Влияние слабых магнитных полей на микротвердость и ползучесть алюминия тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ



Загуляев Дмитрий Валерьевич

ВЛИЯНИЕ СЛАБЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА МИКРОТВЕРДОСТЬ И ПОЛЗУЧЕСТЬ АЛЮМИНИЯ

Специальность 01.04.07 - физика конденсированного состояния

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 2 МАЙ 2011

Новокузнецк - 2011

4845491

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирский государственный индустриальный университет»

Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор

Громов Виктор Евгеньевич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, доцент

Баранникова Светлана Александровна

кандидат физико-математических наук, доцент Хаимзон Борис Бернардович

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Новосибирский государственный технический университет»

Защита состоится 31 мая 2011 г. в 10°° часов на заседании диссертационного совета Д 212.252.04 при Сибирском государственном индустриальном университете по адресу: 654007, г. Новокузнецк, Кемеровская область, ул. Кирова, 42, СибГИУ. Факс (3843) 46-57-92 E-mail: d212_252_04@sibsiu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет».

Автореферат разослан «К9у> апреля 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, д.х.н., профессор

Горюшкин В.Ф.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Одной из фундаментальных проблем физики твердого тела является взаимодействие поля с веществом. В литературе давно и подробно рассматриваются влияния электрических и магнитных полей на физические и механические свойства металлов, обсуждаются наблюдения, связанные с полевым воздействием на материалы. Тем не менее, вопрос о возможном влиянии магнитного поля на пластические свойства немагнитных металлов долго не ставился.

Впервые магнитопластический эффект был обнаружен в 1987 г. группой ученых под руководством профессора Альшица В.И. Было установлено явление перемещения дислокаций под действием постоянного магнитного поля в кристаллах NaCl в отсутствие механических напряжений, которое в дальнейшем получило название магнитопластического эффекта. Последующие исследования в этой области показали, что магнитопластический эффект приводит к понижению предела текучести, уменьшению микротвердости и внутреннего трения различных монокристаллических материалов. Однако, влияние магнитного поля на пластические свойства поликристаллических металлов, обладающих парамагнитными свойствами, изучено недостаточно.

Особо выделим актуальность и практическую значимость исследований изменения пластических свойств в магнитном поле поликристаллических металлов. Влияние магнитного поля на пластические свойства поликристаллических металлов и сплавов имеет большое значение для оценки изменения свойств материалов энергетических установок, работающих в магнитных полях.

В связи с вышеизложенным диссертационная работа, в которой приводятся результаты исследований влияния постоянного и импульсного магнитных полей на пластические свойства и дислокационную субструктуру поликристаллического алюминия и их анализ, представляется актуальной.

Цель работы. Исследование влияния постоянного и импульсного магнитных полей на микротвердость, параметры ползучести на установившейся стадии и дислокационную структуру поликристаллического алюминия.

Для реализации цели в работе поставлены следующие задачи:

1) исследование изменения микротвердости поликристаллического алюминия в постоянном и импульсном магнитных полях;

2) установление закономерностей изменения процесса ползучести при воздействии постоянным магнитным полем;

3) исследование поверхности разрушения поликристаллического алюминия при ползучести в условиях воздействия постоянного магнитного поля;

4) анализ формирования и эволюции дислокационных субструктур в алюминии при ползучести в постоянном магнитном поле.

Научная новизна. Впервые проведены комплексные исследования по л/ установлению влияния слабых магнитных полей на деформационное поведений ^

и тонкую структуру поликристаллического алюминия марки А85 при микроиндентировании и ползучести.

Установлено, что воздействие постоянным магнитным полем с индукцией до 0,3 Тл и импульсным до 1,2 Тл снижает микротвердость поликристаллического алюминия. Наблюдается линейный характер снижения микротвердости алюминия при воздействии постоянным магнитным полем. Изменение микротвердости после воздействия импульсным магнитным полем имеет характер кривой с насыщением.

Впервые определено, что постоянное магнитное поле в зависимости от его величины может как ускорять процесс ползучести при индукции до 0,1 Тл, так и замедлять в интервале 0,1 - 0,3 Тл. Анализ дефектной субструктуры материала показал, что ползучесть в условиях воздействия магнитного поля 0,3 Тл сопровождается увеличением скалярной плотности дислокаций и дислокационных петель, что приводит к снижению скорости ползучести.

Научная и практическая значимость работы. В диссертационной работе сформирован банк данных и установлены закономерности, расширяющие представления о влиянии магнитных полей на деформационное поведение алюминия. Экспериментальные результаты, полученные в работе, и их анализ могут явиться основой разработки метода диагностики ресурса работоспособности изделий из алюминия, эксплуатирующихся при действии магнитных полей.

Комплексный подход к изучению влияния магнитных полей на микротвердость и ползучесть алюминия способствует более глубокому пониманию физической природы указанного воздействия.

Полученные в работе данные о влиянии магнитных полей на механические свойства алюминия должны учитываться на практике при решении производственных задач, связанных с разработкой перспективных технологических методов обработки металлов, включая новые методы получения нанокристаллических и субмикрокристаллических материалов (например, равноканальное угловое прессование и др.). Кроме того, влияние слабых магнитных полей необходимо учитывать при эксплуатации в режимах ползучести деталей ответственного назначения из алюминия и точных электромеханических приборов.

Результаты работы могут быть использованы студентами и аспирантами, обучающимися по специальностям «Физика конденсированного состояния» и «Физическое материаловедение».

Реализация результатов. Количественные закономерности изменения деформационного поведения материалов в магнитных полях реализованы в научной деятельности: при установлении режимов магнито-термической обработки наноструктурированных сплавов из магнитно-мягких материалов в Институте металловедения и физики металлов им. Г.В. Курдюмова ЦНИИЧермет им. И.П. Бардина; при изучении свойств наноструктурированных сплавов с памятью формы в Сибирском физико-техническом институте при Томском государственном университете и наноцентре Тамбовского

государственного университета им. Г.Р. Державина. Экспериментальная установка, сконструированная в работе, внедрена в учебный процесс СибГИУ, и используется студентами при изучении курса общей физики.

Результаты работы могут быть использованы: при модификации поверхности металлов и сплавов на электронно-ионно-плазменных установках, разрабатываемых в ЛПЭЭ института сильноточной электроники СО РАН; при исследовании физических свойств твердых тел в сверхсильных стационарных и импульсных магнитных полях в институте физики им. J1.B. Киренского СО РАН.

Достоверность результатов работы обеспечивается комплексным подходом к решению поставленных задач и использованием апробированных методик современного физического материаловедения, анализом литературных источников, применением статистических методов обработки экспериментальных данных, корреляцией полученных результатов с результатами других авторов, справками об использовании результатов работы.

Личный вклад автора состоит в проведении испытаний на ползучесть и микроиндентирование в условиях воздействия магнитными полями, анализе данных фрактограмм поверхности разрушения и картин дислокационной субструктуры алюминия, в обработке полученных данных, сопоставлении полученных результатов с результатами других авторов, формулировании выводов и положений, выносимых на защиту, написании и подготовке статей к публикации.

Научные результаты, выносимые на защиту:

1) экспериментальные зависимости уменьшения микротвердости алюминия при действии постоянного и импульсного магнитных полей.

2) немонотонный характер изменения скорости установившейся ползучести алюминия при действии слабого постоянного магнитного поля.

3) закономерности изменения параметров дислокационной субструктуры и поверхности разрушения алюминия при ползучести в магнитном поле.

Апробация работы и публикации. Результаты проведенных исследований докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях, совещаниях и семинарах: республиканской научной конференции аспирантов, магистрантов и студентов «Физика конденсированного состояния», 2008, 2009, Гродно; Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука, технологии, инновации», 2008, Новосибирск; V Всероссийской конференции молодых ученых «Физика и химия высокоэнергетических систем», 2009, Томск; 15-й, 16-й Всероссийских научных конференциях студентов физиков и молодых ученых, 2009, 2010, Кемерово, Волгоград; XLVIII Международной конференции, посвященной памяти М.А. Криштала «Актуальные проблемы прочности», 2009, Тольятти; третьей Международной конференции «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов», 2009, Москва; VII Международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности», 2009, Санкт - Петербург; V Евразийской научно-

практическая конференции «Прочность неоднородных структур», 2010, Москва; VI Всероссийской конференции «Механика микронеоднородных материалов и разрушение», 2010, Екатеринбург; VII Российской ежегодной конференции молодых научных сотрудников и аспирантов, 2010, Москва; Международной научно-технической конференции «Современное материаловедение и нанотехнологии», 2010, Комсомольск-на-Амуре.

Работа выполнялась в соответствии с темами НИР ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет», в рамках Аналитической ВЦП "Развитие научного потенциала высшей школы на 2009-2011 годы (проекты 2.1.2/546, 2.1.2/13482), ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013г.» (госконтракты П332, П411, 02.740.11.0538).

Результаты исследований по теме диссертационной работы опубликованы в 20 печатных работах, из которых 8 статей в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных ВАК РФ.

Соответствие диссертации паспорту специальности. Диссертационная работа по своим целям, задачам, содержанию, методам исследования и научной новизне соответствует пункту 1 «Теоретическое и экспериментальное изучение физической природы свойств металлов и их сплавов, неорганических и органических соединений, диэлектриков и в том числе материалов световодов как в твердом, так и в аморфном состоянии в зависимости от их химического, изотопного состава, температуры и давления» паспорта специальности 01.04.07 - «Физика конденсированного состояния» (технические науки).

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, пяти разделов, основных выводов, приложений, списка литературы из 134 наименований. Диссертация содержит 146 страниц машинописного текста, в том числе 5 таблиц и 50 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы научные результаты, выносимые на защиту, научная новизна, достоверность, практическая значимость научных результатов проведённого исследования, излагается и личный вклад автора. Обосновано соответствие диссертации паспорту специальности.

В первом разделе «Изменение физических и механических свойств металлов в условиях внешних энергетических воздействий» приведен обзор статей в ведущих зарубежных и российских научных журналах, монографий и патентов по исследуемой тематике. Представлены общие сведения о физической природе процесса ползучести и рассмотрены структурные изменения, претерпеваемые материалами в процессе ползучести. Проанализированы основные виды внешних энергетических воздействий, приводящих к модификации физико-механических свойств металлов и сплавов. Основное внимание уделено магнитопластическому эффекту, в частности работам научных групп под руководством профессоров В.И. Алыпица и Ю.И. Головина. Отмечено, что основные исследования влияния магнитных полей

проведены на монокристаллических материалах. Анализ имеющихся теоретических и экспериментальных исследований позволил сформулировать цель и задачи диссертационной работы.

Во втором разделе «Методы исследования и обработки экспериментальных данных» приводятся описания методов физического материаловедения, используемых при выполнении работы. Рассматриваются методики обработки экспериментальных данных. Обоснован выбор материала для исследований.

В качестве материала для исследований использовался поликристаллический алюминий марки А 85. Испытания на ползучесть при постоянном растягивающем напряжении о = 65 МПа проводились при комнатной температуре на двух видах образцов: первые - цилиндрической формы диаметром 2,5 мм и длиной рабочей части 150 мм; вторые — в виде пластин толщиной 0,46 мм, полученных прокаткой при комнатной температуре. Обе партии образцов перед испытаниями на ползучесть отжигались при температуре 773 К в течение 2 ч с последующим охлаждением в печи.

При исследованиях микротвердости в магнитном поле использовались цилиндрические образцы алюминия диаметром 1 см. Они предварительно отжигались, механически полировались и химически травились в растворе Бонера.

Индукцию магнитного поля, создаваемую источником постоянного магнитного поля, контролировали миллитесламетром ТПУ с точностью до 0,01 мТл. В качестве источника импульсного магнитного поля была использована стандартная магнито-импульсная установка (МИУ 10/30).

Исследование процесса ползучести проводились с помощью испытательной машины на растяжение, сконструированной в ГОУ ВПО «СибГИУ». Она состоит из металлического жесткого каркаса, на котором был установлен источник магнитного поля, внутри каркаса располагается блок для проведения экспериментов совместно с измерительной аппаратурой.

Исследования дефектной субструктуры образцов осуществляли методами просвечивающей электронной дифракционной микроскопии фольг на просвет при помощи электронного микроскопа ЭМ-125. Поверхность разрушения образцов при ползучести в обычных условиях и в магнитном поле исследовали методами сканирующей электронной микроскопии с помощью прибора «SEM 515 Philips».

В третьем разделе «Изменение микротвердости алюминия в постоянном и импульсном магнитных полях» проведены исследования влияния постоянного и импульсного магнитных полей на микротвердость алюминия.

Изучение влияния постоянного магнитного поля на микротвердость алюминия показало, что после удаления образца из магнитного поля, значение относительного изменения микротвердости снижается на величину, зависящую от времени выдержки и значения индукции магнитного поля. Установлено, что после прекращения действия магнитного поля микротвердость возвращается к исходному значению.

Количественно эффект влияния магнитного поля характеризовался относительным изменением микротвердости

д = [((НУ)-(НУ0))/(НУ0)]аОО%, где (НУ) - среднее (не менее чем по 30

измерениям) значение микротвердости образца, выдержанного в магнитном поле, (НУ0) - среднее (не менее чем по 30 измерениям) значение микротвердости без воздействия магнитным полем.

Все полученные в ходе исследований зависимости относительного изменения микротвердости от времени, прошедшего после обработки магнитным полем, имеют вид, подобный приведенному на рисунке 1.

Анализ зависимости показывает, что микротвердость алюминия после удаления из магнитного поля релаксирует до исходного значения по закону С> = 0,53 - Оо'ЕХР[-1/12,72], где 1 - время, прошедшее после обработки образца магнитным полем, <Зо — постоянная, зависящая от величины магнитного поля и времени выдержки в нем, характеризующая начальный эффект влияния магнитного поля.

Следует отметить, что повторная выдержка образцов алюминия, микротвердость которых еще не достигла исходного значения, в магнитном поле приводит к изменению микротвердости до таких же значений, как и при первоначальной обработке, что говорит о неаддитивности эффекта влияния.

Определено, что начальный эффект влияния магнитного поля на микротвердость алюминия -максимальный, и наблюдается сразу после удаления образца из магнитного поля (рисунок 1). В связи с вышесказанным были проведены исследования начального эффекта,

и было установлено, что влияние магнитного поля на микротвердость не наблюдается для значений индукции меньше 0,1 Тл, а при дальнейшем увеличении индукции магнитного поля эффект линейно возрастает, что говорит о существовании порогового значения Вп.

Экспериментальные исследования влияния времени выдержки в магнитном поле показали, что зависимость относительного изменения микротвердости от времени обработки магнитным полем имеет вид кривой с насыщением

о, •»

Рисунок 1 — Релаксация р после 60 минут выдержки в магнитном поле (В = 0,3 Тл)

(рисунок 2). Микротвердость достигает своего минимума при времени выдержки в магнитном поле порядка 2 часов.

......-

- —о__________.

д. %

Рисунок 2 - Зависимость относительного изменения микротвердости от времени выдержки в магнитном поле: 0,2 Тл (а); 0,25 Тл (б); 0,30 Тл (в)

Выявлено, что зависимость относительного изменения микротвердости алюминия от индукции импульсного магнитного поля имеет вид кривой с насыщением (рисунок 3). Значение максимального эффекта наблюдается при индукции импульсного магнитного поля 0,8 Тл, дальнейшее увеличение не приводит к усилению эффекта влияния.

В,Тл в четвертом раз-

деле «Характер влияния постоянного магнитного поля на ползучесть алюминия на линейной стадии» представлены результаты исследования влияния магнитного поля на процесс ползучести алюминия. Основное внимание уделено стадии установившейся ползучести, скорость на которой постоянна. Характерные кривые ползучести, полученные при растяжении в

О, % Рисунок 3 изменения

- Зависимость микротвердости

относительного алюминия от

индукции импульсного магнитного поля

магнитном поле и без него, приведены на рисунке 4. Они содержат стадии логарифмической, установившейся и ускоренной ползучести, что совпадает с общепринятыми представлениями о кинетике процесса в таких условиях.

О 2 4 6 5 10 П Ьч

Рисунок 4 - Характерные кривые ползучести алюминия: без воздействия (а) и с воздействием магнитным полем 0,15 Тл (б); 0,22 Тл (в); 0,30 Тл (г)

Рисунок 5 - Зависимость относительного изменения скорости ползучести ^ от индукции магнитного поля В

Обобщенный график зависимости относительного изменения скорости ползучести, определяемой на линейной стадии, от индукции магнитного поля приведен на рисунке 5.

Из представленной зависимости следует, что эффект влияния магнитного поля не однозначен: происходит как возрастание скорости ползучести с достижением максимального значения при В = 0,07 Тл, так и ее замедление с достижением минимального значения при В = 0,30 Тл.

В пятом разделе «Особенности дислокационной субструктуры и поверхности разрушения алюминия, формирующихся при ползучести в магнитном поле» приведены результаты исследования изменения дислокационной субструктуры и фрактографии поверхности разрушения при ползучести алюминия в магнитном поле, полученные методами дифракционной и сканирующей электронных микроскопий.

Визуальный анализ поверхности излома плоского образца алюминия, разрушенного при растяжении в условиях ползучести (рисунок 6), выявляет две зоны - волокнистая зона и зона среза. Этот факт указывает на то, что разрушение алюминия происходило в условиях стабильного роста трещины.

Характерные микрофотографии, демонстрирующие присутствие на поверхности разрушения алюминия различных видов ямок - равноосных и сдвига, приведены на рисунке 7. Следует отметить, что в экспериментах ямки сдвига преимущественно формировались при ползучести алюминия в условиях присутствия внешнего магнитного поля. Выполненный статистический анализ поверхности разрушения показал, что в зоне волокнистого излома при деформации без магнитного поля средний размер ямок вязкого излома 3,4+1,5 мкм. Ползучесть в условиях внешнего магнитного поля приводит к уменьшению среднего размера ямок вязкого излома более чем в 2 раза и составляет 1,5±0,9 мкм. Одновременно с этим уменьшается и размерный интервал ямок: в экспериментах без магнитного поля он составляет 1-9 мкм, а в присутствии магнитного поля он существенно уменьшается 0,25-5 мкм.

Зона среза в исследованных образцах также содержит ямки вязкого излома (ямки сдвига). Проведенные количественные исследования показали, при испытаниях без магнитного поля средние размеры ямок вязкого излома составляют 1,75±0,9 мкм; при разрушении образцов в присутствии магнитного поля - средние размеры ямок вязкого излома составляют 1,1 ±0,7 мкм.

Анализ количественных данных показывает, что ползучесть технически чистого алюминия во внешнем магнитном поле приводит к увеличению числа мест зарождения ямок вязкого излома (микропор). Местами зарождения ямок вязкого излома являются частицы вторых фаз, внутрифазные (границы зерен) и межфазные (границы частица / матрица) границы раздела, внутризеренные дефекты (субзеренные границы, дислокации). По-видимому, внешнее магнитное поле, ввиду его сравнительной малости, не приводит к изменению фазового состава, размеров и морфологии частиц второй фазы, состояния и плотности границ зерен. В этом случае полученные результаты могут косвенно

свидетельствовать о том, что магнитное поле оказывает влияние на эволюцию дефектной субструктуры объема и приповерхностного слоя образца при ползучести алюминия в части скорости накопления и аннигиляции, механизмов зарождения и схему перестройки.

Рисунок 6 - Фрактограммы поверхности разрушения технически чистого алюминия, а - ползучесть без; б - в присутствии внешнего магнитного поля

Рисунок 7 - Фрактограммы поверхности разрушения алюминия, деформированного в условиях ползучести; а - ямки сдвига; б - ямки отрыва

Анализ дислокационной субструктуры, формирующейся в алюминии при ползучести, показал, что независимо от того, существовало внешнее магнитное поле или нет, наблюдается зеренно-субзеренная (блочная) структура (рисунок 8). Результаты измерения параметров дислокационной субструктуры представлены в таблице 1. Установлено, что основным типом формирующейся дислокационной субструктуры является хаотическая дислокационная субструктура, объемная доля которой составляет 72 и 77 % для условий эксперимента в магнитном поле и без него, соответственно.

Таблица 1 - Характеристики дислокационных субструктур алюминия при различных степенях деформации

Е, % <Рд>, Ю10 см"2 <Р„>, ю10 см"2 ДУ, %

В = ОТл В = 0,ЗТл В = ОТл В = 0,ЗТл В = 0 Тл В = 0,3 Тл

хаос сетки ячейки хаос сетки ячейки

0 0,55 - 0 - 100 0 0 - - -

15 1,65 2,2 1,0 1,6 77 23 0 72 23 5

22 2,0 1,8 1,2 2,5 72 28 0 79 21 0

Примечание: <рд> - скалярная плотность дислокаций, <рп> — средняя плотность дислокационных петель, ДУ — объемная доля субструктуры, хаос - хаотическая дислокационная субструктура, сетки - сетчатая дислокационная субструктура, ячейки -ячеистая дислокационная субструктура (е = 15 % - линейная стадия ползучести, е = 22 % -разрушенное состояние).

Существенные различия формирования типов субструктуры относительно исходного состояния обнаруживаются при сопоставлении скалярной плотности дислокаций и дислокационных петель: ползучесть привела к увеличению более чем в 3 раза величины скалярной плотности дислокаций и формированию дислокационных петель. При этом значения обоих параметров дислокационной субструктуры выше в алюминии,

Рисунок 8 - Блочная структура, формирующаяся в технически чистом алюминии на стационарной стадии ползучести (5=15 %); а - изотропные; б - анизотропные блоки

В объеме материала, прилегающем к зоне разрушения, выявлены хаотическая, сетчатая и ячеистая дислокационные субструктуры, а также дислокационные петли (рисунок 9).

Независимо от действия магнитного поля основной является хаотическая дислокационная структура (таблица 1). Однако, условия эксперимента оказывают существенное влияние на плотность дислокационных петель: ползучесть в присутствии внешнего магнитного поля приводит к формированию структуры, плотность дислокационных петель в которой более чем в 2 раза выше, чем при ползучести в обычных условиях (таблица 1). Это

обстоятельство позволяет объяснить физический механизм, лежащий в основе, снижения скорости ползучести технически чистого алюминия в присутствии внешнего магнитного поля. А именно: чем выше плотность дислокационных петель, тем больше степень закрепления дислокаций на стопорах и тем ниже скорость ползучести материала.

Рисунок 9 - Дислокационные субструктуры, формирующиеся в зоне разрушения алюминия, деформированного в условиях ползучести; а - хаотическая; б - сетчатая; в - ячеистая; г - дислокационные петли

В приложениях приведены описания реализации результатов диссертационного исследования и направления их возможного практического применения, а также справки об использовании результатов работы в научной и учебной деятельности.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Выдержка алюминия в магнитном поле снижает микротвердость алюминия. Определено пороговое значение индукции постоянного магнитного поля (В = 0,10 Тл), начиная с которого наблюдается эффект линейного снижения микротвердости. Увеличение времени выдержки в постоянном магнитном поле приводит к возрастанию эффекта, максимум которого достигается при 1 = 2 часа.

2. Выявлено, что зависимость относительного изменения микротвердости (2 от индукции импульсного магнитного поля носит характер кривой с насыщением, которое наступает при значении индукции 0,8 Тл.

3. Установлен знакопеременный характер зависимости относительного изменения скорости ползучести алюминия \ от индукции магнитного поля. Показано, что в интервале значений индукции магнитного поля В < 0,15 Тл относительное изменение скорости ползучести алюминия имеет немонотонный характер: до значения В ~ 0,05 Тл её значения возрастают на ^ ~ 55 %; в интервале В = 0,05 - 0,10 Тл её значения не изменяются; в интервале В > 0,10 Тл происходит монотонное снижение на такую же величину £ ~ 55 %.

4. Установлено, что ползучесть в условиях внешнего магнитного поля приводит к уменьшению среднего размера ямок вязкого излома более чем в 2 раза (1,5 мкм при В = 0,30 Тл), по сравнению с обычными условиями эксперимента (3,4 мкм).

5. Установлено, что ползучесть в магнитном поле способствует увеличению скалярной плотности дислокаций от <рд> = 1,65-Ю10 см"2 при В = 0 Тл до <рд> = 2,2-1010 см"2 при В = 0,30 Тл, формирующих субструктуру дислокационного хаоса, а также интенсификации процесса образования дислокационных петель (<р„> = 1,2-1010 см"2, при В = 0 Тл; <рп> = 2,5-1010 см"2, при В = 0,30 Тл). Высказано предположение, что выявленные субструктурные превращения могут сопровождаться снижением скорости ползучести алюминия в постоянном магнитном поле.

Список публикаций по теме диссертационной работы

1. Загуляев, Д. В. Влияние внешних энергетических источников на скорость ползучести алюминия / Д. В. Загуляев, Р. А. Филипьев, С. В. Коновалов [и др.] // Вестник Магнитогорского ГТУ им. Г.И. Носова. - 2008. - № 1. -С. 68-71.

2. Загуляев, Д. В. Ползучесть поликристаллического А1 в постоянном магнитном поле / Д. В. Загуляев, С. В. Коновалов, В. Е. Громов // Вестник Челябинского государственного университета. Серия: Физика. - 2009. -№24.-С. 49-53.

3. Загуляев, Д. В. Влияние воздействия слабого магнитного поля на скорость ползучести металлов / Д. В. Загуляев, С. В. Коновалов, В. Е. Громов // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 2009. - № 2. - С. 50-51.

4. Петрунин, В А. Влияние слабого магнитного поля на изменение скорости ползучести алюминия / В. А. Петрунин Д. В. Загуляев, С. В. Коновалов [и др.]// Вестник Тюменского государственного университета. - 2009. - №.

6. - С. 60-63.

5. Загуляев, Д. В. Влияние слабых магнитных полей на микротвердость поликристаллического алюминия / Д. В. Загуляев, С. В. Коновалов, В. Е. Громов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика. - 2010. - № 9. - С. 53-56.

6. Загуляев, Д. В. Изменение микротвердости технически чистого алюминия А85 в импульсном магнитном поле / Д. В. Загуляев, С. В. Коновалов, В.

Е. Громов // Вестник Челябинского государственного университета. Серия: Физика. - 2010. - Вып. 7. - № 12. - С. 21-25.

7. Загуляев, Д. В. Влияние магнитного поля на эволюцию дефектной субструктуры и поверхность разрушения алюминия при ползучести / Д. В. Загуляев, С. В. Коновалов, Ю. Ф. Иванов [и др.] // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Физика. Математика. - 2010. - № 2. - С. 215-220.

8. Загуляев, Д. В. Особенности дислокационной субструктуры алюминия, формирующейся при ползучести в магнитном поле / Д. В. Загуляев, Ю.Ф. Иванов, C.B. Коновалов [и др.] // Деформация и разрушение материалов. -2011.-№ 5.-С. 8-12.

9. Коновалов, С. В. Влияние внешнего энергетического воздействия на скорость ползучести AI / С. В. Коновалов, Р. А. Филипьев, Д. В. Загуляев // Физика конденсированного состояния: тезисы докладов XVI республиканской научной конференции аспирантов, магистрантов и студентов: В 2т. Т. 2 / ГрГУ. - Гродно, 2008. - С. 133-135.

Ю.Загуляев, Д. В. Изменение скорости низкотемпературной ползучести AI под действием магнитного поля / Д.В. Загуляев, C.B. Коновалов, М.М. Морозов // Наука технологии инновации: материалы всероссийской научной конференции молодых ученых / НГТУ. - Новосибирск, 2008. -Часть 2. - С. 63-65.

П.Петрунин, В. А. Изменение микротвердости поликристаллического алюминия в слабом магнитном поле / В. А. Петрунин, Д. В. Загуляев, С. В. Коновалов [и др.] // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2009. - № 2. - Т. 6. - С. 51-53.

12.Загуляев, Д. В. Микротвердость алюминия в слабом магнитном поле / Д. В. Загуляев, С. В. Коновалов, Р. А. Филипьев [и др.] // Актуальные проблемы прочности: сб. науч. трудов XLVIII Международной конференции, посвященной памяти М.А. Криштала / ТГУ. - Тольятти, 2009.-С. 222-223.

13.3агуляев, Д. В. Исследование влияния слабого магнитного поля на микротвердость технически чистого алюминия / Д. В. Загуляев, С. В. Коновалов, В. Е. Громов [и др.] // Деформация и разрушение материалов и наноматериалов: сб. науч. трудов третьей Международной конференции / Изд-во Интерконтакт Наука. - М., 2009. - Т. 1. - С. 116.

14.3агуляев, Д. В. Изменение скорости ползучести AI в магнитном поле / Д. В. Загуляев, С. В. Коновалов, Р. А. Филипьев [и др.] // Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности: сборник трудов седьмой международной научно-практической конференции / Изд-во политехи, ун-та; под ред. А. П. Кудинов, Г. Г. Матвиенко. - СПб., 2009. - С. 203-204.

15.Загуляев, Д. В. Влияние импульсного магнитного поля на микротвердость AI / Д. В. Загуляев, С. В. Коновалов, М. В. Пономарева [и др.] // V —

Евразийская научно практическая конференция «Прочность неоднородных структур» / МИСиС. - М., 2010. - С. 42-43.

16.3агуляев, Д. В. Исследования влияния времени выдержки в постоянном магнитном поле на микротвердость алюминия / Д. В. Загуляев, С. В. Коновалов, В. Е. Громов // ВНКСФ-16: Шестнадцатая Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых: материалы конф. / Изд-во АСФ России. - Екатеринбург; Волгоград, 2010. - С. 718— 719.

17.Загуляев, Д. В. Характер влияния импульсного магнитного поля на микротвердость алюминия / Д. В. Загуляев, С. В. Коновалов, М. В. Пономарева [и др.] / Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2010. - Т. 7. -№ 1. - С. 32-35.

18.3агуляев, Д. В. Морфология поверхности разрушения алюминия, формирующейся при ползучести в магнитном поле / Д. В. Загуляев, С. В. Коновалов, Ю. Ф. Иванов // Материаловедение и металлофизика легких сплавов. Международная научная школа для молодежи: сборник научных статей / Изд-во ГОУВПО «УрФУ». - Екатеринбург, 2010. - С. 146-148.

19.3агуляев, Д. В. Изменение скалярной пОлотности дислокаций алюминия при ползучести во внешнем магнитном поле / Д. В. Загуляев // Физико-химия и технология неорганических материалов: сборник статей VII Российской ежегодной конференции молодых научных сотрудников и аспирантов / Изд-во Интерконтакт Наука. - М., 2010. - С. 27-29.

20.3агуляев, Д. В. Особенности формирования дислокационной субструктуры алюминия при ползучести в слабом магнитном поле / Д. В. Загуляев, С. В. Коновалов, Ю. Ф. Иванов [и др.] // Современное материаловедение и нанотехнологии: материалы Международной научно-технической конференции: В 5т. Т. 1 / Изд-во ГОУВПО «КнАГТУ». -Комсомольск-на-Амуре, 2010. - С. 371-375.

Изд.лиц. № 01439 от 05.04.2000. Подписано в печать «14» апреля 2011 г. Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага писчая. Печать офсетная Усл.печ.л. 1,16 Уч.изд.л. 1,3 Тираж 120 экз. Заказ 261 Сибирский государственный индустриальный университет. 654007, г. Новокузнецк, ул. Кирова,42 Издательский центр СибГИУ

ВВЕДЕНИЕ

1. ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЕТАЛЛОВ В УСЛОВИЯХ ВНЕШНИХ 10 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

1.1 Ползучесть металлов

1.1.1 Общие сведения о процессе ползучести

1.1.2 Изменение параметров тонкой структуры металлов в условиях ползучести

1.2 Влияние слабых внешних энергетических воздействий на физические и механические свойства металлов

1.2.1. Слабые электрические воздействия >

1.2.2. Магнитопластический эффект

1.3 Выводы из литературного обзора и постановка задач исследования

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

2.1 Алюминий и его свойства

2.2 Методика проведения испытаний на микроиндентирование и изучение процесса ползучести

2.2.1 Метод микроиндентирования '

2.2.2 Методика изучения процесса стационарной ползучести в магнитном поле

2.2.3 Источники магнитного поля и образцы для испытаний

2.3 Методы дифракционной и сканирующей электронной микроскопии

2.3.1 Просвечивающая электронная дифракционная микроскопия фолъг на просвет 2.3.2 Сканирующая электронная микроскопия поверхности

3. ИЗМЕНЕНИЕ МИКРОТВЕРДОСТИ АЛЮМИНИЯ В ПОСТОЯННОМ И ИМПУЛЬСНОМ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ

3.1 Влияние слабого постоянного магнитного поля на микротвердость алюминия I

3.1.1 Релаксационный характер изменения микротвердости после обработки магнитным полем

3.1.2 Влияние магнитного поля различной величины на микротвердость алюминия

3.1.3 Зависимость микротвердости алюминия от времени обработки магнитным полем

3.2 Микротвердость алюминия в импульсном магнитном поле

3.2.1 Релаксация микротвердости после обработки разным числом импульсов магнитного поля I

3.2.2 Влияние амплитуды импульса магнитного поля на микротвердость алюминия

3.3 Выводы по разделу

4. ХАРАКТЕР ВЛИЯНИЯ ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ПОЛЗУЧЕСТЬ АЛЮМИНИЯ НА ЛИНЕЙНОЙ 88 СТАДИИ

4.1 Характер изменения процесса ползучести в условиях воздействия магнитным полем разной величины

4.2 Выводы по разделу |

5. ОСОБЕННОСТИ ДИСЛОКАЦИОННОЙ СУБСТРУКТУРЫ И ПОВЕРХНОСТИ РАЗРУШЕНИЯ АЛЮМИНИЯ, ФОРМИРУЮЩИХСЯ ПРИ ПОЛЗУЧЕСТИ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ

5.1 Деформация образцов в условиях ползучести

5.2 Фрактография поверхности разрушения формирующаяся в алюминии при ползучести в магнитном поле

5.3 Особенности формирования дислокационной субструктуры алюминия при ползучести в магнитном поле

5.3.1 Дефектная субструктура исходного состояния

5.3.2 Дефектная субструктура алюминия, формирующаяся на стадии установившейся ползучести

5.3.3 Дислокационная субструктура алюминия в зоне разрушения

5.4 Выводы по разделу

Одной из фундаментальных проблем физики твердого тела является взаимодействие поля с веществом. В литературе давно и подробно рассматриваются влияния электрических и магнитных полей на физические и механические свойства металлов, обсуждаются наблюдения, связанные с полевым воздействием на материалы. Тем не менее, вопрос о возможном влиянии магнитного поля на пластические свойства немагнитных металлов долго не ставился.

Впервые магнитопластический эффект был обнаружен в1 1987 г. группой ученых под руководством профессора Алыпица В.И. Было установлено явление перемещения дислокаций под действием постоянного магнитного поля в кристаллах №С1 в отсутствии механических напряжений, которое в дальнейшем получило название магнитопластического эффекта. Последующие исследования в этой области показали, что магнитопластический эффект приводит к понижению предела текучести, уменьшению микротвердости и внутреннего трения различных монокристаллических материалов. Однако, влияние магнитного поля на пластические свойства поликристаллических металлов, обладающих парамагнитными свойствами, изучено недостаточно.

Особо выделим актуальность и практическую значимость исследований изменения пластических свойств в магнитном поле поликристаллических металлов. Влияние магнитного поля на пластические свойства поликристаллических металлов и сплавов имеет большое значение для оценки изменения свойств материалов энергетических установок, работающих в магнитных полях.

В данной связи представленная диссертационная работа, в которой приводятся результаты исследований влияния постоянного и импульсного магнитных полей на пластические свойства и дислокационную субструктуру поликристаллического алюминия и их анализ, представляется актуальной.

Научная новизна.

Впервые проведены комплексные исследования по установлению влияния слабых магнитных полей на деформационное поведение и тонкую структуру поликристаллического алюминия марки А85 при микроиндентировании и ползучести.

Установлено, что воздействие постоянным магнитным полем с индукцией до 0,3 Тл и импульсным до 1,2 Тл снижает микротвердость поликристаллического алюминия. Наблюдается линейный характер снижения микротвердости алюминия при воздействии постоянным магнитным полем. Изменение микротвердости после воздействия импульсным магнитным полем имеет характер кривой с насыщением.

Впервые определено, что постоянное магнитное поле в зависимости от его величины может как ускорять процесс ползучести при индукции до 0,1 Тл, так и замедлять в интервале 0,1 — 0,3 Тл. Анализ дефектной субструктуры материала показал, что ползучесть в условиях воздействия магнитного поля 0,3 Тл сопровождается увеличением скалярной плотности дислокаций и дислокационных петель, что приводит к снижению скорости ползучести.

Научная и практическая значимость работы.

В диссертационной работе сформирован банк данных и установлены закономерности, расширяющие представления о влиянии магнитных полей на деформационное поведение алюминия. Экспериментальные результаты, полученные в работе, и их анализ могут явиться основой разработки метода диагностики ресурса работоспособности изделий из алюминия, эксплуатирующихся при действии магнитных полей.

Комплексный подход к изучению влияния магнитных полей на микротвердость и ползучесть алюминия способствует более глубокому пониманию физической природы указанного воздействия.

Полученные в работе данные о влиянии магнитных г^олей на механические свойства алюминия должны учитываться на практике при решении производственных задач, связанных с разработкой перспективных технологических методов обработки металлов, включая новые' методы получения нанокристалических и субмикрокристалических материалов (например, равноканальное угловое прессование и др.). Кроме того влияние слабых магнитных полей необходимо учитывать при эксплуатации в режимах ползучести деталей ответственного назначения из алюминия и точных электромеханических приборов.

Результаты работы могут быть использованы студентами и аспирантами, обучающимися по специальностям «Физика конденсированного состояния» и «Физическое материаловедение».

Реализация результатов. 1

Количественные закономерности изменения деформационного поведения материалов в магнитных полях реализованы в научной деятельности: при установлении режимов магнито-термической обработки наноструктурированых сплавов из магнитно-мягких материалов в институте металловедения и физики металлов им. Г.В. Курдюмова ЦНИИЧермет им. И.П. Бардина; при изучении свойств наноструктурированых сплавов с памятью формы в Сибирском физико-техническом институте при Томском государственном университете и наноцентре Тамбовского государственного университета им. Г.Р. Державина. Экспериментальная убтановка, сконструированная в работе, внедрена в учебный процесс СибГИУ, и используется студентами при изучении курса общей физики.

Результаты работы могут быть использованы: при модификации поверхности металлов и сплавов на электронно-ионо-плазменных установках, разрабатываемых в ЛПЭЭ института сильноточной электроники СО РАН; при исследовании физических свойств твердых тел в сверхсильных стационарных и импульсных магнитных полях в институте физики им. Киренского СО РАН.

Достоверность результатов работы обеспечивается комплексным подходом к решению поставленных задач и использованием апробированных методик современного физического материаловедения, анализом литературных источников, применением статистических методов обработки экспериментальных данных, корреляцией полученных результатов с результатами других авторов.

Личный вклад автора состоит в проведении испытаний на ползучесть и микроиндентирование в условиях воздействия магнитными полями, анализе данных по фрактографии поверхности разрушения и дислокационной субструктуре алюминия, в обработке полученных данных, сопоставлении полученных результатов с результатами других авторов, формулировании выводов и положений, выносимых на защиту, написании и подготовке статей к публикации.

Положения, выносимые на защиту:

1) Экспериментальные зависимости уменьшения микротвердости алюминия при действии постоянного и импульсного магнитных полей.

2) Немонотонный характер изменения скорости установившейся ползучести алюминия при действии слабого постоянного магнитного поля.

3) Закономерности изменения параметров дислокационной субструктуры и поверхности разрушения алюминия при ползучести в магнитном поле. '

Апробация работы и публикации.

Результаты проведенных исследований докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях, совещаниях и семинарах: Республиканской научной конференции аспирантов, магистрантов и студентов «Физика конденсированного состояния», 2008, 2009, Гродно; Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука, технологии, инновации» 2008, Новосибирск; V Всероссийской конференции молодых ученых «Физика и химия высокоэнергетических систем», 2009, Томск; 15-й,

16-й Всероссийских научных конференциях студентов физиков и молодых ученых, 2009, 2010, Кемерово, Волгоград; XL VIII Международной конференции, посвященной памяти М.А. Криштала «Актуальные проблемы прочности», 2009, Тольятти; The third international conference «Deformation & fracture of materials and nanomaterials», 2009, Moscow; VII Международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности», 2009, Санкт — Петербург; V -Евразийской научно практическая конференции «Прочность неоднородных структур», 2010, Москва; VI Всероссийской конференции «Механика микронеоднородных материалов и разрушение», 2010, Екатеринбург; VII Российской ежегодной конференции молодых научных сотрудников и аспирантов, 2010, Москва; Международной научно-технической конференции «Современное материаловедение и нанотехнологии», 2010, Комсомольск-на-Амуре.

Работа выполнялась в соответствии с темами НИР ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет», в рамках Аналитической ВЦП "Развитие научного потенциала высшей школы на 20092011 годы (проект 2.1.2/546, 2.1.2/13482), ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013г.» (госконтракты П332, П411, 02.740.11.0538).

Результаты исследований по теме диссертационной работы опубликованы в 20 печатных работах, из которых 7 статей в ¡ведущих рецензируемых научных журналах, определенных ВАК РФ.

Соответствие диссертации паспорту специальности.

Диссертационная работа по своим целям, задачам, содержанию, методам исследования и научной новизне соответствует пункту 1 «Теоретическое и экспериментальное изучение физической природы свойств металлов и их сплавов, неорганических и органических соединений, диэлектриков и в том числе материалов световодов как в твердом, так и в аморфном состоянии в зависимости от их химического, изотопного состава, температуры и давления» паспорта специальности 01.04.07 - «Физика конденсированного состояния» (технические науки).

Структура и объем диссертации.

Работа состоит из введения, пяти разделов, основных (выводов, приложений, списка литературы из 134 наименований. Диссертация содержит 145 страницы машинописного текста, в том числе 5 таблиц и 50 рисунков.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Выдержка алюминия в магнитном поле снижает микротвердость алюминия. Определено пороговое значения индукции постоянного магнитного поля (В = ОД 0 Тл), начиная с которого наблюдается эффект линейного снижения микротвердости. Увеличение времени выдержки в постоянном магнитном поле приводит к возрастанию эффекта, максимум которого достигается при 1~2 часа. '

2. Выявлено, что зависимость относительного изменения микротвердости (2 от индукции импульсного магнитного поля носит характер кривой с насыщением, которое наступает при значении индукции 0,8 Тл.

3. Установлен знакопеременный характер зависимости относительного изменения скорости ползучести алюминия от индукции магнитного поля. Показано, что в интервале значений индукции магнитного • поля В < 0,15 Тл относительное изменение скорости ползучести алюминия имеет немонотонный характер: до значения В ~ 0,05 Тл её значения I возрастают на £ ~ 55 %; в интервале В = 0,05 — 0,10 Тл её значения не изменяются; в интервале В > 0,10 Тл происходит монотонное снижение на такую же величину £ ~ 55 %.

4. Установлено, что ползучесть в условиях внешнего магнитного поля приводит к уменьшению среднего размера ямок вязкого излома более чем в 2 раза (1,5 мкм при В = 0,30 Тл), по сравнению с обычными условиями эксперимента (3,4 мкм).

5. Установлено, что ползучесть в магнитном поле способствует увеличению скалярной плотности дислокаций от <рд> = 1,65-1010 см"2 при В = 0 Тл до <рд> = 2,2-1010 см"2 при В = 0,30 Тл, формирующих субсЛруктуру дислокационного хаоса, а также интенсификации процесса образования дислокационных петель (<рп> = 1,2- 10ю см"2, при В = 0 Тл; <рп> = 2,5-1010 см" 2, при В = 0,30 Тл). Высказано предположение, что выявленные субструктурные превращения могут сопровождаться снижением скорости ползучести алюминия в постоянном магнитном поле. I

1. Розенберг, В. М. Ползучесть металлов / В. М. Розенберг. — М.: Металлургия, 1967. — 276 с.о v>

2. Чадек Иозеф. Ползучесть металлических материалов / Иозеф Чадек. — М.: Мир, 1987.-302 с.

3. Лепин, Г. Ф. Ползучесть металлов и критерии жаропрочности / Г. Ф. Лепин. М.: Металлургия, 1976. - 344 с.

4. Качанов, Л. М. Теория ползучести / Л. М. Качанов. М.: Физматгиз, 1960.-455 с.

5. Миллер, К. Ползучесть и разрушение / К. Миллер. Пер. с англ. - М.: Металлургия, 1986. — 120 с.

6. Гарофало, Ф. Законы ползучести и длительной прочности металлов и сплавов / Ф. Гарофало. Пер. с англ. - М.: Металлургия, 1968. - 304 с.

7. Кеннеди, А. Дж. Ползучесть и усталость в металлах / А. Дж. Кеннеди. -М.: Металлургия, 1965. 312 с.

8. Андраде, Э. Представление о ползучести: сб. «Ползучесть и возврат» / Э. Андраде. -М.: Металлургиздат, 1961.-201 с.

9. Салли, А. Ползучесть металлов и жаропрочные сплавы / А. Салли. -М.: Оборонгиз, 1953.-304 с.

10. Рид, В. Теория дислокаций / В. Рид. М.: Металлургиздат, 1957. - 280 с.

11. Коттрелл, А. Дислокации и пластическое течение в кристаллах / А. Коттрелл. М.: Металлургиздат, 1958. - 356 с.

12. Опарина, И. Б. Структурный аспект накопления повреждений в условиях ползучести металлов / И. Б. Опарина, Л. Р. Боткина // Металлы. -2004.-№6. -С. 95-99.

13. Garofalo, F. Substructure formation in iron during creep at 600 °C / F. Garofalo et al. // Acta metallurgica. 1961. - Vol. 9. - № 8. - P. 721-729.

14. Мышляев, М. М. Изменение блочной структуры алюминия в процессе ползучести / М. М. Мышляев // ФТТ. 1967. - Т. 9. - №4. - С. 1203-1208.

15. Глебовский, В. Г. Стационарная ползучесть и дислокационная структура молибдена / В. Г. Глебовский и др. // Физика металлов и металловедение. 1976. — Т. 41. - Вып. 3. — С. 621-629.

16. Мышляев, М. М. Особенности дислокационной структуры межблочных границ в ОЦК монокристаллах / М. М. Мышляев и др. // Физика металлов и металловедение. 1979. - Т. 48. - Вып. 1. — С. 148-157.

17. Дехтяр, А. И. Взаимодействие между дислокациями в процессе ползучести / А. И. Дехтяр // Физика металлов и металловедение. 2006. — Т. 101 — № 6. — С. 649-652.

18. Myshlyaev, М. М. Dislocation Creep / М. М. Myshlyaev // Annual Reviews of Material Sei. 1981.-V. 11.-P. 31-50.

19. Клыпин, А. А. О пластической деформации металлов при наличии электрического воздействия / А. А. Клыпин // Проблемы прочности. 1975. -№7. - С. 20-25.

20. Клыпин, А. А. Структура и свойства сплавов при воздействии электрического поля / А. А. Клыпин // МиТОМ. 1979. - № 3. - С. 12-15.

21. Клыпин, А. А. О ползучести металлов при воздействии электрического тока / А. А. Клыпин // Проблемы прочности. 1973. — № 9. — С. 35-39.

22. Клыпин, А. А. Влияние контакта разнородных металлов на ползучесть меди и алюминия / А. А. Клыпин, А. А. Лучина // Изв. Академии наук. -1985. №2 (отдельный оттиск). - С. 138-146.

23. Кишкин, С. Т. К вопросу о развитии физической теории пластичности и прочности металлов / С. Т. Кишкин, А. А. Клыпин // ДАН СССР. 1974. -Том 216. - № 4. - С. 771-773.

24. Клыпин, А. А. Связь электронной эмиссии с ползучестью металлических материалов / А. А. Клыпин, Е. С. Соловьев // Проблемы прочности. 1976. - № 11. - С. 45-49.

25. Коновалов, С. В. Влияние электрического потенциала на процесс деформации алюминия / С. В. Коновалов и др. // Физическая мезомеханика. 2006. - Том. 9. - С. 103-106.

26. Коновалов, С. В. О влиянии электрического потенциала на скорость ползучести алюминия / С. В. Коновалов и др. // ФТТ. — 2007. Том. 49. -Вып. 8.-С. 1389-1391.

27. Зуев, Л. Б. О влиянии контактной разности потенцкалов и электрического потенциала на микротвердость металлов / Л. Б. Зуев и др. // ФТТ. 2009. - Том 51. - Вып. 6. - С. 1077-1080.

28. Данилов, В. И. О влиянии электрического потенциала на сопротивление микроиндентированию поверхности металлов / В. И. Данилов и др. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2010. - № 2. - С. 85-89.

29. Столбоушкина, О. А. Роль слабых электрических потенциалов в формировании поверхности разрушения А1 при ползучести / О. А. Столбоушкина и др. // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2008. - №4. - С. 14-16.

30. Иванов, Ю. Ф. Влияние электрического потенциала на поверхность разрушения алюминия при ползучести / Ю. Ф. Иванов и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Математика, физика, механика». 2009. - Вып. 1. - № 22(155).-С. 66-71.

31. Коновалов, С. В. Роль электрического потенциала в ускорении ползучести и формировании поверхности разрушения А1 / С. В. Коновалов и др. // Известия РАН. Серия физическая. 2009. - Т. 73. - № 9. - С. 13151318. '

32. Иванов, Ю. Ф. Эволюция поверхности разрушения алюминия, формирующейся при ползучести с наложением потенциала / Ю. Ф. Иванов и др. // Физика и химия обработки материалов. 2009. - №5. - С. 80-83.

33. Иванов, Ю. Ф. Формирование тонкой структуры и поверхности разрушения А1 под действием слабых электрических потенциалов / Ю. Ф. Иванов и др. // Машиностроение и инженерное образование. — 2009. — №4(21).-С. 17-24.

34. Gromov, V. Е. Dislocation substructure evolution on A1 creep under the action of the weak electric potential / V.E. Gromov et al. // Materials Science and Engineering A. 2010. - V. 527. - P. 858-861.

35. Алыпиц, В. И. О движении дислокаций в кристаллах NaCl под действием постоянного магнитного поля / В. И. Алыпиц и др.. // ФТТ. -1987.-№2.-С. 467-471.

36. Урусовская, А. А. О влиянии магнитного поля на предел текучести и кинетику макропластичности кристаллов LiF / А. А. Урусовская и др.. // Письма в ЖЭТФ. 1997. - № 6. - С. 470-474.

37. Алыпиц, В. И. Деформация кристаллов LiF в постоянном магнитном поле / В. И. Алышщ и др. // ФТТ. 2000. - № 2. - С. 270-272.

38. Головин, Ю. И. Новый тип магнитопластических эффектов в линейных аморфных полимерах / Ю. И. Головин, Р. Б. Моргунов // ФТТ. 2001. - № 5. - С. 827-832.

39. Осипьян, Ю. А. Влияние импульсного магнитного поля на микротвердость монокристаллов Сбо / Ю. А. Осипьян и др.. // Письма в ЖЭТФ. 1999. -№ 2. - С. 110-113.

40. Головин, Ю. И. Влияние магнитного поля на пластичность, фото — и электролюминесценцию монокристаллов ZnS / Ю. И. Головин и др.. // Письма в ЖЭТФ. 1999. - № 2. - С. 114-118.

41. Головин, Ю. И. Обратимые и необратимые изменения пластических свойств кристаллов NaCl, вызванные действием магнитного поля / Ю. И. Головин и др.. // ФТТ. 1998. - № 11. - С. 2065-2068. i

42. Смирнов, Б. И. Магнитопластический эффект в сегнетоэлектрических кристаллах NaN02 / Б. И. Смирнов, Н. Н. Песчанская, В. И. Николаев // ФТТ. -2001.-№ 12.-С. 2154-2156.

43. Песчанская, Н. Н. Скачкообразная ползучесть при сжатии монокристаллов цинка в магнитном поле / Н. Н. Песчанская, Б. И. Смирнов, В. В. Шпейзман // ФТТ. 2008. - № 6. - С. 997-1001.

44. Смирнов, Б. И. Влияние магнитного поля на скорость микропластической деформации монокристаллов С60 / Б. И. Смирнов, В. В. Шпейзман, Н. Н. Песчанская, Р. К. Николаев // ФТТ. 2002. - №i 10. - С. 1915-1918.

45. Клыпин, А. А. О влиянии магнитного и электрического полей на ползучесть / А. А. Клыпин // МиТОМ. 1973. - № 8. - С. 2-6.

46. Головин, Ю. И. Термодинамические и кинетические аспекты разупрочнения ионных кристаллов импульсным магнитным полем / Ю. И. Головин, Р. Б. Моргунов, В. Е. Иванов // ФТТ. 1997. - № 11. - С. 20162018.

47. Пинчук, А. И. Магнитопластический эффект в случае двойникования кристаллов висмута под воздействием сосредоточенной нагрузки / А. И. Пинчук, С. Д. Шаврей // ФТТ. 2001. - № 1. - С. 39-41.

48. Пинчук, А. И. Магнитопластический эффект в случае двойникования кристаллов висмута под воздействием сосредоточенной нагрузки / А. И. Пинчук, С. Д. Шаврей // Изв. ВУЗов. Черная металлургия. 2006. - № 4. - С. 20-22.

49. Тяпунина, H. А. Влияние магнитного поля на дислокационную неупругость и пластичность кристаллов LiF с различными примесями / Н. А. Тяпунина и др. // ФТТ. 2003. - № 1. - С. 95-100.

50. Тяпунина, Н. А. Влияние магнитного поля на неупругие (свойства кристаллов LiF / H. А. Тяпунина, В. JI. Красников, Э. П. Белозерова // ФТТ. -1999. № 6. - С. 1035-1040.

51. Урусовская, А. А. Эффекты магнитного воздействия на механичские свойства и реальную структуру немагнитных кристаллов / А. А. Урусовская и др. // Кристаллография. 2003. - № 5. - С. 855-872.

52. Алыпиц, В. И. Магнитопластический эффект: основные свойства и физические механизмы / В. И. Алыпиц и др. // Кристаллография. 2003. -№5.-С. 826-854.

53. Головин, Ю. И. Магнитопластичность твердых тел (Обзор); / Ю. И. Головин // ФТТ. 2004. - № 5. с. 769-803.

54. Алыпиц, В. И. Магнитопластический эффект в монокристаллах алюминия / В. И. Алыпиц, Е. В. Даринская, Е. А. Петржик // ФТТ. 1992. — № 1.-С. 155-158.

55. Алыпиц, В. И. Магнитопластический эффект и спин-решеточная релаксация в системе дислокация парамагнитный центр / В. И. Алыпиц и др. // Письма в ЖЭТФ. - 1996. - № 8. - С. 628-633.

56. Алыпиц, В. И. О природе влияния электрического тока на магнито -стимулированную микропластичность монокристаллов А1 / В. И. Адыпиц и др. // Письма в ЖЭТФ. 1998. - № 10. - С. 788-793.

57. Алыпиц, В. И. Электростимуляция магнитопластичности и магнитоупрочнения в кристаллах / В. И. Алыпиц и др. // Письма в ЖЭТФ. -2008. № 7. - С. 500-507.

58. Скворцов, А. А. Электростимулированный транспорт дислокаций в постоянном магнитном поле / А. А. Скворцов, Л. И. Гончаров, А. М. Орлов // ФТТ. 2003. - № 9. - С.1603-1607.

59. Макара, В. А. О влиянии постоянного магнитного поля на электропластический эффект в кристаллах кремния / В. А. Макара,и др. // ФТТ. 2001. - № 3. - С. 462-465.

60. Урусовская, А. А. Деформация кристаллов №С1 в условиях совместного действия магнитного и электрического полей / А. А. Урусовская и др. // ФТТ. 2000. - № 2. - С. 267-269.

61. Головин, Ю. И. Влияние магнитных и электрических полей на состояние точечных дефектов в монокристаллах №С1 / Ю. И. Головин и др. // ФТТ. 1998. -№ 12. - С. 2184-2188.

62. Пинчук, А. И. Влияние постоянного магнитного поля и импульсного электрического тока на среднюю линейную плотность двойникующихся дислокаций в кристаллах висмута / А. И. Пинчук, С. Д. Шаврей // ФТТ. -2001. -№ 8. С 1416-1417.

63. Пат. 2310526 РФ, МПК В21В1/00. Способ пластической деформации металлов и устройство для его осуществления / Л. Г. Делюсто. № 2003126206/02; заявл. 28.08.2003; опубл. 20.11.2007 Бюл. № 32. - 5 е.; 3 л.; 1 ил.

64. Пат. 2316602 РФ, МПК С2Ш1/04. Способ обработки деталей / Ю. С. Елисеев, В. А. Горелов, А. А. Дальский, С. В. Горелов, ФГУП «ММПП

65. Салют». № 2006126186/02 заявл. 20.07.2006; опубл. 10.02.2008 Бюл. № 4. -6 е.; 5 л.

66. Пат. 2299249 РФ, МПК C21D1/04. Способ обработки деталей машин и механизмов импульсным электромагнитным полем / Е. Г. Москвин, В. П. Ступников, Э. В. Соколовский. № 2005131034/02 заявл. 07.10.2005; опубл. 20.05.2007 Бюл. № 14. - 6 е.; 3 л.I

67. Hug, Е. Effect of strengthening on the magnetic behavior of ordered intermetallic 2% V-CoFe alloys / E. Hug, O. Hubert, I. Guillot // Journal of magnetism and magnetic materials. 2000. - V. 215—216. - P. 197-200.

68. Hug, E. Effect of internal stresses on the magnetic properties of non-oriented Fe-3wt.% Si and (Fe,Co)-2wt.% V alloys / E. Hug, O. Hubert, J. J. Van Houtte // Materials Science and Engineering A. 2002. - V. 332. - P. 193-202.

69. Molotskii, M. I. Theoretical basis for electro- and magnetoplasticity / M. I. Molotskii // Materials Science and Engineering A. 2000. - V. 287. - P. 248-258.

70. Glovatskyy, I. Transformation temperatures and magnetoplasticity of Ni-Mn-Ga alloyed with Si, In, Co or Fe / I. Glovatskyy, N. Glavatska, O. Soderberg, S.-P. Hannula, J.-U. Hoffmann // Scripta materialia. 2006. - V. 54. - P. 1891— 1895.

71. Mansori, M. E. Surface plastic deformation in dry cutting at magnetically assisted machining / M. E. Mansori, A. Mkaddem // Surface & coatings technology. 2007. - V. 202. - P. 1118-1122.

72. Golovon, Yu. I. Influence of a weak magnetic field on spin-dependent relaxation of structural defects in diamagnetic crystals / Yu. I. Golovon // Materials Science and Engineering A. 2000. - V. 288. - P. 261-265.

73. Milliner, P. Nanomechanics and magnetic structure of orthorhombic Ni-Mn-Ga martensite / P. Milliner, Z. Clark, L. Kenoyer, W. B. Knowlton, G. Kostorz // Materials Science and Engineering A. 2008. - V. 481 - 482. - P. 6672.

74. Milliner, P. Stress-induced twin rearrangement resulting in change of magnetization in a Ni-Mn-Ga ferromagnetic martensite / P. Milliner, V. A. Chernenko, G. Kostorz // Scripta materialia. 2003. - V. 49. - P. 129-133.

75. Milliner, P. Large magnetic-field-induced deformation and magneto-mechanical fatigue of ferromagnetic Ni-Mn-Ga martensites / P. Milliner, V. A. Chemenko, G. Kostorz // Materials Science and Engineering A. 2004. - V. 387 -389.-P. 965-968.

76. Bockstedt, J. Effects of pulsed magnetic field on thrust bearing washer hardness / J. Bockstedt, B. E. Klamecki // WEAR. 2007. - V. 262. - P. 10861096.

77. Tang, G. Effect of a pulsed magnetic treatment on the dislocationisubstructure of acommercial high strength steel / G. Tang, Z. Xu, M. Tang, X. Chen, H. Zhou, A. Lu // Materials Science and Engineering A. 2005. - V. 398. -P. 108-112.

78. Энтони, У. X. Алюминий: свойства и физическое металловедение: справочник: пер. с англ. / У. X. Энтони и др.; под ред. Дж. Е. Хэтча. М.: Мир, 1989.-423 с.

79. Гинсберг, Г. Алюминий: пер. с нем. / Г. Гинсберг, К. М. Беферс. М., 1968.-107 с.

80. Алюминий. Тринадцатый элемент: энциклопедия / сост.: А. Дроздов. — М.: Библиотека РУСАЛа, 2007 239 с.

81. Глазов, В. М. Микротвердость металлов / В. М. Глазов, В. Н. Вигдорович. Изд. 2, перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1969. - 248'с.

82. ГОСТ 9450-76. Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников. Введ. 01.01.1977. - М. : Издательство стандартов, 1993. - 35 с.

83. Коновалов, С. В. Автоматизированная установка для регистрации и анализа ползучести металлов и сплавов / С. В. Коновалов и др. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2007. - № 8. - С. 64-66.

84. Коновалов, С. В. О влиянии электрического потенциала на скорость ползучести алюминия / С. В. Коновалов и др. // ФТТ. 2007. - Том. 49. -Вып. 8.-С. 1389-1391. '

85. Konovalov, S. V. Change of creep velocity of al under external energy influence / S.V. Konovalov et al. // Перспективные материалы, Специальный выпуск. 2007. - Т. 2. - С. 371-373.

86. Коновалов, С. В. Влияние электрического потенциала на процесс деформации алюминия / С. В. Коновалов и др. // Физическая мезомеханика. 2006. - Том. 9. - С. 103-106.

87. Дружилов, А. С. Исследовательский комплекс изучения ползучести / А. С. Дружилов и др. // Заготовительные производства в машиностроении. — 2007.-№2.-С. 25-27. '

88. Жмакин, Ю. Д. Аппаратурное обеспечение процессов электростимулированной обработки металлов давлением / Ю. Д. Жмакин и др. // Известия ВУЗов. Черная металлургия. — 2008. — № 11. С. 53-56.

89. Жмакин, Ю. Д. Использование схем и групп включения трансформаторов в генераторе мощных токовых импульсов / Ю. Д. Жмакин и др. // Промышленная энергетика. 2009. — № 6. — С. 10-13.

90. Жмакин, Ю. Д. Генератор мощных токовых импульсов на запираемых тиристорах / Ю. Д. Жмакин и др. // Промышленная энергетика. 2010. - № 6. - С. 39^2.

91. Коваленко, В. С. Металлографические реактивы / В. С. Коваленко. — М.: Металлургия, 1970. 133 с.

92. Васильева, Л. А. Электронная микроскопия в металловедении цветных металлов: справочник. / Л. А. Васильева, Л. М. Малашенко, Р. Л. Тофпенец. — Минск: Наука и техника, 1989. — 208 с.

93. Утевский, Л. М. Дифракционная электронная микроскопия в металловедении / Л. М. Утевский. М.: Металлургия, 1973. - 584 с.

94. Томас, Г. Просвечивающая электронная микроскопия материалов / Г. Томас, М. Дж. Гориндж. М.: Наука, 1983. - 320 с.

95. Чернявский, К. С. Стереология в металловедении / К. С. Чернявский. -М.: Металлургия, 1977. 208 с.

96. Энгель, Л. Растровая электронная микроскопия. Разрушение: справочное изд. пер. с нем. / Л. Энгель, Г. Клингеле. — М.: Металлургия, 1986.-232 с.

97. Столбоушкина, О. А. Структурно-фазовые состояния и дислокационная субструктура А1 при ползучести // О. А. Столбоушкина и др. -Новокузнецк: Изд-во ОАО «Новокузнецкий полиграфический комбинат», 2010 г.- 182 с.

98. Фрактография и атлас фрактограмм: справ, изд. пер. с англ. / Под ред. Дж. Феллоуза. М.: Металлургия, 1982. - 490 с. i

99. Иванова, В. С., Шанявский А.А. Количественная фрактография. Усталостное разрушение / В. С. Иванова, А. А. Шанявский. — Челябинск: Металлургия. Челябинское отделение, 1988. — 400 с.

100. Фридель, Ж. Дислокации / Ж. Фридель. М.: Мир, 1967. - 643 с.

101. Хирт, Дж. Теория дислокаций / Дж. Хирт, Й. Лоте. М.: Атомиздат, 1972.-400 с.

102. Molotskii, М. I. Magnetic effect's in electroplasticity of metals / M. I. Molotskii V. N. Fleurov // Phys. Rev. 1995. - V. B52. - № 22. - P. 1582915834. i

103. Molotskii, M. I. Internal friction of dislocations in magnetic field / M. I. Molotskii R. E. Kris, V. N. Fleurov // Phys. Rev. 1995. - V. B51. - № 18. - P. 12531-12536.

104. Петрунин, В. А. Изменение микротвердости поликристалического алюминия в слабом магнитном поле / В. А. Петрунин и др. // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2009. - № 2. -Т. 6.-С. 51-53.

105. Загуляев, Д. В. Микротвердость алюминия в слабом магнитном поле / Д. В. Загуляев и др. // Актуальные проблемы прочности: сб. науч. трудов XLVIII Международной конференции, посвященной памяти М.А. Криштала / ТГУ. Тольятти, 2009. - С. 222-223.

106. Загуляев, Д. В. Исследование влияния слабого магнитного поля на микротвердость технически чистого алюминия / Д. В. Загуляев и др. // Deformation & fracture of materials and nanomaterials. The third international conference.-M,2009.-V. l.-P. 116-117.

107. Загуляев, Д. В. Влияние слабых магнитных полей на микротвердость поликристаллического алюминия / Д. В. Загуляев, С. В. Коновалов, В. Е. Громов // Вестник ЮУрГУ. 2010. - № 9. - С. 53-56. ,

108. Вонцовский, С. В. Магнетизм микрочастиц / С. В. Вонцовский. М.: Наука, 1973.- 192 с.

109. Алыпиц, В. И. «In situ» изучение магнитопластического эффекта в кристаллах NaCl методом непрерывного травления / В. И. Алыниц, Е. В. Даринская, Е. А. Петржик // ФТТ. 1991. - № 10. - С. 3001-3009.

110. Загуляев, Д. В. Влияние импульсного магнитного поля на микротвердость А1 / Д. В. Загуляев и др. // V — Евразийская научно практическая конференция «Прочность неоднородных структур» / МИСиС. — М, 2010 г.-С. 42-43.

111. Загуляев, Д. В. Изменение микротвердости технически чистого алюминия А85 в импульсном магнитном поле / Д. В. Загуляев, С. В. Коновалов, В. Е. Громов // Вестник Челябинского государственного университета. 2010. - Вып. 7. - № 12. - С. 21-25. ,

112. Загуляев, Д. В. Характер влияния импульсного магнитного поля на микротвердость алюминия / Д.В. Загуляев и др. / Фундаментальные проблемы современного материаловедения. — 2010. — Т. 7. — № 1. — С. 32—35.

113. Alshits, V. I. Magnetoplastic Effect in Nonmagnetic Crystals / V. I. Alshits et al. // Dislocations in Solids. 2008. - V. 14. - P. 333-^37.

114. Данилов, В. И. Макролокализация пластической деформации при ползучести алюминия / В. И. Данилов и др. // ЖТФ. 2005. - Т. 25. - № 3. -С. 92-95.

115. Загуляев, Д. В. Влияние внешних энергетических источников на скорость ползучести алюминия / Д. В. Загуляев и др. // Вестник Магнитогорского ГТУ им. Г.И. Носова. 2008. -№ 1. - С. 68-71.

116. Загуляев, Д. В. Влияние воздействия слабого магнитного поля на скорость ползучести металлов / Д. В. Загуляев, С. В. Коновалов, В. Е. Громов // Известия ВУЗов. Черная металлургия. 2009. - № 2. - С. 50-51.

117. Загуляев, Д. В. Ползучесть поликристаллического AI в постоянном магнитном поле / Д. В. Загуляев, С. В. Коновалов, В. Е. Громов // Вестник Челябинского государственного университета. 2009. - № 24. - С. 49-53.

118. Петрунин, В А. Влияние слабого магнитного поля на изменение скорости ползучести алюминия / В. А. Петрунин Д. В. Загуляев, С. В. Коновалов, В. Е. Громов // Вестник Тюменского государственного университета. 2009. - №. 6. — С. 60-63.

119. Загуляев, Д. В. Влияние магнитного поля на эволюцию дефектной субструктуры и поверхность разрушения алюминия при ползучести / Д. В. Загуляев и др. // Вестник Воронежского государственного университета.2010.-№2.-С. 215-220.i

120. Загуляев, Д. В. Особенности дислокационной субструктуры алюминия, формирующейся при ползучести в магнитном поле / Д. В. Загуляев, Ю. Ф. Иванов, С. В. Коновалов и др. // Деформация и разрушение материалов.2011.-№5.-С. 40-43.

121. Глезер, А. М. Мегапластическая деформация аморфных сплавов. I. Структура и механические свойства / А. М. Глезер, М. Р. Плотникова, А. В. Шалимова и др. // Известия Российской академии наук. Серия физическая. -2009.- №9. -С. 1302-1309.

122. Филонов, М. Р., Аникин Ю.А., Левин Ю.Б. Теоретические основы производства аморфных и нанокристаллических сплавов методом сверхбыстрой закалки / М. Р. Филонов, Ю. А. Аникин, Ю. Б. Лёвйн. М.: МИСиС, 2006.-328 с.

123. Малыгин, Б. В. Магнитное упрочение инструмента и деталей машин / Б. В. Малыгин. М.: Машиностроение, 1989. — 112 с.

124. Юдин, П. С. Методология зубного протезирования при использовании сверхпластичных сплавов / П. С. Юдин, В. Э. Гюнтер, С. П. Казаков и др.. — Томск: ИПФ, 2004. 106 с.