Монографии

Представлен обзор современных ключевых проблем, касающихся теоретических и экспериментальных физических исследований сплавов на основе никелида титана, рекордных по конструкционным и функциональным характеристикам среди материалов с термоупругими мартенситными превращениями и эффектами памяти формы, широко применяемых в технике и социально значимых сферах деятельности. Обсуждаются общие подходы к описанию фазовых переходов мартенситного типа, вопросы устойчивости кристаллической решётки при термоупругих мартенситных превращениях, микроскопические модели предпереходного состояния, механизмы зарождения и роста мартенситных фаз в сплавах на основе TiNi. Подробно освещены закономерности структурообразования, фазовых превращений (бездиффузионных и диффузионно контролируемых), влияние многокомпонентного легирования. Приведены фазовые диаграммы бинарных сплавов, тройных и рядя четверных, охватывающие практически все важные материалы на основе никелида титана. Рассмотрены неупругое поведение и эффекты памяти формы, сверхупругости, сверхпластичности, физические и механические свойства сплавов. Отдельно исследуются поведение и свойства монокристаллов данных сплавов. Анализируются электронные свойства, природа и роль точечных дефектов в сплавах, метастабильных по отношению к мартенситным переходам. Монография адресована широкому кругу специалистов в области физики сплавов, материаловедения, инженерных и медицинских наук, а также преподавателям, аспирантам и студентам физических, металлургических, технических и медицинских вузов.

Монография посвящена исследованию структуры и свойств интерметаллида Ti3Al, который является важной составляющей ряда многофазных сплавов, перспективных для применения в аэрокосмической промышленности в качестве жаропрочных и жаростойких материалов. Уникальные природные свойства алюминидов титана-низкая плотность, высокая температура плавления, стабильные модули упругости и повышенные прочностные характеристики-обусловливают постоянно растущий интерес к этим интерметаллидам, связанный с решением фундаментальных и технологических проблем. Систематизирован богатый литературный материал и итоги комплексного (экспериментального и теоретического) изучения механических свойств, дислокационной структуры, особенностей разрушения монокристаллического Ti3Al в широком интервале температур. Предложен общий подход к объяснению закономерностей деформационного поведения исследуемого интерметаллида на основе анализа структуры ядра сверхдислокаций. Особое внимание обращается на взаимосвязь между наблюдаемыми температурными аномалиями механических свойств и дислокационными превращениями. Приоритетные результаты компьютерного моделирования структуры ядра скользящих и заблокированных конфигураций сверхдислокаций получены с использованием метода молекулярной динамики. Этот перспективный способ применяется авторами также для оценки критерия хрупкого разрушения Ti3Al из анализа соотношения конкурирующих процессов: склонности материала к сколу и пластической релаксации напряжений вблизи вершины трещины. Книга предназначена для научных работников и инженеров, занимающихся разработкой и изучением интерметаллидов и сплавов на их основе, а также преподавателей, аспирантов, магистров и студентов старших курсов, изучающих современные методы исследований в материаловедении, в том числе моделирование атомной структуры реальных кристаллов. Материалы, которые вошли в монографию, частично использовались в курсе лекций для магистров физико-технического факультета УГТУ-УПИ.

В монографии рассмотрены процессы, протекающие в углеродистых и низколегированных сталях при закалке и отпуске, а также механизмы влияния структурных и фазовых превращений при закалке и отпуске на коэрцитивную силу, намагниченность насыщения, релаксационные намагниченность и магнитную восприимчивость, удельное электросопротивление и твёрдость. Приведены зависимости перечисленных и других физических свойства от температур нагрева при закалке и отпуске для многих углеродистых и низколегированных сталей. Отдельными группами рассмотрены высокохромистые стали с различным содержанием углерода, а также некоторые мартенситно-стареющие стали. Приводятся выражения статистической связи коэрцитивной силы с твёрдостью углеродистых и низколегированных сталей. Книга может быть полезной работникам центральных лабораторий и технических отделов металлургических, машиностроительных и других металлообрабатывающих заводов, студентам технических университетов в качестве справочного и учебного пособия.

Рассмотрено влияние различных способов термической обработки и методов механических испытаний на проявление хрупкого и вязкого разрушения высокопрочных сталей. Обобщены экспериментальные результаты изучения транскристаллитной и интеркристаллитной хрупкости сталей, а также роли структурных факторов в развитии различных форм хрупкого разрушения. Подробно описаны такие виды разрушения, как «сульфидная» хрупкость; высокотемпературная хрупкость сталей в аустенитной области температур; хрупкость, возникающая при околосолидусных температурах; замедленное разрушение высокопрочных сталей и др. Для каждого из рассмотренных видов хрупкости стали приведены рекомендации по снижению вредного воздействия охрупчивающих факторов. Книга адресована инженерам и научным работникам, занимающимся вопросами металловедения, термической обработки и горячей пластической деформации, может быть полезна студентам и аспирантам, изучающим металловедение и металлофизику.

В книге представлен ряд исследований перспективных материалов. Предложенные исследования, не претендуя на полноту и завершённость представлений, Отражают, несомненно, передний край науки в данной области. Рассмотрены некоторые из наиболее актуальных направлений физики конденсированного состояния, причём несомненным достоинством предлагаемого материала является его концептуальность. Для широкого круга специалистов-научных сотрудников, инженеров, работающих в области материаловедения и физики конденсированных систем (металлов и сплавов), а также преподавателей, аспирантов и студентов, специализирующихся в области материаловедения.

Приведены результаты изучения структуры и свойства жаропрочных никелевых композиций в жидком состоянии, определены особенности структурных изменений расплавов и рассмотрено их влияние на образование литых структур. На основе проведённых исследований предложена методика разработки режимов теплового воздействия на расплав и проанализированы результаты опытного и промышленного применения технологии ВТОР на структуру и свойства поликристаллических и монокристаллических изделий из жаропрочных никелевых сплавов. Кроме того, представлены результаты исследований влияния введения в расплав тугоплавких дисперсных соединений и оценено совместное влияние ВТОР и ТДС на структуру и свойства жаропрочных сплавов на основе никеля.
Издание предназначено для специалистов предприятий машиностроения, а также для студентов высших учебных заведений.

В монографии обобщён многолетний опыт работы со сверхпроводящими сплавами, композиционными материалами на основе соединений A3B, ВТСП-материалами и композитами на их основе, Исследования композиционных материалов проводились совместно с основным их создателем и разработчиком – ВНИИ неорганических материалов им. ак. А.А. Бочвара. Подробно изучены оловянные и галлиевые бронзы, используемые в качестве матриц многоволоконных сверхпроводящих композитов. Впервые обнаружено естественное и искусственное старение оловянных бронз и прерывистый распад – факторы, влияющие на их деформируемость. Выяснены особенности пластической деформации композиционных материалов, причины их хрупкости и предложены методы обработки, устраняющие эти нежелательные эффекты. Установлен зародышевый механизм образования сверхпроводящего слоя A3В и на его основе предложены варианты термических обработок, позволяющие целенаправленно изменять структуру сверхпроводящих слоёв. Установлен механизм положительного влияния легирующих добавок на критическую плотность тока в сильных магнитных полях. Рассмотрены особенности структуры и текстуры сильнодеформированных высокопрочных нанокомпозитов Cu-Nb. Исследована природа низкотемпературного распада (при 200оС) нестехиометрического соединения Y-Ba-Cu-O, который имеет две стадии – расслоение по кислороду и разупорядочение тяжёлых атомов. Приводится экспериментальная диаграмма состояния этой системы. Обнаружено естественное старение и возврат. Показано стабилизирующее влияние редкоземельных элементов на низкотемпературный распад. Изучена структура сверхпроводящих композитов на основе висмутовой керамики. Монография представляет интерес для специалистов, занимающихся разработкой, производством и эксплуатацией сверхпроводящих материалов, а также для физиков и материаловедов, работающих в области получения и изучения функциональных материалов с особыми свойствами, в частности, с повышенной прочностью при сохранении высокой электропроводности. Монография может быть интересна и полезна преподавателям вузов, аспирантам и студентам, специализирующимся в области структурных исследований, металлофизики, материаловедения и физики низких температур.

На основе анализа накопленного научно-производственного опыта, а также собственных исследований в книге предложен качественно новый подход к выбору и разработке сталей для крупногабаритных заготовок. Он основан на расчёте структуры и свойств по сечению массивных деталей. При этом состав стали должен обеспечивать получение определённых структур (структурных составляющих) по сечению детали при выбранном режиме термообработки, а в свою очередь стали с этими структурами должны обладать требуемым уровнем свойств.
Основное внимание уделялось изменению механических свойств с понижением температуры испытания и особенностям проявления отпускной хрупкости в крупных поковках.
Книга предназначена для инженеров и научных работников, занимающихся вопросами металловедения и термической обработки. Она может быть полезна студентам и аспирантам, изучающим материаловедение и металлофизику.

Машиностроению необходимы высокопрочные неферромагнитные аустенитные стали, к которым кроме основного требования – немагнитности - часто предъявляются дополнительные условия. В частности, необходимы немагнитные материалы, обладающие хорошей коррозионной стойкостью и в атмосферных условиях, и в разнообразных агрессивных средах, высокими жаростойкостью и жаропрочностью, хорошей пластичностью при разных температурах, вплоть до криогенных. Поэтому необходимы не только постоянное совершенствование существующих материалов, но и разработка принципиально новых сплавов, основанных на новых научно обоснованных и экспериментально многократно проверенных принципах.
В настоящей монографии рассмотрены аустенитные стали разных систем легирования (Fe-Mn, Fe-Ni, Fe-Cr-Ni, Fe-Cr-Mn-Ni), методы их объёмного и поверхностного упрочения в результате дисперсионного твердения. Исследованы закономерности формирования структуры и свойств в целях создания высокопрочных неферромагнитных сталей с повышенным сопротивлением механическому разрушению в интервале температур от -196 до 700оС, коррозионному растрескиванию под напряжением, абразивному и адгезионному износу. Обсуждены вопросы создания жаропрочных сталей с карбидным упрочнением, износостойких и коррозионно-стойких высокопрочных аустенитных сталей, аустенитных высокопрочных сталей с эффектом памяти формы.
Книга предназначена для научных работников и инженеров, занимающихся разработкой и исследованием сталей и сплавов, а также может быть полезна аспирантам и студентам старших курсов вузов.

Книга посвящена изучению научных основ технологии получения текстурованных лент-подложек из двойных и тройных никелевых сплавов, необходимых для последующего эпитаксиального нанесения на них буферных и сверхпроводящего слоёв при создании ленточных высокотемпературных проводников второго поколения. Обобщены исследования, выполненные авторами, а также данные зарубежных учёных по разработке и созданию лент-подложек из никелевых сплавов с острой кубической текстурой, по степени совершенства приближающейся к монокристаллическому состоянию. Особое внимание уделено условиям, обеспечивающим получение в металлических лентах необходимого комплекса механических и магнитных свойств при сохранении высокой степени совершенства кубической текстуры. Изучены особенности структуры исходного состояния заготовки перед прокаткой, а также параметры холодной прокатки, обеспечивающие получение в лентах требуемой текстуры деформации. Определены оптимальные режимы рекристаллизационного отжига, способствующие формированию в готовой ленте острой кубической текстуры. Полученные результаты использованы для разработки технологии получения длинных лент, которые можно применять в технических целях. Книга предназначена для специалистов в области материаловедения и физики металлов.