Закономерности влияния слабого электрического потенциала на эволюцию тонкой структуры и поверхности разрушения алюминия при ползучести тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

На правах рукописи

005004599

Столбоушкина Оксана Андреевна

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВЛИЯНИЯ СЛАБОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

ПОТЕНЦИАЛА НА ЭВОЛЮЦИЮ ТОНКОЙ СТРУКТУРЫ И ПОВЕРХНОСТИ РАЗРУШЕНИЯ АЛЮМИНИЯ ПРИ ПОЛЗУЧЕСТИ

Специальность 01.04.07 — физика конденсированного состояния

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 1 ДЕК 2011

Новокузнецк - 2011

005004599

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирский государственный индустриальный университет» и Институте перспективных материалов университета Циньхуа

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Коновалов Сергей Валерьевич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

доцент Баранникова Светлана Александровна

кандидат технических наук Ефимов Олег Юрьевич

Ведущая организация: Институт неразрушающего контроля федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»

Защита состоится "23" декабря 2011 года в 1200 часов на заседании диссертационного совета Д 212.252.04 при ФГБОУ ВПО "Сибирский государственный индустриальный университет" по адресу: 654007, г. Новокузнецк, Кемеровской области, ул. Кирова, 42.

Факс: (3843) 46-57-92

E-mail: d212_252_04@sibsiu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ФГБОУ ВПО "Сибирский государственный индустриальный университет".

Автореферат разослан "17" ноября 2011 г.

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

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность. В настоящее время непрерывно возрастают требования к увеличению прочности, надежности, выносливости современных инженерных материалов, эксплуатирующихся в различных условиях пластической деформации. Ползучесть является одним из видов пластической деформации, которому подвергаются практически все изделия и конструкции. Однако, несмотря на многолетнюю историю исследований процесса ползучести и накопления обширных знаний о нем, многие важные аспекты ползучести изучены недостаточно. В частности, не установлены закономерности эволюции дислокационных субструктур (ДСС) в широком диапазоне температур и напряжений. Для прогнозирования поведения материала при эксплуатации под действием статических механических нагрузок весьма существенно изучение накопления дефектов и эволюции дефектной субструктуры. Углубленное изучение этих процессов дает возможность прогнозировать временную зависимость деформации ползучести и, следовательно, скорость ползучести, долговечность при ползучести, предельную пластичность при разрушении. Следует ожидать, что это позволит направленно воздействовать на структуру материала с целью повышения сопротивляемости ползучести при одновременном повышении пластичности при разрушении. В тоже время известно, что механические свойства металлических материалов чувствительны к состоянию тонких приповерхностных слоев, поэтому можно ожидать, что изменение удельной поверхностной энергии, вызванное электрическим потенциалом, может существенно сказаться на процессе самоорганизации дефектной подсистемы твердого тела при пластической деформации. Все вышесказанное и определяет актуальность настоящей работы.

Цель работы. Установление закономерностей эволюции тонкой структуры и поверхности разрушения технически чистого алюминия в условиях ползучести с приложением слабого электрического потенциала.

Для реализации цели в работе поставлены следующие задачи:

1) качественные и количественные исследования поверхности разрушения алюминия при ползучести с приложением электрического потенциала +1В и без него;

2) исследования тонкой структуры алюминия в исходном состоянии, ее эволюции при ползучести в стандартных условиях и с приложением электрического потенциала;

3) исследование закономерностей формирования структурного градиента алюминия при ползучести.

Научная новизна. Впервые выполнены комплексные фрактографи-ческие исследования поверхности разрушения алюминия при ползучести с приложением электрического потенциала +1В. Впервые установлено влияние приложения электрического потенциала к алюминию на изменение тонких параметров структуры и дислокационных субструктур в процессе ползучести. Показано формирование градиентности параметров субструктур при ползучести с приложением электрического потенциала.

Научная и практическая значимость полученных в работе результатов заключается в том, что они расширяют банк экспериментальных данных в физике конденсированного состояния и позволят установить физическую природу влияния электрического потенциала на физические и механические свойства изделий из алюминия, эксплуатирующихся в режимах ползучести. Результаты работы способствуют разработке рекомендаций по электрическому воздействию на изделия из алюминия, эксплуатирующиеся в режиме ползучести.

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

Реализация результатов. Количественные закономерности по влиянию электрического потенциала на скорость ползучести реализованы в научной деятельности: для проведения электрической изоляции элементов испытательной системы от деформируемых наноматериалов с целью исключения влияния электрических зарядов и для модернизации установки для проведения испытаний металлических стекол на ползучесть в Тамбовского государственного университета имени Г.Р. Державина; при изучении закономерностей диспергирования зеренно-субзеренной структуры и формирования наноструктуры при пластической деформации в Сибирском физико-техническом институте имени академика В.Д. Кузнецова Томского государственного университета.

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 влияния электрических потенциалов на формоизменение при ударных нагрузках в ООО «Институт элеюропластической деформации материалов»; при исследовании физических свойств твердых

тел в условиях внешних энергетических воздействий в Институте физики им. Л.В. Киренского СО РАН.

Достоверность полученных результатов обеспечивается комплексным подходом к решению поставленных задач использованных современных широко апробированных методов и методик исследования, применением статистических методов обработки экспериментальных результатов, критическим сопоставлением установленных в работе закономерностей фактам, полученным другими исследователями, справками об использовании результатов работы.

Личный вклад автора состоит в постановке задач исследования, в проведении испытаний на ползучесть с приложением электрического потенциала и без него, в получении данных фрактографических, электронно-микроскопических и др. исследований, в обработке полученных результатов, формулировке выводов и положений, выносимых на защиту, написании тезисов докладов, материалов и трудов, а также статей по теме диссертации.

Научные результаты, выносимые на защиту:

1) закономерности формирования поверхности разрушения алюминия при ползучести с приложением электрического потенциала и без него;

2) совокупность экспериментальных результатов о структурных превращениях в зоне разрушения алюминия при ползучести с приложением электрического потенциала +1В и без него;

3) градиентный характер зоны разрушения алюминия при ползучести.

Апробация работы и публикации. Основные результаты

проведенных исследований докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях, совещаниях и семинарах: IX, X Международных научно-технических Уральских школах-семинарах металловедов-молодых ученых. Екатеринбург. 2008, 2009; II Международном российско-китайском семинаре «Влияние электромагнитных полей на структуру и характеристики материалов». Москва. 2009; IV Российской научно-технической конференции «Ресурс и диагностика материалов и конструкций. Екатеринбург. 2009; XVII Международной конференции "Физика прочности и пластичности материалов". Самара. 2009; Международном симпозиуме «Перспективные материалы и технологии». Витебск. 2009; Международном семинаре "Структурные основы модифицирования материалов методами нетрадиционных технологий". Обнинск. 2009; Международной конференции по физической мезомеханике, компьютерному конструированию и разработке новых

материалов. Томск. 2009; 48 - 51 Международных конференциях «Актуальные проблемы прочности». Тольятти. Киев. Витебск. Харьков. 2009-2011; IV Международной школе «Физическое материаловедение». Тольятти. 2009; III, IV международных конференциях «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов». Москва. 2009, 2011; V Российской научно-технической конференции «Физические свойства металлов и сплавов». Екатеринбург. 2009; I, II московских чтениях по проблемам прочности. Москва, Черноголовка. 2009, 2011; XX Уральской школе металловедов-термистов «Актуальные проблемы фазовых и структурных превращений в сталях и сплавах». Екатеринбург. 2010; XIX Петербургских чтениях по проблемам прочности. Санкт-Петербург. 2010; V Евразийской научно-практической конференции «Прочность неоднородных структур». Москва. 2010; XI Международной научной школы для молодежи «Материаловедение и металлофизика легких сплавов». Екатеринбург. 2010; VI международной конференции «Фазовые превращения и прочность кристаллов. Черноголовка. 2010; XVIII республиканской научной конференции аспирантов, магистрантов и студентов «Физика конденсированного состояния: материалы». Гродно. 2010; V Международной школе «Физическое материаловедение» с элементами научной школы для молодежи. Тольятти. 2011.

Работа выполнялась в соответствии с темами НИР ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет», в рамках Аналитической ВЦП "Развитие научного потенциала высшей школы на 20092010 годы (проект 2.1.2/546), ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 г.г.» (госконтракты П332, П4И, 02.740.11.0538).

Результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 18 печатных работах, из которых 2 монографии и 5 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 состоя-

ния» (технические науки).

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, основных выводов, списка литературы из 126 наименований, приложения. Диссертация содержит 110 страниц машинописного текста, в том числе 3 таблицы и 46 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

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

В первом разделе «Влияние внешних энергетических воздействий на процессы пластической деформации металлов и сплавов» представлен обзор по исследованиям влияния различных внешних энергетических воздействий (пропускание электрического тока, приложение электрического поля, контактные воздействия и др.) на изменение свойств металлов и сплавов, подвергающихся пластической деформации. Рассмотрены особенности изменения структуры, дислокационной субструктуры и поверхности разрушения металлов и сплавов, подвергающихся ползучести. В результате выполненного анализа определены основные задачи диссертационной работы.

Во втором разделе «Материалы и методы исследования» обоснован выбор материалов для исследований, описаны методики проведения испытаний и исследований.

Испытания технически чистого алюминия марки А85 на ползучесть проведены на специальной установке при напряжении о -62 МПа. Температура испытаний во всех случаях была комнатной. Приложение электрического потенциала +1В к образцу проводилось с помощью стабилизированного источника питания в течение всех испытаний на ползучесть.

Образцы алюминия перед проведением испытаний подвергали рек-ристаллизованному отжигу в течение 2 ч при температуре Т = 773 К. Для задания разного размера зерна для исследований использовали образцы в исходном состоянии (1-я партия) и после прокатки со степенью деформации ~ 83 % (2-я партия).

Анализ поверхности разрушения осуществляли методами сканирующей электронной микроскопии с использованием приборов "SEM 515 Philips" и FE-SEM Hitachi S-4800. Исследования тонкой структуры образ-

цов осуществляли методами просвечивающей электронной микроскопии фольг на просвет на приборе ЭМ-125 при ускоряющем напряжении 125 кВ. Фольги изготавливали из объемов образца, расположенных на расстоянии 3, 8 и 20 мм от поверхности разрушения и непосредственно примыкающих к поверхности разрушения.

Кривые ползучести образцов получены при комнатной температуре в обычных условиях (кривая а) и при приложении электрического потенциала +1 В (кривая б) (рис. 1). В обоих случаях реализуются три стадии ползучести - стадия неустановившейся (затухающей) ползучести (1), стадия установившейся (стационарной) ползучести (2) и стадия ускоренной ползучести (3), завершающаяся разрушением образца. При этом в условиях ползучести с приложением потенциала +1 В (по сравнению с ползучестью без потенциала), во-первых, время до наступления стадии установившейся ползучести сокращается в ~1,7 раза, во-вторых, скорость ползучести выше в ~1,8 раза и, в-третьих, время до разрушения в ~2 раза меньше.

Рисунок 1 - Кривые ползучести, полученные в обычных условиях (а) и при приложении электрического потенциала+1 В (б)

Третий раздел «Фрактографш поверхности разрушения алюминия при ползучести» посвящен анализу результатов, полученных при исследовании поверхности разрушения алюминия при ползучести, как с приложением электрического потенциала, так и без него.

Исследование поверхности разрушения показало, что она содержит остаточные признаки, которые указывают на протяженность при разрушении высокоэнергетического (вязкого) и низкоэнергетического (хрупкого) распространения трещин.

Установлено, что поверхность излома алюминия состоит из волокнистой зоны и зоны среза; радиальная зона отсутствует. Это указывает на то, что разрушение алюминия происходило в условиях стабильного роста трещины. Основную площадь поверхности разрушения занимает волокнистая зона, сформированная ямками разрушения, представляющими собой половину микропоры, через которую прошло разрушение.

Зона среза в алюминии, разрушенном без наложения потенциала, составляет (10... 12)%; в материале, разрушенном в условиях приложенного потенциала +1 В, относительная площадь, занятая зоной среза, составляет (5...7) %. Следовательно, приложение потенциала +1 В приводит к снижению вязкости алюминия при деформации в условиях ползучести.

Исследование микрорельефа боковой части образцов вблизи поверхности разрушения обнаружило большое число полос скольжения, что свидетельствует о высокой степени пластичности материала. Микротрещины на боковой поверхности образцов не обнаружены.

Характерные микрофотографии, демонстрирующие присутствие на поверхности разрушения алюминия различных видов ямок, равноосных и сдвига, приведены на рис. 2 и 3, соответственно. Ямки сдвига преимущественно формировались при ползучести алюминия в условиях приложения потенциала.

Рисунок 2 - Фрактограммы поверхности разрушения алюминия

Испытания на ползучесть приводят к формированию поверхности разрушения с широким диапазоном размеров ямок вязкого излома (рис. 4). Установлено, что средний диаметр ямок вязкого излома Э зависит от условий проведения эксперимента. А именно, при ползучести без приложения потенциала О = 1,84 мкм; приложение потенциала приводит к уменьшению И в ~1,2 раза. Одновременно с этим уменьшается и интервал сущест-

Рисунок 3 - Фрактограммы поверхности разрушения при испытаниях на ползучесть с приложением электрического потенциала <р = +1 В

вования размеров ямок: в экспериментах без потенциала максимальный размер ямок Отах достигал 7 мкм; приложение потенциала приводит к уменьшению Отахдо 5 мкм.

3 3.5

О, МКМ

О, мкм

О 0£ 1 1,5 2 25 3 3.5 1 45 5 0 46 7 7,6

В. мкм

Р, мкм

Рисунок 4 - Распределение ямок вязкого излома по размерам, а (Б = 1,84 мкм), б (Б = 1,85 мкм) - испытания без потенциала; в ф = 1,53 мкм), гф = 1,17 мкм) - при потенциале +1 В; а, в - зона волокнистого излома;

б, г - зона среза

Зона среза в исследованных образцах также содержит ямки вязкого излома, средние размеры которых при испытаниях без потенциала практически совпадают со средними размерами ямок волокнистой зоны. С приложением потенциала +1 В средний размер ямок вязкого излома в зоне

среза снижается в —1,3 раза по сравнению с размерами ямок волокнистой зоны соответствующего состояния материала.

Количественный анализ поверхности разрушения, позволяет заключить, что приложение потенциала +1 В приводит к снижению вязкости разрушения при деформации в условиях ползучести, оказывая влияние на состояние дефектной субструктуры объема и поверхностного слоя материала.

В четвертом разделе «Дислокационная субструктура, формирующаяся в алюминии при ползучести» методами просвечивающей электронной микроскопии выполнен анализ изменения параметров тонкой структуры алюминия на разных стадиях кривой ползучести с приложением электрического потенциала +1В. Причем для установления вклада электрического потенциала в процесс ползучести исследования выполнены с алюминием, имеющим зеренную и зеренно-субзеренную структуру.

При исследовании алюминия с исходной зеренно-субзеренной структурой показано, что зеренная структура имеет изотропные (квазиравноосные) и анизотропные (-70 % зерен) формы. Вдоль границ и в стыках границ зерен располагаются субзерна. Размеры субзерен изменяются в пределах 0,8... 1,0 мкм. В объеме зерен выявляются хаотически распределенные дислокации, скалярная плотность дислокаций ~5,5-109 см"2.

Исследования показали, что независимо от того, прикладывался к образцу потенциал +1 В или нет, наблюдается зеренно-субзеренная структура. В объеме зерен выявлена разнообразная ДСС: хаос (рис. 5, а), сетки (рис. 5, б), ячейки (рис. 5, в), оборванные субграницы (рис. 5, г). Первые два типа ДСС (хаос, сетки) присутствуют как в зернах, так и в субзернах; ячейки и оборванные субграницы наблюдаются лишь в зернах. Субзерна имеют анизотропную (рис. 5, д) и изотропную (рис. 5, е) форму; размеры субзерен изменяются в пределах 0,6...2,5 мкм. Анизотропные зерна часто разделены на отдельные фрагменты малоугловыми границами, расположенными перпендикулярно продольной оси зерна (рис. 5, д).

Сопоставляя результаты, полученные при исследовании ДСС алюминия, можно отметить, что при одинаковой степени деформации е = 16% ползучесть при потенциале +1 В привела к формированию дислокационной субструктуры, отличающейся от ДСС, формирующейся в алюминии, деформированном в условиях ползучести без потенциала как на качественном так и на количественном (табл. 1) уровнях.

В условиях ползучести при подведении потенциала +1 В в алюминии на стадии установившейся ползучести (8 = 16 %), во-первых, присутствует

и

преимущественно сетчатая ДСС; во-вторых, отсутствует ячеистая ДСС, в-третьих, скалярная плотность дислокаций в ~2 раза выше, чем в алюминии, деформированном в условиях обычной ползучести, в-четвертых, формирующаяся субзеренная структура характеризуется более узким (2,2...2,5 мкм), по сравнению с субзеренной структурой алюминия, деформированного в условиях обычной ползучести (0,6.. .2,5 мкм), спектром размеров.

Рисунок 5 - Структуры, сформировавшиеся на стадии установившейся ползучести (е = 16%): а - хаос; б - сетки; в - ячейки; г - оборванные субграницы; д, е - субзерна

Таблица 1 - Характеристики ДСС алюминия при ползучесш

е, % <р>- Ю40, см"2 Ру, %

Ф = 0 В (р = +1 В Ф = 0 В Ф = +1 В

хаос сетки ячейки хаос сетки ячейки

0 0,55 - 100 0 0 - - -

16 1,05 2,1 50 30 20 16 84 0

20 22,5 1,5 1,3 30 70 0 74 26 0

Ползучесть образцов с исходной зеренно-субзеренной структурой до разрушения привела к уменьшению в 2,3 раза средних размеров субзерен; при наложении потенциала - в 1,9 раза. Одновременно с этим, изменилась степень совершенства границ субзерен. Разрушение при приложении электрического потенциала приводит к формированию ~36% субзерен с совершенными границами; при разрушении без потенциала таких субзерен -16%. Установлено, что скалярная плотность дислокаций в алюминии, разрушенном при приложении электрического потенциала, уменьшилась в 1,6 раза по сравнению с промежуточной (е -16%) стадией деформации. В это же время разрушение материала, выполненное в обычных условиях, сопровождается ростом скалярной плотности дислокаций. По-видимому, снижение плотности дислокаций в деформированных при приложении электрического потенциала образцах осуществляется путем ухода их на границы зерен и субзерен.

Во второй партии образцов алюминия, полученных прокаткой, сформировалась зеренная структура. В них выявляется субструктура дислокационного хаоса, дислокационные сетки, жгуты, ячейки и фрагменты. Сетчатая ДСС присутствует также в объеме ячеек; в объеме фрагментов выявляется субструктура дислокационного хаоса. Основным типом ДСС исследуемого материала являются сетки, объемная доля которых составляет 0,68. Ячеистая субструктура занимает объем -0,18, субструктура дислокационного хаоса -0,11, остальное - дислокационные жгуты и фрагменты. Как правило, дислокационные ячейки и фрагменты наблюдаются вдоль границ зерен. Скалярная плотность дислокаций, усредненная по объему материала с учетом указанных типов ДСС, 1,4-Ю10 см"2. Средние размеры дислокационных ячеек -480 нм; фрагментов -600 нм.

Ползучесть алюминия вплоть до разрушения образцов привела к существенной модификации ДСС. В зоне разрушения выявлено формирование субструктур, отсутствующих в исходном материале, а именно, полосовой субструктуры и субзерен. Оба типа ДСС формируются у границ зерен. Полосовая субструктура преимущественно фрагментирована.

Размеры фрагментов изменяются в пределах: поперечные 450-750 нм и совпадают с размерами полосовой субструктуры; продольные - 0,8-1,3 мкм. В объеме полосовой субструктуры присутствует субструктура дислокационного хаоса и дислокационные сетки; скалярная плотность дислокаций 1,9-Ю10 см'2. Субзерна имеют средний размер 1,5 мкм. В объеме субзерен присутствуют хаотически распределенные дислокации; скалярная

плотность дислокаций 1,3-Ю10 см"2. Наряду с полосовой и субзеренной структурой в зоне разрушения выявлены зерна, с сетчатой ДОС. Скалярная плотность дислокаций сетчатой субструктуры 2,2-1010 см"2.

Ползучесть при потенциале приводит к стимулированию процесса самоорганизации ДСС, что приводит к некоторому снижению скалярной плотности дислокаций, и к существенному увеличению линейной плотности изгибных экстинкционных контуров (рис. 6), которые, обнаруживаются в зернах, содержащих субзереннуто структуру.

Рисунок 6 - Субструктура, формирующаяся в зоне разрыва образцов алюминия. Стрелками указаны изгибные экстинкционные контуры

Сопоставляя структуры, формирующиеся в алюминии при ползучести при потенциале и без него можно отметить, что поперечные размеры изгибных экстинкционных контуров в первом случае в среднем в 3 раза уже, чем во втором.

Ползучесть с приложением потенциала приводит к более высокой степени самоорганизации ДСС в зоне разрушения, по сравнению с разрушением при ползучести в обычных условиях (рис. 7).

Рисунок 7 - Диаграмма дислокационных субструктур, формирующихся в алюминии в зоне разрушения; А - исходное состояние; В - ползучесть без наложения электрического потенциала; С - ползучесть при приложении электрического потенциала; 1 - субструктура дислокационного хаоса; 2 - ячеистая субструктура; 3 - фрагментиро-ванная субструктура; 4 - полосовая субсгруктура; 5 - сетчатая субструктура; 6 - субзеренная субструктура

Состояние

Установлено, что скалярная плотность дислокаций в зоне разрушения в условиях приложенного потенциала ниже, по сравнению с величиной

14

скалярной плотности дислокаций в зоне разрушения в условиях обычной ползучести. Ползучесть с приложением электрического потенциала сопровождается существенным увеличением (в 3 раза) кривизны-кручения кристаллической решетки алюминия.

При анализе формирования градиента дислокационной субструктуры, формирующегося при ползучести алюминия установлено, что относительное содержание субзерен и их средние размеры зависят от расстояния до поверхности разрушения - средние размеры субзерен, образовавшихся в процессе ползучести, изменяются по кривой с максимумом, достигаемом на расстоянии ~3 мм от поверхности разрушения (рис. 8а, кривая 1).

мм X, мм

Рисунок 8 - Зависимости объемной доли (кривая 2) и средних размеров субзерен (кривая 1) от расстояния до поверхности разрушения алюминия при ползучести с приложением потенциала (б) и без него (а)

Структура с минимальным средним размером субзерен (О = 0,7 мкм) формируется в зоне разрушения. Одновременно с изменением среднего размера субзерен, увеличение степени деформации алюминия при ползучести сопровождается увеличением относительного содержания субзерен (рис. 8а, кривая 2).

Выполненные исследования выявили формирование градиентной структуры, заключающейся в закономерном изменении в зависимости от расстояния до поверхности разрушения скалярной плотности дислокаций и дислокационных петель, относительного содержания различных типов дислокационной субструктуры (хаос, сетки и ячейки), относительного содержания и средних размеров субзерен в зависимости от расстояния от поверхности разрушения (рис.9).

Приложение электрического потенциала не приводит к нарушению градиентности, изменяя значения указанных параметров около поверхности разрушения.

Рисунок 9 - Зависимость скалярной плотности дислокаций (кривая 1) и плотности дислокационных петель (кривая 2) от расстояния до поверхности разрушения алюминия при ползучести с приложением потенциала (б) и без него (а)

Установлено, что объемная доля материала, занятая структурой дислокационного хаоса (рис. 10а, кривая 1), увеличивается; объемные доли материала, занятые сетчатой (рис. 10а, кривая 2) и ячеистой (рис. 10а, кривая 3) ДСС монотонным образом снижаются.

Рисунок 10 - Зависимость объемной доли материала, занятого структурой дислокационного хаоса (кривая 1), сетчатой (кривая 2) и ячеистой (кривая 3) дислокационной субструктуры от расстояния до поверхности разрушения алюминия при ползучести с приложением потенциала (б) и без него (а)

В приложении приведены справки об использовании результатов работы в научной деятельности.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Приложение электрического потенциала +1В к алюминию в процессе испытаний на ползучесть до разрушения, приводящее к уменьшению времени до разрушения в ~ 1,9 раза, сопровождается снижением размеров зоны среза и формированием ямок сдвига, оставляя без изменения структуру поверхности разрушения. Выявлено, что ползучесть при приложении

потенциала приводит к уменьшению среднего размера ямок вязкого излома в -1,2 раза и уменьшению интервала существования размеров ямок.

2. Установлено, что на стадии стационарной ползучести (s = 16%) приложение потенциала +1 В к алюминию приводит к существенной эволюции тонкой структуры, заключающейся в большем (в ~2 раза) накоплении скалярной плотности дислокаций, формирующих, преимущественно, сетчатую дислокационную субструктуру.

3. Выявлено, что приложение потенциала +1 В сопровождается формированием субзеренной структуры с более узким (2,2...2,5 мкм), по сравнению с субзеренной структурой алюминия, деформированного в условиях обычной ползучести (0,6...2,5 мкм), спектром размеров.

4. Приложение потенциала приводит к более высокой степени самоорганизации тонкой структуры в зоне разрушения, по сравнению с алюминием, разрушенным при ползучести в обычных условиях.

5. Показано, что как при ползучести с приложением потенциала, так и без него, в технически чистом алюминии формируется градиентная структура, характеризующаяся закономерным изменением скалярной плотности дислокаций и дислокационных петель, относительного содержания различных типов дислокационной субструктуры (хаос, сетки и ячейки), относительного содержания и средних размеров субзерен в зависимости от расстояния до поверхности разрушения.

Основное содержание работы опубликовано в следующих работах:

В монографиях

1. Коновалов C.B. Прочность и пластичность металлов при слабых электрических воздействиях / Коновалов C.B., Филипьев P.A., Столбоушкина O.A. [и др.]. - Новокузнецк: Изд-во ОАО «Новокузнецкий полиграфический комбинат», 2009. - 180 с.

2. Столбоушкина O.A. Структурно-фазовые состояния и дислокационная субструктура AI при ползучести // Столбоушкина O.A., Коновалов C.B., Иванов Ю.Ф. [и др.]. - Новокузнецк: Изд-во ОАО «Новокузнецкий полиграфический комбинат», 2010. - 182 с.

В рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ

3. Коновалов C.B. Роль электрического потенциала в ускорении ползучести и формировании поверхности разрушения Al / C.B. Коновалов, Ю.Ф. Иванов, O.A. Столбоушкина [и др.] // Известия РАН. Серия физическая. - 2009. - Т. 73. -№ 9. - С. 1315-1318.

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

5. Gromov V.E. Dislocation substructure evolution on Al creep under the action of the weak electric potential / V.E. Gromov, Yu.F. Ivanov, O.A. Stol-boushkina [et al.] // Materials Science and Engineering. - 2010. - A527. - P. 858-861.

6. Петрунин B.A. Влияние электрического потенциала на формирование дислокационной субструктуры при ползучести алюминия / В.А. Петрунин, С.В. Коновалов, О.А. Столбоушкина [и др.] //Металлы. №3.-2011. -С. 31-37.

7. Konovalov S.V. Dislocation substructure gradient formation in aluminium by creep under weak potential / S.V. Konovalov, Y. F. Ivanov, O. A. Stolboush-kina [et al.] // Arabian Journal for Science and Engineering. - 2011. -№ 4, - P. 649-653.

В других изданиях

8. Stolboushkina O.A. Surface of destruction of aluminum failure, being formed in creep conditions with electric potential / O.A. Stolboushkina [et al.] // Сборник материалов II Международного российско-китайского семинара «Влияние электромагнитных полей на структуру и характеристики материалов». - Москва: Изд-во ИМАШ РАН, 2009. - С. 164-165.

9. Столбоушкина О.А. Формирование дефектной субструктуры алюминия при ползучести с действием электрического потенциала / О.А. Столбоушкина [и др.] // Сборник трудов XLVIII Международной конференции «Актуальные проблемы прочности», посвященной памяти М.А. Криштала. - Тольятти: ТГУ, 2009. - С. 37-38.

10. Столбоушкина О.А. Эволюция дефектной субструкгуры А1, формирующейся при ползучести в условиях подключения электрических потенциалов / О.А. Столбоушкина [и др.] // Сборник трудов IV Международной школы «Физическое материаловедение». - Тольятти: ТГУ, 2009.-С. 63-54.

11. Столбоушкина О.А. Роль малых электрических потенциалов в изменении характера ползучести алюминия / О.А. Столбоушкина [и др.] // Сборник материалов работе третьей международной конференции «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов». - М.: Интерконтакт Наука, 2009. - Т. 1. - С. 163.

12. Столбоушкина O.A. Влияние электрического потенциала на изменение дефектной субструктуры алюминия при ползучести / O.A. Столбоушкина [и др.] // Сборник материалов XIX Петербургских чтений по проблемам прочности, посвященные 130-летию со дня рождения академика АН УССР H.H. Давиденкова. - СПб: Изд-во СПГПУ, 2010. - С. 67-68.

13. Столбоушкина O.A. Формирование градиента дислокационной субструктуры при ползучести алюминия / O.A. Столбоушкина [и др.] // Сборник материалов XIX Петербургских чтений по проблемам прочности, посвященных 130-летию со дня рождения академика АН УССР H.H. Давиденкова. - СПб: Изд-во СПГПУ, 2010. - С. 59.

14. Столбоушкина O.A. Влияние электрического потенциала на изменение морфологии поверхности разрушения алюминия при ползучести / O.A. Столбоушкина [и др.] // Сборник трудов V Евразийской научно-практической конференции «Прочность неоднородных структур 2010». - Москва: Изд-во МИСИС, 2010. - С. 44.

15. Коновалов C.B. Влияние электрического потенциала на формирование градиента параметров дислокационных субструктур AL при ползучести / C.B. Коновалов, O.A. Столбоушкина [и др.] // Сборник научных статей XI Международной научной школы для молодежи «Материаловедение и металлофизика легких сплавов». - Екатеринбург: УрФУ, 2010. - С.59-61.

16. Столбоушкина O.A. Влияние электрического потенциала на эволюцию дефектной субструктуры алюминия при ползучести / O.A. Столбоушкина [и др.] // Физика конденсированного состояния: материалы XVIII республиканской научной конференции аспирантов, магистрантов и студентов. - Гродно: ГрГУ, 2010. — С. 325-327.

17. Коновалов C.B. Влияние слабых внешних энергетических воздействий на пластическую деформацию алюминия / C.B. Коновалов, Д.В. Загуляев, P.A. Филипьев, O.A. Столбоушкина [и др.] // Сборник материалов V Международной школы с элементами научной молодежи «Физическое материаловедение» с элементами научной школы для молодежи. - Тольятти. ТГУ: 2011. - С.80.

18. Коновалов C.B. Влияние электрического потенциала на ползучесть алюминия / C.B. Коновалов, С.Н. Старовацкая, O.A. Столбоушкина [и др.] // Тезисы докладов вторых московских чтений по проблемам прочности, посвященных 80-летию со дня рождения академика РАН Ю.А. Осипьяна. -Черноголовка: ИМФМ РАН. - 2011. - С.90

Подписано в печать 15.11.2011 Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага писчая. Печать офсетная Усл.печ.л. 1,16. Уч.издл. 1,3. Тираж 110 экз. Заказ 602.

Сибирский государственный индустриальный университет. 654007, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42 Издательский центр СибГИУ

Введение.

1 ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ, ПОДВЕРГАЮЩИХСЯ ВНЕШНИМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ.

1.1 Общие представления о ползучести.

1.2 Структурные изменения при ползучести металлов.

1.3 Изменение параметров дислокационных субструктур при ползучести металлов и сплавов.

1.4 Преобразования дислокационной субструктуры в металлах и сплавах при пластической деформации.

1.5 Особенности поверхности разрушения алюминия и сплавов на его основе.

1.6 Влияние условий испытания на протекание процесса ползучести металлов и сплавов.

1.7 Влияние электрического поля, электрического потенциала и контактной разности потенциалов на пластическую деформацию

1.7.1 Электростимулированная ползучесть щелочно-галоидных кристаллов.

1.7.2 Влияние электрических потенциалов и контактной разности потенциалов на ползучесть.

1.8. Влияние электрических токов на процессы пластической деформации металлов.

1.8.1 Влияние импульсных электрических токов на процесс ползучести металлов.

1.8.2 Влияние электрического тока на процессы разрушения и залечивания трещин в металлах с дефектами.

1.9 Выводы из литературного обзора и постановка задачи исследования.

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Материалы для исследований и способы изменения энергетического состояния образцов.

2.2 Методики проведения испытаний на ползучесть.

2.2.1 Экспериментальная установка для испытаний на ползучесть

2.2.2 Компьютерный комплекс фиксирования данных эксперимента и их обработки.

2.2.3 Проведение испытаний на машине «1т1гоп 1185».

2.3 Методика исследования поверхности разрушения сканирующей электронной микроскопией.

2.4 Методика исследования дефектной субструктуры материалов просвечивающей дифракционной электронной микроскопией.

3 ФРАКТОГРАФИЯ ПОВЕРХНОСТИ РАЗРУШЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИ ЧИСТОГО АЛЮМИНИЯ ПРИ ПОЛЗУЧЕСТИ.

3.1 Кривые ползучести технически чистого алюминия.

3.2 Фрактография поверхности разрушения.

3.3 Количественные закономерности формирования поверхности разрушения.

О ползучести металлических материалов написано много монографий, сборников, обзорных статей, сделано огромное количество докладов на конференциях. Однако, несмотря на многолетнюю историю исследований процесса ползучести и накопления обширных знаний о нем, многие важные аспекты ползучести изучены недостаточно. В частности, не установлены закономерности эволюции дислокационных субструктур в широком диапазоне температур и напряжений. Для прогнозирования поведения материала при эксплуатации под действием статических механических нагрузок весьма существенно изучение накопления дефектов и эволюция дефектной субструктуры. Углубленное изучение этих процессов дает возможность прогнозировать временную зависимость деформации ползучести и, следовательно, скорость ползучести, долговечность при ползучести (т.е. срок службы детали или изделия), предельную пластичность при разрушении. Следует ожидать, что это позволит направленно воздействовать на структуру материала с целью повышения сопротивляемости ползучести при одновременном повышении пластичности при разрушении.

В тоже время известно, что механические свойства металлических материалов чувствительны к состоянию тонких приповерхностных слоев, поэтому можно ожидать, что изменение плотности поверхностной энергии, вызванное электрическим потенциалом, может существенно сказаться на процессе самоорганизации дефектной подсистемы твердого тела при пластической деформации. Все вышесказанное и определяет актуальность настоящей работы.

Цель работы: Установление закономерностей эволюции тонкой структуры и поверхности разрушения технически чистого алюминия в условиях ползучести с приложением слабого электрического потенциала.

Для реализации поставленной цели в работе решены следующие задачи:

1. Качественные и количественные исследования поверхности разрушения алюминия при ползучести с приложением электрического потенциала +1В и без него.

2. Исследования эволюции тонкой структуры алюминия при ползучести с приложением электрического потенциала и без него.

3. Исследование закономерностей формирования структурного градиента алюминия при ползучести.

Научная новизна. Впервые выполнены комплексные фрактографические исследования поверхности разрушения алюминия при ползучести с приложением электрического потенциала +1В. Впервые установлено влияние приложения электрического потенциала к алюминию на изменение тонких параметров структуры и дислокационных субструктур в процессе ползучести. Показано формирование градиентности параметров субструктур при ползучести с приложением электрического потенциала.

Научная и практическая значимость полученных в работе результатов заключается в том, что они расширяют банк экспериментальных данных в физике конденсированного состояния и позволят установить физическую природу влияния электрического потенциала на физические и механические свойства изделий из алюминия, эксплуатирующихся в режимах ползучести. Результаты работы способствуют разработке рекомендаций по электрическому воздействию на изделия из алюминия, эксплуатирующиеся в режиме ползучести.

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

Реализация результатов. Количественные закономерности по влиянию электрического потенциала на скорость ползучести реализованы в научной деятельности: для проведения электрической изоляции элементов испытательной-' системы от деформируемых наноматериалов с целью исключения влияния электрических зарядов и для модернизации установки для проведения испытаний металлических стекол на ползучесть в Тамбовского государственного университета имени Г.Р. Державина; при изучении закономерностей диспергирования зеренно-субзеренной структуры и формирования наноструктуры при пластической деформации в Сибирском физико-техническом институте имени академика В.Д. Кузнецова Томского государственного университета.

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 влияния электрических потенциалов на формоизменение при ударных нагрузках в ООО «Институт электропластической деформации материалов»; при исследовании физических "свойств -твердых тел в условиях внешних энергетических воздействий в Институте физики им. Л.В. Киренского СО РАН.

Достоверность полученных результатов обеспечивается комплексным подходом к решению поставленных задач с использованных современных широко апробированных методов и методик исследования, применением статистических методов обработки экспериментальных результатов, критическим сопоставлением установленных в работе закономерностей фактам, полученным другими исследователями, справками об использовании результатов работы.

Личный-"вклад автора состоит в постановке задач исследования, в проведении испытаний на ползучесть с приложением электрического потенциала и без него, в получении данных фрактографических, электронно-микроскопических и др. исследований, в обработке полученных результатов, формулировке выводов и положений, выносимых на защиту, написании тезисов докладов, материалов и трудов, а также статей по теме диссертации.

Научные результаты, выносимые на защиту: 1. Закономерности формирования поверхности разрушения алюминия при ползучести с наложением электрического потенциала и без него.

2. Совокупность экспериментальных результатов о структурных превращениях в зоне разрушения алюминия при ползучести с приложением электрического потенциала +1В и без него.

3. Градиентный характер зоны разрушения алюминия при ползучести.

Апробация работы. Основные результаты проведенных исследований докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях, совещаниях и семинарах: IX, X Международных научно-технических Уральских школах-семинарах металловедов-молодых ученых. Екатеринбург. 2008, 2009; II Международном российско-китайскомсеминаре«Влияние электромагнитных полей на структуру и характеристики материалов». Москва. 2009; IV Российской научно-технической конференции «Ресурс и диагностика материалов и конструкций. Екатеринбург. 2009; XVII Международной конференции "Физика прочности и пластичности материалов". Самара. 2009; Международном симпозиуме «Перспективные материалы и технологии». Витебск. 2009; Международном семинаре "Структурные основы модифицирования материалов методами нетрадиционных технологий". Обнинск. 2009; Международной конференции по физической мезомеханике, компьютерному конструированию и разработке новых материалов. Томск. 2009; 48-51 Международныхконференциях «Актуальные проблемы прочности». Тольятти. Киев. Витебск. Харьков. 2009-2011; IV Международной школе «Физическое материаловедение». Тольятти. 2009; III, IV международных конференциях «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов». Москва. 2009, 2011; V Российской научно-технической конференции «Физические свойства металлов и сплавов». Екатеринбург. 2009; 1,11 московских чтениях по проблемам прочности. Москва, Черноголовка. 2009,2011; XX Уральской школе металловедов-термистов «Актуальные проблемы фазовых и структурных превращений в сталях и сплавах». Екатеринбург. 2010; XIX Петербургских чтениях по проблемам прочности. Санкт-Петербург. 2010; V Евразийской научно-практической конференции «Прочность неоднородных структур». Москва. 2010; XI Международной научной школы для молодежи «Материаловедение и металлофизика легких сплавов». Екатеринбург. 2010; VI международной конференции «Фазовые превращения и прочность кристаллов. Черноголовка. 2010; XVIII республиканской научной конференции аспирантов, магистрантов и студентов «Физика конденсированного состояния: материалы». Гродно. 2010;V Международной школе «Физическое материаловедение» с элементами научной школы для молодежи. Тольятти. 2011.

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).

Публикации. Результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 18 печатных работах, из которых 2 - монографии и 5 -статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, основных выводов, списка литературы из 126 наименований, содержит 110 страниц машинописного текста, включая 3 таблицы и 46 рисунков.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Kassner, М. Е. Fundamentals of Creep in Metals and Alloys, Second Edition Text. / M.E. Kassner. London: Elsevier Science, 2009. - 320 p.

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

3. Быковцев, Г. И. Феноменологическое построение кинетических уравнений теории ползучести Текст. / Г. И. Быковцев, В. И. Горелов // ДАН СССР, 1985.-Т. 283, № 1.-С. 58-61.

4. Грешнов, В. М. Физико-математическая теория пластичности и ползучести металлов Текст. / В. М. Грешнов, И. В. Пятаева, В. Е. Сидоров // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2007. - Т. 9, № 6. - С. 143 - 152.

5. Розенберг, В. М. Основы жаропрочности металлических материалов Текст. / В. М. Розенберг. М.: Металлургия, 1973. - 325 с.

6. Петров, А.И. Влияние промежуточной пластической деформации на высокотемпературную ползучесть и долговечность алюминия Текст. / А. И. Петров, М. В. Разуваева // ЖТФ. 2008. - Т. 78. - С. 55 - 59.

7. Быковцев, Г. И. Феноменологическое построение кинетических уравнений теории ползучести Текст. / Г. И. Быковцев, В. И. Горелов // ДАН СССР, 1985.-Т. 283, №1,-С. 58-61.

8. Куманин, В. И. Долговечность металлов в условиях ползучести Текст. / В. И. Куманин. М.: Металлургия, 1988. - 225 с.

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

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

11. Панин, В. Е. Структурные уровни пластической деформации и разрушения Текст. / В. Е. Панин [и др.] // Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1990. -255 с.

12. Физическая мезомеханика и компьютерное конструирование материалов Текст. / Под ред. В.Е. Панина. Новосибирск: Наука, 1995.-Т. 1,2.-С. 298 -320.

13. Елсукова, Т. Ф. Эволюция структурных уровней деформации и самоорганизация мезоскопической субструктуры в поликристаллах Текст. / Т. Ф. Елсукова, В. Е. Панин // Изв. АН. Металлы. 1992. - № 2. - С. 73 -89.

14. Панин, В. Е. Неоднородность распределения напряжений и движение зерен как целого в деформируемом поликристалле Текст. / В. Е. Панин [и др.] // ДАН СССР. 1989. - Т. 309, № 2. - С. 356 - 359.

15. Гриняев, Ю.В. Расчет напряженного состояния в упруго нагруженном поликристалле Текст. / Ю. В. Гриняев, В. Е. Панин // Изв. вузов. Физика. 1978,-№ 12.-С. 95-101.

16. Панин, В. Е. Спектр возбужденных состояний и вихревое механическое поле в деформируемом кристалле Текст. / В. Е. Панин [и др.] // Изв. вузов. Физика. 1987. - № 1. - С. 34 - 51.

17. Панин, В. Е. Волновая природа пластической деформации твердых тел Текст. / В. Е. Панин // Изв. вузов. Физика. 1990. - № 2. - С. 4 - 18.

18. Дудко, В. А. Влияние субзеренной структуры на сопротивление ползучести сплава 1207 Текст. / В. А. Дудко, Р. О. Кайбышев, Э. Р. Салахова // Физика металлов и металловедение, 2009. Т. 107, № 1. -С. 95- 100.

19. Аксенов, В. К. Особенности низкотемпературной ползучести сплава ЫЬ-П после больших пластических деформаций при 77 К Текст. / В. К. Аксенов [и др.] // Физика низких температур, 2004. Т. 30, № 4. - С. 458-462.

20. Грабовецкая, Г. П. Эволюция структуры и деформационное поведение сплава ВТ6 в процессе высокотемпературной ползучести Текст. / Г. П. Грабовецкая [и др.] // Физическая мезомеханика, 2005. №8. - С. 75 -78.

21. Раточка, К. В. Исследование развития зернограничного проскальзывания при сверхпластической деформации титанового сплава ВТ6 с субмикрокристаллической структурой Текст. / К. В. Раточка [и др.] // Физическая мезомеханика, 2009. № 12. - С. 97 -101.

22. Мышляев, M. M. Дислокационная структура границ блоков в монокристаллах молибдена и вольфрама. Текст. / M. М. Мышляев [и др.] // Физика металлов и металловедение, 1979. Т. 47. - С. 1086.

23. Мышляев, M. М. Особенности дислокационной структуры межблочных границ в ОЦК монокристаллов. Текст. / M. М. Мышляев [и др.] // Физика металлов и металловедение, 1979. Т. 47. - С. 148.

24. Мышляев, M. М. О природе сверхпластичности алюминия. Текст. / М. М. Мышляев [и др.] // Физика металлов и металловедение, 1979. Т. 47. - С. 1271-1276.

25. Мышляев, M. М. Высокотемпературная ползучесть и дислокационная структура монокристаллов вольфрама. Текст. / M. М. Мышляев [и др.] // Проблемы прочности,. 1979. №5. - С. 26 - 28.

26. Мышляев, M. М. Стационарная ползучесть и дислокационная структура молибдена. Текст. / M. М. Мышляев [и др.] // Физика металлов и металловедение, 1976. Т. 41. - С. 621, 627 - 628.

27. Владимирова, Г. В. Упрочнение металлов временным понижением температуры в процессе ползучести Текст. / Г. В. Владимирова, В. А. Лихачев, M. М. Мышляев // Доклады Академии наук СССР, 1969. Т. 188, №5.-С. 1037-1042.

28. Мышляев, M. М. Влияние деформационной стабилизации структуры материалов на их стационарную ползучесть. Текст. / M. М. Мышляев, И. И. Ходос // Физика и химия обработки металлов, 1980. №3. - С. 89 -90.

29. Мышляев, M. М. Активационный выход дислокации из границ наклона под действием напряжения. Текст. / M. М. Мышляев // Физика твердого тела,1970. Т. 12. - №3. - С. 860-865.

30. Мышляев, M. М. Ползучесть полигонизованных структур / Несовершенства кристаллического строения и мартенситные превращения. Под ред. Ю.А. Осипьяна и Р.И. Энтина. М.: Наука, 1972.-С. 194-234.

31. Мышляев, M. M. Ползучесть и дислокационная структура ковалентных кристаллов в условиях растяжения. Текст. / M. М. Мышляев, И. И. Ходос // Металлофизика, 1977. № 68. - С.76.

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

33. Иванов, М. А. Описание ползучести с учетом размножения дислокаций и их превращений Текст. / М. А. Иванов, Б. А. Гринберг // Физика металлов и металловедение, 2006. Т. 101, № 3. - С. 255 - 265.

34. Громов, В. Е. Физика и механика волочения и объемной штамповки. Текст. / В. Е. Громов, Э. В. Козлов, В. И. Базайкин. М.: Недра, 1997. -280 с.

35. Соснин, О. В. Электростимулированная малоцикловая усталость Текст. / О. В. Соснин, Э.В. Козлов, В.Е. Громов. М.: Недра, 2000. -200 с.

36. Конева, Н. А. Эволюция дислокационных субструктур при усталости Текст. / Н. А. Конева [и др.]. Новокузнецк: СибГИУ, 2002. - 80 с.

37. Козлов, Э. В. Эволюция фазового состава, дефектной структуры, внутренних напряжений и перераспределение углерода при отпуске литой конструкционной стали Текст. / Э. В. Козлов [и др.]. -Новокузнецк: ОАО "Новокузнецкий полиграфкомбинат", 2007. 177 с.

38. Козлов, Э. В. Стадии пластической деформации, эволюции субструктуры и картина скольжения в сплавах с дисперсным упрочнением. Текст. / Э.В. Козлов [и др.] // Известия ВУЗов. Физика. 1991. - №3. - С. 112-128.

39. Козлов, Э. В. Влияние типа субструктуры на перераспределение углерода в стали мартенситного класса в ходе пластической деформации. Текст. / Э.В. Козлов [и др.] // Известия ВУЗов. Физика. -1992- №12.-С. 25 -32.

40. Теплякова, JT. А. Структура и свойства упрочненных конструкционных материалов Текст. / JI. А. Теплякова [и др.]. Новосибирск: НЭТИ, 1990.-С. 57-70.

41. Конева, Н. А. Физика субструктурного упрочнения Текст. / Н. А. Конева, Э. В. Козлов // Вестник ТГАСУ. -1999. №1. - С. 21-35.

42. Теплякова, Л. А. Эволюция дислокационной структуры, упрочнение и разрушение сплавов. Текст. / Л. А. Теплякова [и др.] Томск: ТГУ, 1992.-С. 60-72.

43. Козлов, Э.В. Эволюция дислокационной структуры и термодинамика пластической деформации металлических материалов. Текст. / Э.В. Козлов, В.А. Старенченко, H.A. Конева // Металлы. 1993. - №5. - С. 752 - 761.

44. Козлов, Э. В. Влияние типа субструктуры на перераспределение углерода в стали мартенситного класса в ходе пластической деформации Текст. / Э.В. Козлов [и др.] // Известия ВУЗов. Физика. -1992- №12.-С. 25 -32.

45. Козлов, Э.В. Закономерности субструктурно-фазовых превращений при пластической деформации мартенситной стали. Текст. / Э.В. Козлов, H.A. Попова, Л.Н. Игнатенко // Известия ВУЗов. Физика. -1994,- №4.-С. 76-82.

46. Рыбин, В.В. Большие пластические деформации и разрушение металлов. Текст. / В.В. Рыбин. М.: Металлургия, 1986. - 224 с.

47. Разрушение. Редактор Г. Либовиц. Т.6. Разрушение металлов Текст. -М.: Металлургия, 1976. 496 с.

48. Разрушение. Редактор Г. Либовиц. Т.1. Микроскопические и макроскопические основы механики разрушения Текст. М.: Металлургия, 1973. - 615 с.

49. Фрактография и атлас фрактограмм Текст. / Справочное издание. Пер. с англ. / Под ред. Дж. Феллоуза. М.: Металлургия, 1982. - 826 с.

50. Разрушение / Редактор Г. Либовиц. Т.З. Инженерные основы и воздействие внешней среды Текст. М.: Металлургия, 1976. - 797 с.

51. Zolochevsky, A. Theory of creep deformation with kinematic hardening for materials with different properties in tension and compression Text. / A. Zolochevsky G. Z. Voyiadjis // International Journal of Plasticity. 2005. -V. 21. P. 435-462.

52. Davies, С. M. An analytical and computational study of crack initiation under transient creep conditions Text. / С. M. Davies [et al.] // International Journal of Solids and Structures. 2007. - № 44. - P. 1823-1843.

53. Iguain, J. L. Growing correlations and aging of an elastic line in a random potential Text. / J. L. Iguain [et al.] // Physical review B. 2009. - № 80. -P. 094201-1-094201-17.

54. Kawasaki, M. Characterization of creep properties and creep textures in pure aluminum processed by equal-channel angular pressing Text. / M. Kawasaki [et al.] // Acta Materialia. 2008. - № 56. - P. 2307-2317.

55. Лихтман, В. И. Влияние поверхностно-активной среды на процессы деформации металлов Текст. / В.И. Лихтман, П.А. Ребиндер, Г.В. Карпенко. М.: Изд-во АН СССР, 1954. - 400 с.

56. Зуев, Л. Б. Физика электропластичности щелочно-галоидных кристаллов Текст. / Л.Б. Зуев. Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1990. - 120 с.

57. Коновалов, C.B. О влиянии электрического потенциала на скорость ползучести алюминия Текст. / C.B. Коновалов [и др.] // Физика твердого тела. 2007. - Том. 49. - Вып.8. - С. 1389-1391.

58. Konovalov, S. V. Change of creep velocity of al under external energy influence Text. / S.V. Konovalov [etc] // Перспективные материалы, Специальный выпуск, 2007. Т.2. - С.371-373

59. Коновалов, С. В. Влияние электрического потенциала на процесс деформации алюминия Текст. / C.B. Коновалов [и др.] // Физическая мезомеханика. 2006. - Том. 9. - С. 103-106.

60. Зуев, Л. Б. О влиянии контактной разности потенциалов и электрического потенциала на микротвердость металлов Текст. / Л.Б. Зуев [и др.] // Физика твердого тела. 2009. - Том. 51. - Вып.6. - С. 1077 - 1080.

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

62. Коновалов, С. В. Влияние электрического потенциала и контактной разности потенциалов на пластическую деформацию AI и Си Текст. /C.B. Коновалов и др. // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2009. - Т.6. - № 3. - С. 118-127

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

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

65. Клыпин, А. А. Исследование ползучести при нарушении контакта между металлами Текст. / A.A. Клыпин, A.A. Лучина // ДАН СССР. -1986. Т.288. - №2. - С. 370-373.

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

67. Клыпин, А. А. О влиянии магнитного и электрических полей на ползучесть Текст. / A.A. Клыпин // МиТОМ. 1973. - № 8. - С.2-8.

68. Громов, В.Е. Электростимулированная пластичность металлов и сплавов Текст. / В.Е. Громов [и др.] Москва: Недра, 1996. - 290 с.

69. Сташенко, В. И. Импульсное воздействие тока на монокристаллы цинка при ползучести Текст. / В.И. Сташенко, O.A. Троцкий // Физика металлов и металловедение. 1983. - Т. 56. - № 5. - С. 1037 - 1045.

70. Громов, В. Е. Ползучесть монокристаллов Cd при действии различными видами тока Текст. / В.Е. Громов, Т.В. Ерилова // Изв. Вузов. Физика. 1990. - № 10. - С. 109 - 110.

71. Громов, В. Е. Ползучесть монокристаллов Zn и Cd при воздействии разными видами тока Текст. / В.Е. Громов [и др.] // Известия АН Кирг. ССР. Физико-технические и математические науки. 1990. - № 3. - С. 36-42.

72. Громов, В. Е. Эффективность действия различными видами тока и ползучесть монокристаллов Zn Текст. / В.Е. Громов, В.И. Сташенко, O.A. Троицкий // Изв. АН СССР. Сер. Металлы. 1991. - № 2. - С. 154 - 158.

73. Спицын, В. И. Электропластическая деформация металлов Текст. / В.И. Спицын, O.A. Троцкий. -М.: Наука, 1985. 197 с.

74. Троицкий, О. А. Развитие представлений о прямом физическом действии тока в электронно-пластическом эффекте Текст. / O.A. Троицкий [и др.] // ФММ. 1986. - Т. 61. - вып. 5. - С. 990 - 995.

75. Huffman, G. P. Interactions Between Electrons and Moving Dislocations text. / G.P. Huffman, N. Louat // Fundamental Aspects of Dislocation Theory, Nat. Bur. Stand, (U.S.) Spec. Publ, 1970. V. 2. - P. 1303 - 1322.

76. Кравченко, В. Я. Воздействие направленного потока электронов на движущиеся дислокации Текст. / В.Я. Кравченко // ЖЭТФ. 1966. - Т. 51,№ 5.-С. 1676- 1681.

77. Громов, В. Е. О механизмах электропластического эффекта в металлах текст. / В.Е. Громов // Изв. вузов. Черная металлургия. 1989. - № 10. -С. 71-75.

78. Фикс, В. Б. О взаимодействии электронов проводимости с одиночными дислокациями в металлах текст. / В.Б. Фикс // ЖЭТФ. 1981. - Т. 80. -№6. -С. 2313 -2316.

79. Алыпиц, В. И. О движении дислокаций в кристаллах NaCl под действием постоянного магнитного поля / В.И. Алыпиц и др. // ФТТ.- 1987. -Т. 29, № 2. - С. 467 - 471.

80. Громов, В. Е. Эффективность действия различными видами тока и ползучесть монокристаллов Zn текст. / В.Е. Громов, В.И. Сташенко, O.A. Троицкий // Изв. АН СССР. Сер. Металлы. 1991. - № 2. - С. 154- 158.

81. Лановая, А. В. Разрушение дефектных проводников с током в магнитном поле Текст. / А. В. Лановая [и др.] // Известия РАН. Сер. Физическая. 2008. - Т. 72. - № 9. - С. 1341-1343.

82. Лановая, А. В. О концентрации энергии на отверстии в плоском проводнике с током Текст. / А. В. Лановая, Н. П. Пучков, Г. А. Барышев // Вестн. Тамб. гос. ун-т. Сер. Естественные и технические науки. 2000. - Т. 5. - Вып. 2-3. - С. 328-330.

83. Тейлор Дж. Введение в теорию ошибок Текст. / Дж. Тейлор. М.: Мир, 1985.-272 с.

84. Коновалов, С. В. Установка для исследования влияния внешних энергетических воздействий на ползучесть металлов /C.B. Коновалов, A.C. Дружилов, В.Е. Громов // Известия вузов. Черная металлургия. -2006. -№12.-С.61-62.

85. Коновалов, С. В. Автоматизированная установка для регистрации и анализа ползучести металлов и сплавов / C.B. Коновалов и др. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2007. - №8. - т.73. -С.64-66.

86. Энгеле, JI. Растровая электронная микроскопия. Разрушение Текст. / Л. Энгеле, Г. Клингеле: Справочное изд. Пер. с нем. М.: Металлургия, 1986. - 232 с.

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

88. Хирш, П. Электронная микроскопия тонких кристаллов Текст. / П. Хирш [и др.]. М.: Мир, 1968. - 574 с.

89. Столбоушкина O.A. Структурно-фазовые состояния и дислокационная субструктура AI при ползучести // Столбоушкина O.A., Коновалов C.B., Иванов Ю.Ф., Громов В.Е. Новокузнецк: Изд-во ОАО «Новокузнецкий полиграфический комбинат», 2010. - 182 с.

90. Коновалов C.B. Прочность и пластичность металлов при слабых электрических воздействиях Текст. / Коновалов C.B., Филипьев P.A.,Столбоушкина O.A. и др.. Новокузнецк: Изд-во ОАО «Новокузнецкий полиграфический комбинат», 2009. - 180 с.

91. Коновалов C.B. Роль электрического потенциала в ускорении ползучести и формировании поверхности разрушения AI Текст. /C.B. Коновалов, Ю.Ф. Иванов, O.A. Столбоушкина [и др.] // Известия РАН. Серия физическая. -2009. -Т. 73.-№ 9.-С. 1315-1318.

92. Энгель, JI. Растровая электронная микроскопия. Разрушение. Справочник Текст. / JI. Энгель, Г. Клингеле. М.: Металлургия, 1986. -232 с.

93. Иванова, В. С. Количественная фрактография. Усталостное разрушение Текст. / B.C. Иванова, A.A. Шанявский. Челябинск: Металлургия. Челябинское отделение, 1988. - 400 с.

94. Хирт, Дж. Теория дислокаций Текст. / Дж. Хирт, И. Лотте М.: Атомиздат, 1972. - 599 с.

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

96. Иванова, В. С. Разрушение металлов Текст. / B.C. Иванова. М.: Металлургия, 1979. - 168 с.

97. Штремель, M. А. Прочность сплавов. Часть II. Деформация Текст. / М.А. Штремель. М.: МИСИС, 1997. - 527 с.

98. Чадек Иозеф. Ползучесть металлических материалов / Йозеф Чадек. М.: Металлургия, 1986. - 120 с.

99. Gromov V.E. Dislocation substructure evolution on Al creep under the action of the weak electric potential Text. / V.E. Gromov, Yu.F. Ivanov, O.A. Stolboushkina [et al.] // Materials Science and Engineering. 2010. -A527. -P. 858-861.

100. Петрунин В.А. Влияние электрического потенциала на формирование дислокационной субструктуры при ползучести алюминия Текст. / В.А. Петрунин, C.B. Коновалов, O.A. Столбоушкина [и др.] // Металлы. №3. 2011. - С. 31-37.

101. Konovalov S.V. Dislocation substructure gradient formation in Aluminium by Creep under Weak Potential Text. / S.V. Konovalov, Y. F. Ivanov, O. A. Stolboushkina [et al.] // Arabian Journal for Science and Engineering. 2011. - № 4, - P. 649-653.

102. Лихтман, В. И. Физико-химическая механика металлов Текст. / В.И. Лихтман, Е.Д. Щукин, П.А. Ребиндер. М.: Изд-во АН СССР, 1962.-304-с.