain Boundary Grooving by Volume Diffusion., Trans, of the Met. Soc. of AIME, V.218, No.2,1960, pp.354 361.

106. Fradkov V.E., Rapid Liquid Metal Corrosion along Grain Boundary., Scripta Met., v.30, No.12,1994, pp.1599 1603.

107. Bokstein B.S., Klinger L.M., Apikhtina L.V., Liquid Grooving of Grain Boundaries, Mat. Sci. and Eng. A203, 1995, pp.373 -376.

108. Glickman E.E., Nathan M., On the Kinetic Mechanism of Grain Boundary Wetting in Metals., J. Appl. Phys., V.85,1999, pp.3185 -3191.

109. Cheney R.F., Hochgraf F.G., Spencer C.W., Penetration of Liquid Bismuth into the Grain Boundaries of a Nickel Alloy., Trans, of Met. Soc. of AIME, V.221, 1961, pp.492 -498.

110. ShawT.M., Duncomb P.R., J. Am. Ceram. Soc., V.74,1991, pp. 2495 -2502.

111. Chatain D., Ghetta V., Bernardini J., Rabkin E., The Role of Diffusion and Faceting in Surface and Grain Boundary Wetting., Def/ and Diff. Forum., Vols.194 199, 2001, pp. 1307- 1318.

112. Chatain D., Rabkin E., Derenne J., Bernardini J., Role of the Solid/Liquid Interface Faceting in rapid Penetration of a Liquid Phase along Grain Boundaries., Acta Mater., V.49,2001, pp. 1123- 1128.

113. Straumal B., Muchnik T., Gust W., Predel B., The Wetting Transition in High and Row Energy Grain Boundaries in the Cu(In) System., Acta Metall. Mater., V.40, 1992, pp. 939 944.

114. Desre P.J., A Mechanism for the Stress Independent Grain Boundary Penetration of a Metal by a Liquid Metal., Application to the Metallic Couple Al-Ga., Scripta Mater., V.37, No.6., 1997, pp.875 -881.

115. Harrison L.G., Trans. Faraday Soc., V., V.57, No.7, 1961, pp. 1191.

116. Massalaky T.B., Subramanian P.R., et.al. (editors), Binary Alloy Phase Diagrams,V. 1,2,1990, ASM International, Materials Park, OH, 216.

117. Hanson D., Ford G.W., J. Inst. Metals, V.37, 1929, pp.169 175.

118. Raub E., Engel A.Z., Metallkunde, V.37, 1946, p.76.

119. Страумал Б.Б., Фазовые переходы на границах зерен, М.: Наука, 2003.

120. Эбелинг В., Образование структур при необратимых процессах. М.: Мир, 1979, 279 с.

121. Пригожин И., Кондепуди Д. Современная термодинамика, М.: Мир, 2002,461 с.

122. Жуховицкий А.А., Белащенко Д.К., Бокштейн Б.С. и др., Физико-химические основы металлургических процессов. М.: Металлургия, 1973, 392 с.

123. Randle V. The measurement of grain boundary geometry., Bristol-Philadelphia: Inst, of physics, 1993,169 p.

124. Апыхтина И.В. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. Наук «Кинетика взаимодействия металлических расплавов с границами зерен в поликристаллах меди», МИСиС, Москва, 1998,107 с.

125. Гулевский С.А., Костельцева Н.Б., Петелин A.JI., Подгорный Д.А., Родин А.О., Смирнов А.Н., Образование трещин и нанометрических пленок по границам зерен при смачивании в системе Cu-Bi., Изв. ВУЗов. Цветная металлургия., №3, 2005 с.71 -76.

126. Klinger L.M., Levin L.A., Petelin A.L., Def. and Diff. Forum, V.143 147, 1997, pp. 1523- 1526.

127. Petelin A.L. Mater. Sci. Forum, V.235 238,1997, pp. 469 - 474.

128. Bokstein В., Oreshina O., Petelin A., Petelin S., Triple Junctions Diffusivity., Bulletin of Cherkasy State University. Physics, Vols.37 38,2001, pp.205 -208.

129. Ivanov V.A., Ostrovsky A.S., Peteline A. L., Peteline S. A., Def. and Diff. Forum, V.156, 1998, pp. 223 -226.

130. Алешин A.H., Бокштейн Б.С., Швиндлерман JI.C., ФТТ, № 12, 1977, с.3511 -3515.

131. Бокштейн Б.С., Петелин A.JL, Швиндлерман JI.C., Изв. ВУЗов. Черная металлургия, №7, 1979, с.98 -99.

132. Алешин А.Н., Бокштейн Б.С., Петелин A.JL, Швиндлерман JI.C., Диффузия цинка по одиночным границам кручения в алюминии., Металлофизика, Т.2, №4, 1980 с. 83 89.