Монографии

В монографии обобщаются результаты изучения действия сильного магнитного поля на мартенситное превращение в сталях. Кратко излагаются теория действия магнитного поля на фазовые превращения, сопровождающиеся изменением намагниченности, и экспериментальные результаты, полученные при изучении действия импульсного магнитного поля большой напряженности на ряд сталей и железных сплавов. Рассматривается влияние химического состава, температуры наложения магнитного поля, величины зерна аустенита, предварительной пластической деформации, числа циклов обработки и характера кинетики мартенситного превращения. Приводятся данные по влиянию обработки в магнитном поле на механические свойства.

Монография предназначена для работников научно-исследовательских институтов и заводских лабораторий, работающих в области металловедения и термической обработки сталей и железных сплавов, а также физики фазовых превращений.

The overwhelming majority of technological processes for producing metallic alloys involve the conversion of initial materials into the molten condition and the subsequent solidification of the system at various, sometimes very high, cooling rates. In an attempt to improve the structure and service properties of ingots, castings and deformed semifinished products, process engineers have paid considerable attention to the search for optimal solidification conditions. The regimes of heat and mechanical treatment of cast metal are progressively improving. Only the first stage of the process - initial melt - is traditionally of marginal interest to metallurgists. In most cases, attempts to affect the system at this stage are confined to additional alloying with the aim of optimizing the system composition, and to refining the system in an effort to remove deleterious impurities.

At the same time a great body of data has been accumulated in scientific periodicals over the past 30-40 years, which indicates that metallic melts are dynamical systems of high complexity. They can exist in different structural states and make transit ons between these states under the influence of various external actions. The role of the structural state of the initial melt in the formation of the structure and properties of ingots produced from this melt and, consequently, the structure and properties of deformed semi-finished products is also established. As applied to steels, cast iron and nickel alloys, these facts are systematized in the collective monograph under the title Liquid Steel * published in the USSR in 1984. However, information regarding aluminium alloys has not been generalized to date, although the data accumulated in this field are equally impressive.

In the authors’ opinion, this monograph may fill this gap. It owes its origin to the collaboration of three researchers who over the past 20-30 years have studied various aspects of interrelation between the structure of aluminium melts am the structure and properties of ingots formed in solidification of these melts, or have searched actively for effective ways of influencing liquid metals to improve the quality of solid metals. We consider in this monograph a few possible ways of governing the structure and properties of cast metal by applying different external actions to the initial melt.

Монография посвящена исследованию структуры и свойств интерметаллидов начиная с широко известного сплава Ni3Al, составляющего основу современных суперсплавов. Особое внимание обращено на деформационное поведение интерметаллида TiAl, при исследовании которого авторами получены приоритетные результаты. На основе анализа обширной экспериментальной информации сделана попытка составить исчерпывающую в настоящий момент и целостную картину явлений, связанных с деформационным поведением интерметаллидов. Постоянно растущий интерес к ним связан с решением как технологических, так и фундаментальных проблем. Благодаря уникальной природе, некоторые из интерметаллидов уже стали основой аэрокосмических материалов нескольких поколений, а другие - потенциальными кандидатами для следующих поколений. Представлены экспериментальные данные по температурным аномалиям предела текучести и коэффициента упрочнения интерметаллидов Ni3Al и TiAl и сопутствующие им изменения дислокационной структуры. Излагаются современные представления о термоактивированных процессах блокировки дислокаций различных типов и дислокационных источников. Авторами разработан общий подход к описанию процесса пластической деформации как эволюции дислокационной популяции, в которой происходят и размножение дислокаций, и их превращения. Рассмотрены модели поведения дислокационной популяции, которые объясняют наблюдаемые аномалии деформационных характеристик интерметаллидов. Обсуждается связь дислокационных превращений и хрупко-вязкого перехода в интерметаллидах.

В монографии рассмотрены наукоёмкие технологии получения новых материалов (субмикрокристаллических и нанокристаллических) с высокими механическими, упругими, антифрикционными, магнитными, а также другими функциональными свойствами. Представлены прочностные и пластические параметры наноструктурных сплавов на основе железа, алюминия, титана и других металлов с пределом текучести, превышающим до 2-х раз предел текучести образцов с обычным размером зерна. Исследованы структурные дефекты, механизмы деформации и разрушения субмикро- и нанокристаллических металлов и сплавов. Показано, что за счёт создания субмикро- и нанокристаллической структуры в сплавах алюминия, титана, магния и других можно вызвать эффект сверхпластичности или снизить температурную область, в которой возникает эффект сверхпластичности материалов. В наноструктурных магнитных сплавах на основе железа и кобальта (в магнитомягких и в магнитотвёрдых сплавах) могут быть достигнуты предельно рекордные характеристики магнитных свойств.

В книге отражены результаты стремительного развития науки и технологии новых материалов. Она будет одинаково интересна и полезна специалистам-физикам и металловедам, работающим в области получения материалов с повышенными свойствами, преподавателям вузов, аспирантам и студентам, специализирующимся в области металлофизики, материаловедения и физики магнитных свойств.

Монография посвящена физике деформационного упрочнения упорядоченных сплавов. Рассмотрены типы дислокаций в сверхструктурах. Приведена феноменологическая схема описания пластической деформации с учётом нескольких в дислокационных превращений. Исследована физическая природа явления термического упрочнения упорядоченных сплавов. Описан эффект доменнограничного упрочнения в слоистых сверхструктурах, на основе которого разработаны сплавы с высокими прочностными свойствами.

В монографии дан обзор литературных данных, касающихся особенностей холодной деформации и разрушения металлов с ОЦК решёткой. Сделано обобщение систематических исследований влияния предварительной холодной деформации и термической обработки на механические свойства и дислокационную структуру железа и сталей. Указаны оптимальные условия холодной деформации и термической обработки, обеспечивающие высокие пластические и вязкие свойства железа и сталей при низких температурах.

В монографии приведены результаты исследований и конструирования состава, структуры и свойств инновационных металлических материалов, рассмотрены некоторые современные материаловедческие направления, представляющие интерес для науки и практики.

Для широкого круга специалистов - научных сотрудников, инженеров, работающих в области металлургии и машиностроения, а также преподавателей, аспирантов и студентов, специализирующихся в области материаловедения.

Рассмотрены теоретические и экспериментальные результаты взаимосвязи жидкого и твёрдого состояний в металлах и сплавах. Основное внимание уделено роли расплава в формировании структуры и свойств алюминиевых сплавов с различными диаграммами состояний. Приведено большое количество экспериментальных данных о структурно-чувствительных свойствах Al-расплавов. Описаны современные представления об их микронеоднородном строении. Широко представлены результаты по формированию метастабильных состояний в Al-сплавах при быстрой закалке расплава после его температурно-временной обработки. Приведён эксперимент и обсуждены вопросы модифицирования деформируемых и литейных сплавов тугоплавкими и поверхностно-активными добавками. Предложены новые способы модифицирования и рафинирования промышленных силуминов в солевых ионных расплавах.

Книга адресована научным сотрудникам и специалистам, занятым в производстве алюминиевых сплавов и изделий из них.

Цементит (карбид железа) является упрочняющей фазой в углеродистых и низколегированных сталях с перлитной структурой. Изучение его морфологии и структурных особенностей – важная и актуальная задача современного физического металловедения. 

В монографии приведены экспериментальные результаты по изучению структуры цементита, как структурной составляющей перлита. Рассмотрены теоретические представления кристаллографии цементита и приведены данные первопринципных расчетов электронной структуры цементита. Большое внимание уделено морфологическим и кристаллографическим характеристикам цементита в сталях с перлитной 
структурой после различных режимов термообработки. Представлены новые и оригинальные данные нейтронографического, EELFS- и ЯГР-исследования цементита в углеродистых сталях. Детально проанализирована ориентационная связь между ГЦК решеткой аустенита и структурными составляющими перлита. Приводятся данные об эволюции структуры пластинчатого и зернистого перлита после холодной пластической деформации. 

Книга предназначена для научных работников, работающих в области физики конденсированного состояния и материаловедения, а также может быть полезна студентам старших курсов и аспирантам, обучающихся по соответствующим специальностям.

Монография посвящена моделированию поведения карбонитридов при термической обработке сталей. Обобщены результаты экспериментальных исследований диффузионного взаимодействия фаз внедрения с железом и сталями и эволюции карбонитридных выделений при термической обработке. Систематизированы имеющиеся данные о термодинамических свойствах и параметрах диффузии карбидо- и нитридообразующих элементов. Описаны методы расчёта фазовых равновесий в сталях с карбонитридным упрочнением. Приведены результаты термодинамических расчётов для сталей различного состава, методы моделирования эволюции выделений при термической обработке, причём основное внимание уделено числовым методам. Рассмотрены возможности использования результатов термодинамических и кинетических расчётов для анализа и прогнозирования фазового состава, структуры и свойств сталей с карбонитридным упрочнением.

Монография предназначена для широкого круга научных и инженерно-технических работников, специализирующихся в области физического металловедения и теории фазовых превращений. Она может быть полезна преподавателям, аспирантам и студентам старших курсов соответствующих специальностей.