Механизмы трансформации структурно-фазовых состояний карбидоупрочненных ванадиевых сплавов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Гриняев Константин Вадимович

• Гриняев Константин Вадимович
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Гриняев Константин Вадимович

Введение

1 Карбидоупрочненные сплавы ванадия и особенности их поведения в зависимости от условий термо-силового воздействия

1.1 Система ванадий - углерод

1.2 Особенности упрочнения ванадиевых сплавов

1.3 Механизмы структурно-фазовой трансформации гетерофазных сплавов на основе ОЦК металлов

1.4 Механические свойства карбидоупрочненных ванадиевых сплавов разных систем

1.5 Постановка задачи

2 Материалы и методики исследования

2.1 Материалы исследования и способы их обработки

2.2 Методики исследования

3 Механизмы трансформации зеренной и субзеренной структуры сплава У-ТьСг в условиях пластической деформации

3.1 Зеренная и дефектная структура сплава У-ТьСг при реализации двухосного и трехосного вариантов многократного всестороннего прессования

3.2 Анализ особенностей реализации механизмов фрагментации кристаллической решетки ванадиевого сплава У-ТьСг в зависимости от условий пластической деформации

3.3 Заключение к разделу

4 Специфика трансформации гетерофазной структуры сплавов ванадия

4.1 Особенности трансформации частиц вторых фаз в ванадиевых сплавах разных систем в зависимости от условий термомеханических обработок

4.1.1 Изменение гетерофазной структуры сплава У-ТьСг в процессе термомеханической обработки с использованием многократного всестороннего прессования

4.1.2 Особенности трансформации гетерофазной и зеренной структуры сплава V-2г-С в зависимости от режимов термомеханической обработки

4.1.3 Структурно-фазовое состояние сплавов системы У-Сг-2г^ в зависимости от режимов термомеханической обработки и температуры заключительного отжига

4.1.4 Влияние режима термомеханической обработки на структурно-фазовое состояние сплава У-Сг-2г-Та

4.2 Кинетический параметр как критерий реализации механизмов трансформации

гетерофазной структуры

4.3 Заключение к разделу

5 Особенности пластической деформации и разрушения карбидоупрочненных

ванадиевых сплавов

5.1 Механические свойства и особенности разрушения карбидоупрочненных

ванадиевых сплавов разных систем

5.2 Особенности пластической деформации сплава У-ТьСг в условиях растяжения

при комнатной и повышенной температурах

5.3 Особенности деформации и разрушения ванадиевых сплавов в условиях ударного воздействия при разных температурах

5.4 Анализ температурной зависимости механизмов структурной трансформации

5.5 Заключение к разделу

Заключение

Список условных обозначений, символов, сокращений

Список использованной литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Механизмы трансформации структурно-фазовых состояний карбидоупрочненных ванадиевых сплавов»

Введение

Актуальность выбранной темы исследования. Тугоплавкие металлы традиционно являются основой для создания сплавов, предназначенных для экстремальных условий эксплуатации [1-9]. Характеризуемые совместным дисперсным плюс субструктурным типом упрочнения сплавы ванадия на сегодняшний день рассматриваются в качестве перспективных конструкционных материалов для высокотемпературного применения. Одним из ключевых требований, предъявляемых к ним, является обеспечение высокого уровня жаропрочности и жаростойкости в диапазоне предполагаемых рабочих температур на фоне приемлемых показателей технологической пластичности [10-26]. Необходимо отметить, что ванадий характеризуется относительно низкой температурой плавления среди основных представителей тугоплавких ОЦК металлов Ta, Mo, №), а также низкой термической стабильностью карбидов на его основе. В то же время термическая стабильность частиц вторых фаз играет существенную роль в обеспечении высокотемпературных свойств. Важной особенностью ванадия и сплавов на его основе является возможность изучения механизмов структурной трансформации и пластической деформации, характерных для тугоплавких ОЦК металлов и сплавов, а также особенностей реализации в них механизмов упрочнения, при более низких абсолютных значениях гомологических температур. Раскрытие физической природы температурной зависимости характеристик прочности тугоплавких материалов, а также анализ температурных пределов реализации различных механизмов упрочнения, по-прежнему, являются одними из наиболее актуальных вопросов физики прочности и пластичности. Не менее важными остаются вопросы выявления основных факторов, определяющих реализацию механизмов структурно-фазовой трансформации этих сплавов в различных условиях термосилового воздействия.

Степень разработанности темы исследования. Современные представления о температурной зависимости характеристик прочности и температурных пределах реализации различных механизмов упрочнения в основном базируются на рассмотрении индивидуального и коллективного поведения дислокаций [2]. В то же время реализация в сплавах с гетерофазной структурой совместного дисперсного плюс субструктурного упрочнения приводит к формированию «высокопрочного состояния», в котором пластическая деформация в условиях низкой эффективности дислокационных механизмов осуществляется механизмами, отличными от дислокационных [27, 28]. Кроме того, в соответствии с представлениями о многостадийности и многомасштабности процессов пластической деформации пластическое течение кристаллических материалов осуществляется одновременно на нескольких структурных уровнях, когда трансляция на одном уровне обязательно сопровождается поворотом на более высоком структурном уровне, и наоборот [29-31].

На сегодняшний день исследования ванадиевых сплавов в большей степени сосредоточены на оптимизации их элементного состава, а также на разработке способов термомеханической и химико-термической обработок, с целью достижения наиболее высокого уровня жаропрочности и жаростойкости [32-53]. В то же время выявлению механизмов структурно-фазовой трансформации, пластической деформации и разрушения этих сплавов в различных условиях термо-силового воздействия уделено крайне мало внимания.

Таким образом, целью диссертационной работы является выявление закономерностей и механизмов трансформации структурно-фазовых состояний карбидоупрочненных ванадиевых сплавов разных систем, определяющих уровень механических свойств в различных условиях термо-силового воздействия.

Для достижения этой цели в диссертации решались следующие задачи:

1. Изучение влияния интенсивного деформационного воздействия методом многократного всестороннего прессования на параметры зеренной и дефектной структуры сплава У-Т1-Сг.

2. Выявление закономерностей и механизмов трансформации гетерофазной структуры ванадиевых сплавов в зависимости от условий термомеханической обработки.

3. Изучение особенностей пластической деформации и разрушения ванадиевых сплавов в условиях активного растяжения и ударного воздействия при разных температурах.

4. Анализ механизмов упрочнения и трансформации микроструктуры карбидоупрочненных ванадиевых сплавов в зависимости от условий термо-силового воздействия.

Научная новизна исследования.

В работе впервые:

1. Выявлены основные механизмы трансформации зеренной и дефектной структуры сплава У-Т1-Сг в условиях деформации методом многократного всестороннего прессования при комнатной температуре.

2. В ванадиевых сплавах разных систем (У-Т1-Сг, У-2г-С, У-Сг^-2г, У-Сг-Та-2г) определены условия и факторы, определяющие реализацию механизма трансформации гетерофазной структуры путем растворения с последующим выделением стабильной фазы из твёрдого раствора.

3. В зависимости от условий термомеханической обработки определены характеристики прочности и пластичности ванадиевых сплавов У-Т1-Сг и У-2г-С при температурах от 20 °С до 900 °С, а также сплавов систем У-Сг-^2г и У-Сг-Та-2г в температурном интервале от -196 °С до 800 °С.

4. Для ванадиевых сплавов систем У-Сг-^2г и У-Сг-Та-2г выявлены основные

интервалы температурной зависимости прочностных характеристик и соответствующие этим интервалам механизмы упрочнения и трансформации микроструктуры.

5. Предложен механизм пластической деформации карбидоупрочненных ванадиевых сплавов систем V-Cr-W-Zr и V-Cr-Ta-Zr в области отрицательных и криогенных температур.

Теоретическая значимость. Выявленные закономерности формирования микроструктуры и механических свойств карбидоупрочненных ванадиевых сплавов разных систем, механизмы их пластической деформации и разрушения при разных температурах представляют значительный интерес при анализе таких вопросов физики прочности и пластичности, как поведение кристалла в полях интенсивных внешних воздействий, физика дисперсного упрочнения, формирование наноструктурных состояний.

Практическая значимость. Представления о закономерностях и механизмах структурно-фазовой трансформации ванадиевых сплавов разных систем представляют практический интерес при оптимизации элементного состава и разработке новых систем ванадиевых сплавов, создании новых технологий их обработки, направленных на повышение характеристик высокотемпературной прочности и технологической пластичности. Способы модификации структурно-фазового состояния, обеспечивающие повышение высокотемпературной прочности ванадиевых сплавов при сохранении приемлемого уровня технологической пластичности, защищены патентами на изобретение Российской Федерации № 2751208, № 2445400, № 2605015, № 2623848, № 2644832 и могут быть использованы для создания соответствующих технологий.

Методы исследования. В диссертационной работе использованы следующие методы исследования: просвечивающая электронная микроскопия, растровая электронная микроскопия, энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия, оптическая металлография, механические испытания методами активного растяжения и ударного воздействия при разных температурах, микроиндентирование методом Виккерса.

Положения, выносимые на защиту:

1. Основными механизмами фрагментации и переориентации кристаллической решетки сплава системы V-Ti-Cr в условиях подавленной дислокационной и диффузионной активности при реализации многократного всестороннего прессования являются дислокационно-дисклинационный механизм и формирование полос локализации некристаллографических сдвигов в направлении максимальных сдвиговых напряжений.

2. Экспериментальное обоснование кинетического параметра, как отношения скоростей растворения и формирования карбидных фаз, определяющего возможность растворения метастабильных карбидов ванадия на основе У2С с последующим выделением стабильной фазы (ТЮ, ZrС) из твёрдого раствора в ванадиевых сплавах разных систем (V-Ti-Cr,

V-Zr-C, V-Cr-W-Zr, V-Cr-Ta-Zr) в структурных состояниях с высокой плотностью дефектов и локальных градиентов внутренних напряжений.

3. Однородная деформация ОЦК^ГПУ^ОЦК превращений типа деформации Бейна как основная мода наноуровня деформации в ванадиевых сплавах V-Ме(Cr, W, Ta)-Zr в интервале низких (< 293 К) температур. Важная роль этой моды деформации в предотвращении хладноломкости этих сплавов.

4. Температурная зависимость реализации механизмов упрочнения и трансформации микроструктуры карбидоупрочненных ванадиевых сплавов систем V-Cr-W-Zr и V-Cr-Ta-Zr.

Достоверность результатов обеспечивается комплексным подходом к решению поставленных задач с использованием современных методик на сертифицированном структурно-аналитическом оборудовании; согласованием результатов, полученных различными методами; сопоставимостью их с данными других авторов.

Апробация работы. Основные результаты представлены и обсуждены на следующих всероссийских и международных научных мероприятиях: Открытой школе-конференции стран СНГ «Ультрамелкозернистые и наноструктурные материалы», Уфа, 2008, 2010; Международной школе-семинаре «Многоуровневые подходы в физической мезомеханике. Фундаментальные основы и инженерные приложения», Томск, 2008; Международной конференции по физической мезомеханике, компьютерному конструированию и разработке новых материалов, Томск (2009, 2011); IV Международной школе «Физическое Материаловедение», Тольятти, 2009; Всероссийской научно-технической конференции «Материалы ядерной техники», Туапсе, 2010; 49, 51, 52, 55 Международной конференции «Актуальные проблемы прочности» (Киев, Украина, 2010; Харьков, Украина, 2011; Уфа, 2012 Харьков, Украина, 2014); 15, 16 International Conference on Fusion Reactor Materials (Charleston, South Carolina, USA, 2011; Beijing, China, 2013); The 24th IAEA Fusion Energy Conference, San Diego (California, USA), 2012; 27th Symposium on Fusion Technology, Liege (Belgium), 2012; Международной конференции «Иерархически организованные системы живой и неживой природы», Томск, 2013; Международной конференции «Физическая мезомеханика многоуровневых систем-2014. Моделирование, эксперимент, приложения», Томск, 2014; 25th International Atomic Energy Agency Fusion Energy Conference, Saint Petersburg, 2014; 2Sth Symposium on Fusion Technology, San Sebastian (Spain), 2014; XIX Международной конференции «Физика прочности и пластичности материалов», Самара, 2015; Международной конференции «Перспективные материалы с иерархической структурой для новых технологий и надежных конструкций» (Томск, 2015, 2016, 2017, 2018); Международной конференции «Физическая мезомеханика. Материалы с многоуровневой иерархичеки организованной

структурой и интеллектуальные производственные технологии», Томск, 2020, 2021, 2023; Международной конференции «Физическая мезомеханика материалов. Физические принципы формирования многоуровневой структуры и механизмы нелинейного поведения», Томск 2022.

Публикации. Основное содержание работы изложено в 20 публикациях, из них 12 статей в научных журналах, входящих в перечень рецензируемых научных журналов и изданий ВАК РФ, 8 статей в журналах, включенных в библиографические базы данных цитирования Web of Science и Scopus.

Личный вклад соискателя состоит в проведении термомеханических обработок сплавов систем V-Ti-Cr, V-Zr-C, V-Cr-W-Zr, V-Cr-Ta-Zr по различным режимам, проведении механических испытаний и определении характеристик прочности и пластичности, реализации структурных исследований методами оптической металлографии, просвечивающей и растровой электронной микроскопии, обработке и анализе полученных результатов, сопоставлении их с литературными данными, представлении докладов на научных конференциях. Постановка цели и задач диссертационной работы, обсуждение полученных результатов, формулировка основных положений и выводов, а также подготовка статей, проведены совместно с научным руководителем.

Соответствие диссертации паспорту специальности. По своим целям, задачам, методам исследования, содержанию и научной новизне соответствует п. п. 1, 3, 6 и 7 Паспорта специальности 1.3.8. Физика конденсированного состояния (физико-математические науки).

Работа выполнена в рамках проектов Программ фундаментальных исследований СО РАН Ш.23ЛЛ., Ш.23.2.6 (2013 - 2020), FWRW-2021-0008 (2021 - 2025); ФЦП ГК № 02.513.11.3129 (2007), ГК № 02.513.11.3200 (2007 - 2008); ГК № П2172 (2009 - 2010), ГК №П2544 (2009 - 2011); ФЦП № 8762 (2012 - 2013); стипендии Президента РФ СП-1247.2012.2 (2013 - 2014); грантов РФФИ № 09-03-99007-р_офи (2009 - 2010), № 09-02-00809-а (2009 -2011), № 12-02-31163 мол_а. (2012 - 2013); Гранта РНФ №17-19-01374 (2017 - 2019); хоздоговоров с АО «ВНИИНМ» им. А.А. Бочвара № 519 (2010), № 3201/521 (2011), № 520/3201 (2011), № 300-2/12/320-11 (2012), № 3508/320-11 (2012), № 320-22 (2013), № 559-14/320-17 (2014), № 2807/320-4 (2015).

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения и списка литературы из 150 наименований. Работа содержит 90 рисунков, 14 таблиц и список условных обозначений, символов, сокращений. Общий объем диссертации 157 страниц.

1. Карбидоупрочненные сплавы ванадия и особенности их поведения в зависимости от условий

термо-силового воздействия

1.1 Система ванадий - углерод

Специфика карбидного упрочнения ванадиевых сплавов связана с особенностями взаимодействия углерода с ванадием. По сравнению с такими примесями внедрения как кислород и азот, углерод характеризуется очень низкой растворимостью в ванадии (рисунок 1.1) [54]. Например, при 700 °С и 1100 °С его растворимость составляет всего 0,13 % (ат.) и 0,5 % (ат.), соответственно. Даже при высоких температурах (1600 °С) его растворимость находится в пределах от 2,3 до 2,6 % (ат.). Таким образом, по сравнению с кислородом и азотом, растворимость углерода в ванадии почти на порядок меньше.

1 - углерод; 2 - азот; 3, 4 - кислород.

Рисунок 1.1 - Пределы растворимости углерода, азота и кислорода в ванадии [54]

Хорошо известно [2, 5, 9, 55], что углерод в твердом растворе является упрочнителем при низких температурах. Кроме того, из всех основных элементов внедрения, углерод оказывает наиболее слабое влияние на повышение температуры перехода из пластичного состояния в хрупкое (рисунок 1.2) [4]. Однако, в связи с его низкой растворимостью, в твердом растворе можно удержать лишь небольшое количество углерода. Нерастворенный углерод формирует частицы карбидов, которые, хотя и в меньшей мере, также могут служить эффективными упрочнителями при низких температурах, при условии, что обеспечена высокая дисперсность выделенных частиц. Несмотря на то, что карбиды и нитриды менее устойчивы по сравнению с оксидами, они получили широкое распространение в качестве упрочняющей фазы, поскольку их можно вводить в сплав металлургическим путем [1, 4, 56].

t„,°C 300

250 200 150 100 50 0 -50 -100 -150

0 0,1 0,2 0,3 0,4 %

кривая 1 - водород; кривая 2 - кислород; кривая 3 - азот; кривая 4 - углерод.

Рисунок 1.2 - Влияние примесей внедрения на температуру перехода ванадия из пластичного

состояния в хрупкое при изгибе [4]

В таблице 1.1 приведены оценки коэффициентов диффузии углерода, кислорода и азота в ванадии при разных температурах, проведенные на основе температурных зависимостей [54]. Как видно, значения коэффициентов диффузии углерода и кислорода в ванадии в указанном температурном интервале очень близки, в то время как значения коэффициента диффузии азота в ванадии почти на порядок меньше.

о I

/ / 1-2 У

1 1 / ^ J

fa ¿ У

А --4

■ - Va'

Таблица 1.1 - Оценки коэффициентов диффузии углерода, кислорода и азота в ванадии при разных температурах

Температурная зависимость коэффициента диффузии [54] Коэффициент диффузии, см /с

600 X 800 °C 1000 °C

Dc = 0,88 х 10-2 х e (-116286/ет) 0,98 х 10-9 2 х 10-8 1,5 х 10-7

Do = 2,46 х 10-2 х e (-123428/^ 1 х 10-9 2,5 х 10-8 2 х 10-7

DN = 4,17 х 10-2 х e (-148365/^ 0,085 х 10-9 0,25 х 10-8 0,34 х 10-7

R - универсальная газовая постоянная; T - температура.

В соответствии с диаграммой состояний «ванадий-углерод» (рисунок 1.3) в интервале температур от 1100 до 1500 ^ существует три модификации соединения V2C [54].

«

Ь> £ ъ ■ •о.

•4} С

I €

3000 2800 2600 2400

2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 600 600

а 2648±12° / 43 ±0,5/

¡ч/ 262^+12°

37 ±0,7 Щ - 2187 ±Ю\Д7 28±5\>>л7 \^49,5±0,5 46±0,3

Жид!с. /5/ п\С 46,5 ±0,3

И926- 6° / / / -А 1650±7<Д /5,5± 1 27±0,Ь\ (л\ +1 1 кЛ 1 ю 1 о И \/с+с

л 1 5« о 1 , >1 А\ .....1 !

1 УгС(/}) ! - 800°

1 ¡1 1 11 !

о

V

Ю 20 30 40 50 6 0 70 80 С, ат %

Рисунок 1.3 - Диаграмма состояний ванадий - углерод [54]

Высокотемпературная модификация вV2C стабильна при температуре выше 800 ^ и имеет гексагональную структуру типа 8Fe2N с параметрами: а = Ь = 0,4985 нм, с = 0,4570 нм. При этом заметим, что концентрация углерода в этом соединении достигает 31 % (ат.) при 1600 Низкотемпературная модификация в стабильна при температуре ниже 800 имеет ромбическую структуру типа aFe2N, характеризуемую параметрами: а = 0,4570 нм, Ь = 0,5742 нм, с = 0,5026 нм. Третья модификация в проявляется в разупорядоченном состоянии и имеет структуру типа 8Fe2N, которая стабильна в широком температурном интервале от 20 до 1600 °С Также при высоких температурах выделяется карбид ванадия VС, имеющий ГЦК решетку с а = 0,416 нм.

1.2 Особенности упрочнения ванадиевых сплавов

В сплавах ванадия, например изучаемой в настоящей работе системе V-Ti-Cr, грубодисперсные частицы карбидов на основе VС и V2C формируются в процессе охлаждения слитка, как правило, в виде пластинчатых выделений толщиной от нескольких десятков до нескольких сотен нм, и размерами в двух других измерениях до нескольких десятков микрометров (рисунок 1.4) [33]. В то же время наличие в ванадиевых сплавах активных фазообразующих элементов, таких как ^ или Zr, является причиной формирования сложных карбидных или оксикарбонитридных фаз, сочетающих различные комбинации элементов матрицы (V, &), фазообразующих элементов Zr) и элементов внедрения (C,N,O).

а

ч.

/7 Ы,

■ - ' ' . -- к! * » .V *'■.<' ■ /

, ' / ;Ч : •/,

>

%

У

'А

* *

2 мкм

|. 5 мкм , а - скопления пластинчатых частиц; б - отдельная крупная пластинчатая частица. Рисунок 1.4 - Пластинчатые частицы на основе сложных оксикарбонитридов типа TiVCr(C,N,O) после высокотемпературных отжигов [33]. ПЭМ. Реплики с экстракцией частиц

вторых фаз

б

Более того, многообразие механизмов формирования сложных вторичных фаз приводит к широкому спектру параметров решетки. В частности, параметр решетки пластинчатых частиц на основе сложных оксикарбонитридов типа TiVCr(C,N,O) после высокотемпературных отжигов сплава V-Ti-Cr варьируется в интервале от 0,414 до 0,436 нм [33].

Следует отметить, что формирование вторых фаз на основе активных фазообразующих элементов Zr) связано с высоким химическим сродством этих элементов к примесям внедрения (^ N O) [54]. Для сравнения, в таблице 1.2 приведены рассчитанные в работе [57] значения стандартных энтальпии (ЛЩ и энтропии (ЛS) образования карбидов циркония, титана и ванадия.

Таблица 1.2 - Стандартные энтальпии (ЛЩ и энтропии (ЛS) образования карбидов циркония, титана и ванадия [57]

Соединение VC ZrC

Л^ кДжмоль-1 -104,6 -184,1 -206,7

ЛS, кДжмоль-1 24,9 24,2 33,3

Таким образом, малая растворимость углерода в ванадии накладывает определенные ограничения на эффективность реализации карбидного упрочнения ванадиевых сплавов. Во-первых, на сегодняшний день отсутствуют какие-либо способы введения углерода в готовый слиток, подобно внутреннему окислению [9]. Во-вторых, в процессе охлаждения слитка преобладают выделения вторых фаз на основе метастабильных карбидов ванадия (У^).

Для ванадиевых сплавов, как для гетерофазных материалов, характерно формирование соответствующих твердых растворов и выделение частиц вторых фаз. Как известно [1, 2, 5, 9, 58], уровень прочностных свойств подобных систем определяется совместной реализацией различных (твердорастворного, дисперсного и субструктурного) типов упрочнения. При этом в сплавах на основе тугоплавких металлов деформационный (субструктурный) тип упрочнения, как правило, реализуется только до 0,4-Тпл., а эффективность твердорастворного упрочнения элементами внедрения (^ O, N резко снижается при температурах выше 0,45-Тпл. Таким образом, обеспечение высокотемпературной прочности при температурах выше 0,5-Тпл возможно только за счет реализации дисперсного типа упрочнения частицами неметаллических фаз (карбиды, оксиды, нитриды, оксикарбонитриды и т.д.). В свою очередь, эффективность данного типа упрочнения определяется, с одной стороны, дисперсностью и объемным содержанием частиц вторых фаз, с другой - их термической стабильностью [1, 2, 5, 9, 58].

В работах [59, 60] продемонстрировано, что наибольшие эффекты повышения высокотемпературной прочности достигаются при совместной реализации дисперсного плюс

субструктурного упрочнения, когда наноразмерные частицы неметаллических фаз не только блокируют дислокационную субструктуру, но и эффективно закрепляют границы зерен и субзерен, что приводит к подавлению процессов рекристаллизации. Фактически достигается «высокопрочное состояние» [27, 28], в рамках концепции которого в высокопрочных металлических материалах, независимо от способа достижения соответствующего структурного состояния (твердорастворное и дисперсное упрочнение, снижение модулей упругости в сплавах со структурной неустойчивостью, создание субмикро- и нанокристаллических структурных состояний, изменение температуры испытаний, высокоскоростная деформация), при больших пластических деформациях и других условиях низкой эффективности дислокационных механизмов деформации, пластическая деформация осуществляется механизмами, отличными от дислокационных. Главное отличие заключается в том, что в случае некоррелированного движения дислокаций характерные объемы деформации (объемы, в которых осуществляются элементарные акты пластического течения) имеют размеры порядка размеров ядер дислокаций. В условиях низкой дислокационной активности и формирования высоких локальных напряжений пластическое течение развивается при значительном увеличении этих объемов путем кооперативного движения дислокационно-дисклинационных ансамблей и других высокоэнергетических носителей деформации и переориентации кристалла.

1.3 Механизмы структурно-фазовой трансформации гетерофазных сплавов на основе

ОЦК металлов

Классические представления о температурной зависимости характеристик прочности и температурных пределах реализации различных механизмов упрочнения в основном базируются на рассмотрении индивидуального и коллективного поведения дислокаций [2]. В то же время, при описании микроструктура сплавов часто условно подразделяется на зеренную, дефектную и гетерофазную, что позволяет использовать эти характеристики в качестве параметров сложного структурно-фазового состояния. Так как это взаимосвязанные параметры, то механизмы их трансформации также оказывают влияние друг на друга, что предопределяет тенденцию к их кооперативной реализации.

Важно заметить, что в случае совместной реализации дисперсного плюс субструктурного упрочнения, в соответствии с [28], выполняются все необходимые условия для реализации кооперативных мод деформации. Во-первых, исходное состояние характеризуется высокими эффектами дисперсного упрочнения. Во-вторых, на стадии развитой пластической деформации появляются полосовые и микрополосовые структуры, характеризуемые наличием высокодефектных субструктур. В третьих, эффективное деформационное упрочнение,

вследствие формирования развитой дефектной субструктуры, способствует достижению высокого уровня деформирующих напряжений.

Кроме того, в соответствии с представлениями о многостадийности и многомасштабности процессов пластической деформации пластическое течение кристаллических материалов может осуществляться одновременно на нескольких структурных уровнях, когда трансляция на одном уровне обязательно сопровождается поворотом на более высоком структурном уровне, и наоборот [29-31].

В связи с вышесказанным необходимо отметить, что одной из важных и актуальных задач современной физики прочности и пластичности является выяснение факторов, определяющих смену носителей пластической деформации и, как следствие, условий реализации индивидуальных и/или кооперативных механизмов деформации на соответствующих масштабных уровнях.

Далее будут представлены основные механизмы трансформации микроструктуры, не затрагивая механизмы, определяемые движением индивидуальных дислокаций, и связанные с этим эффекты.

Одним из наиболее распространенных механизмов фрагментации металлов и сплавов в условиях деформационного воздействия является механизм формирования полос некристаллографического сдвига (типа полос микросбросов [61, 62]), который осуществляется путем разделения дислокационных зарядов, приводящего к переориентации решетки внутри полосы [9, 63, 64]. Схема формирования такой полосы приведена на рисунке 1.5.

Рисунок 1.5 - Схема образования полосы переориентации. Стрелками показаны направления

сдвиговых напряжений [9, 63, 64]

В соответствии с [9, 63, 64], в случае полос переориентации с дипольным характером разориентировок, она может быть представлена парой дислокационных зарядов противоположных знаков с хаотическим распределением одноименных дислокаций. Пластическая релаксация возникающих при этом высоких внутренних напряжений в дальнейшем осуществляется путем коллективной перестройки в ансамбле сильно взаимодействующих дислокаций, ведущей к формированию локализованных границ разориентации в участках с максимальной кривизной кристаллической решетки (ху). Отличительной чертой этого процесса в полосах переориентации является лишь то, что в них релаксация субструктуры с высокой кривизной решетки, приводящая к образованию локализованных границ разориентации, наблюдается при несколько более низких значениях Ху. Последнее, по-видимому, обусловлено усилением термически-активируемых процессов движения дислокаций при повышении температуры деформации [9, 64].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гриняев Константин Вадимович, 2025 год

Список использованной литературы

1. Трефилов В.И. Физические основы прочности тугоплавких металлов / В.И. Трефилов, Ю.В. Мильман, С.А. Фирстов. - Киев: Наукова думка, 1975. - 316 с.

2. Трефилов В.И. Дисперсные частицы в тугоплавких металлах / В.И. Трефилов, В.Ф. Моисеев. - Киев: Наукова думка, 1978. - 320 с.

3. Деформационное упрочнение и разрушение поликристаллических материалов / В.И. Трефилов [и др.]. - Киев: Наукова думка, 1989. - 256 с.

4. Титц Т. Тугоплавкие металлы и сплавы / Т. Титц, Дж. Уилсон. - М.: Металлургия, 1969. - 352 с.

5. Григорович В.К. Дисперсионное упрочнение тугоплавких металлов / В.К. Григорович, Е.Н. Шефтель. - М.: Наука, 1980. - 303 с.

6. Тугоплавкие материалы в машиностроении. Справочник. / под ред. А.Т. Туманова, К.И. Портного. - М.: Машиностроение, 1967. - 392 с.

7. Паршин А.М. Структура, прочность и радиационная повреждаемость коррозионностойких сталей и сплавов / А.М. Паршин. - Челябинск: Металлургия, 1988. - 656 с.

8. Новые тугоплавкие металлические материалы / под ред. Е.М. Савицкого. -М:МИР, 1971. - 400 с.

9. Коротаев А.Д. Дисперсное упрочнение тугоплавких металлов / А.Д. Коротаев, А.Н. Тюменцев, В.Ф. Суховаров. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1989. - 211 с.

10. Present status and future prospects of the Russian program for fusion low-activation materials / M.I. Solonin [et. al.] // Journal of Nuclear Materials. - 2000. - V. 283-287. - Р. 1468-1472.

11. Андрианов А.Н. Тонкие» исследования материалов - фундаментальный базис стратегии развития ядерной энергетики / А.Н.Андрианов, В.М. Чернов // Вопросы атомной науки и техники. - 2004. - Вып. 2. (63). - С. 9-21.

12. Recent progress on development of vanadium alloys for fusion / R.J..Kurtz [et al.] // Journal of Nuclear Materials. - 2004. -V. 329-333. - P. 47-55.

13. Recent progress of vanadium-based alloys for fusion application / S.N. Jiang [et al.] // Tungsten. - 2021. - V. 3. - P. 382-392.

14. Малоактивируемые конструкционные сплавы системы V-(4-5)Ti-(4-5)Cr / М.М. Потапенко[и др.] // Вопросы атомной науки и техники. - 2004. - Вып. 1(62). - С. 152-162.

15. Multimodal Options for Materials Research to Advance the Basis for Fusion Energy in the ITER Era. / S.J. Zinkle [et al.] // Nuclear Fusion. -2013. - V. 53. - Art. № 104024.

16. Ватулин А.В. Малоактивируемые конструкционные материалы для ядерной техники (ТВС ЯЭУ) // Вопросы атомной науки и техники. - 2004. - Вып. 1 (62). - С. 26-41.

17. Overview of the Vanadium Alloy Researches for Fusion Reactors /J.M. Chen [et al.] // Journal of Nuclear Materials. -2011. - V. 417. - P. 289-294.

18. The Development of Advanced Vanadium Alloys for Fusion Applications / J.M. Chen [et al.] // Journal of Nuclear Materials. - 2004. - V.329-333. - P. 401-405.

19. Tavassoli A.-A.F. Present Limits and Improvements of Structural Materials for Fusion Reactors - a Review // Journal of Nuclear Materials. - 2002. - V.302. - P. 73-88.

20. Review of Advances in Development of Vanadium Alloys and MHD Insulator Coatings / T. Muroga [et al.] // Journal of Nuclear Materials. -2007. - V.367-370. - P. 780-787.

21. Chung H.M. Development and Testing of Vanadium Alloys for Fusion Applications / H.M. Chung, B.A. Loomis, D.L. Smith // Journal of Nuclear Materials. - 1996. - V. 239. - P. 139-156.

22. Towards V-based high-entropy alloys for nuclear fusion applications / P.J. Barron [et al.] // Scripta Materialia. - 2020. - V. 176. - P. 12-16.

23. К вопросу о создании радиационно-стойких мелкокристаллических материалов с высокой термической стабильностью / А.Д. Коротаев [и др.] // Вопросы атомной науки и техники. - 2004. - Вып. 1(62). - С. 163-172.

24. Knaster J. Materials research for fusion / J. Knaster, A. Moeslang, T. Muroga // Nature Physics.- 2016. - V. 12(5). - P 424-434.

25. Present Status of Vanadium Alloys for Fusion Applications / T. Muroga [et al.] // Journal of Nuclear Materials.-2014. - V. 455. - P. 263-268.

26. Effect on impact properties of adding tantalum to V-4Cr-4Ti ternary vanadium alloy / T. Miyazawa [et al.] // Nuclear Materials and Energy. - 2022. -V. 31. - Art № 101198.

27. Korotaev A.D. Defect substructure and local internal stresses inherent in plastic flow at mesolevel / A.D. Korotaev, A.N. Tyumentsev, Yu.P. Pinzhin // Theoretical and Applied Fracture Mechanics. - 2001. - V. 35(2). - P. 163-169.

28. Коротаев А.Д. Активация и характерные типы дефектных субструктур мезоуровня пластического течения высокопрочных материалов / А.Д. Коротаев, А.Н. Тюменцев, Ю.П. Пинжин // Физическая мезомеханика. - 1998. - Т. 1. - № 1. - С. 23-35.

29. Панин В.Е. Структурные уровни деформации твердых тел / В.Е.Панин, В.А.Лихачев, Ю.В. Гриняев.- Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1985. - 229 с.

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

31. Панин В.Е. Основы физической мезомеханики // Физическая мезомеханика. -1998. - Т. 1. - № 1. - С. 5-22.

32. Effect of the modes of thermomechanical treatment on the formation of the heterophase and grain structure of V-4Ti-4Cr alloys / A.N. Tyumentsev [et al.] // Journal of Nuclear Materials. -2004. - V. 329-333. - Р. 429-433.

33. Влияние режимов термомеханической обработки на закономерности формирования гетерофазной и зеренной структуры сплавов V-4Ti-4Cr / А.Н. Тюменцев [и др.] // Вопросы атомной науки и техники. - 2004. - Вып. 2(63). - C. 111-122.

34. Особенности формирования наноструктурных состояний при больших пластических деформациях сплава V-4%Ti-4%Cr / А.Н. Тюменцев [и др.] // Перспективные материалы. - 2006. -№ 1. - С. 5-19.

35. Особенности структурных изменений в процессе термообработок сплава V-4Cr-4Ti / Л.М. Крюкова [и др.] // Вопросы атомной науки и техники. - 2006. - Вып. 1(66). - С. 152162.

36. Rowcliffe A.F. Effect of strain rate on the tensile properties of unirradiated and irradiated V-4Cr-4Ti / A.F. Rowcliffe, S.J. Zinkle, D.T. Hoelzer // Journal of Nuclear Materials. -2000. - V. 283-287. - P. 508-512.

37. Creep properties of V-4Cr-4Ti strengthened by cold working and aging / P.F. Zheng [et al.] // Fusion Engineering and Design. - 2011. - V. 86. - P. 2561-2564.

38. Multi-directional forge molding as a promising method of enhancement of mechanical properties of V-4Ti-4Cr alloys /A.N. Tyumentsev, I.A. Ditenberg, K.V. Grinyaev, V.M. Chernov, M M. Potapenko// Journal of Nuclear Materials. - 2011. - V. 413. - P. 103-106.

39. Mechanical properties of V-4Cr-4Ti strengthened by precipitation and cold rolling / J.M. Chen [et al.] // Journal of Nuclear Materials. - 2008. - V. 374. - P. 298-303.

40. Fabrication using electron beam melting of a V-4Cr-4Ti alloy and its thermo-mechanical strengthening study / H.Y. Fu [et al.] // Journal of Nuclear Materials. -2013. - V. 442. - P. S336-S340.

41. High temperature strength of fine-grained, particle-dispersed V-(1.7-2.4)wt%Y alloys with different grain sizes and particle densities / S. Oda [et al.] // Journal of Nuclear Materials. - 2004. - V. 329-333. - P. 462-466.

42. Satou M. High-temperature deformation of modified V-Ti-Cr-Si type alloys / M. Satou, K. Abe, H. Kayano // Journal of Nuclear Materials. - 1991. - V. 179-181. - P. 757-761.

43. Microstructure and mechanical properties of V-4Ti-4Cr alloy as a function of the chemical heat treatment regimes / M.M. Potapenko [et al.] // Physics of Atomic Nuclei. - 2015. - V. 78. - P. 1087-1091.

44. Microstructures and mechanical properties of mechanically alloyed V-4Cr-4Ti alloy dispersion strengthened by nano-particles / P.F. Zheng [et al.] // Fusion Engineering and Design. -2014. - V. 89. - P. 1648-1652.

45. Koyama M. Effect of purity on high temperature mechanical properties of vanadium alloys / M. Koyama, K. Fukumoto, H. Matsui // Journal of Nuclear Materials. - 2004. - V. 329-333. -Р. 442-446.

46. The precipitation behavior of ion irradiated V-4Cr-4Ti alloys at various oxygen and nitrogen levels / M Hatakeyama [et al.] // Journal of Nuclear Materials. - 2004. - V. 329-333. - P. 420-424.

47. Mechanical properties of vanadium based alloys for fusion reactor / K. Fukumoto [et al.] // Journal of Nuclear Materials. - 1996. - V. 239. - P. 170-175.

48. Tensile and impact properties of V±4Cr±4Ti alloy heats 832665 and 832864 / T.S. Bray [et al.] // Journal of Nuclear Materials. - 2000. - V. 283-287. - P. 633-636.

49. The effect of thermomechanical treatment regimes on microstructure and mechanical properties of V-Me(Cr, W)-Zr-C alloys / A.N. Tyumentsev, I.A. Ditenberg, K.V. Grinyaev, Y.P. Pinzhin, I.V. Smirnov, V.M. Chernov, M.M. Potapenko, V.A. Drobyshev, M.V. Kravtsova // Physics of Atomic Nuclei. - 2015. - V. 78. - P. 1092-1099.

50. Features of the microstructure and mechanical properties of V-Zr-C alloy depending on modes of thermomechanical treatment / I.A. Ditenberg, A.N. Tyumentsev, K.V. Grinyaev, V.M. Chernov, M.M. Potapenko, V.A. Drobyshev // Inorganic Materials: Applied Research. - 2013. - V. 4. - P. 438-443.

51. Effect of 2wt% Ti addition on high-temperature strength of fine-grained, particle dispersed V-Y alloys / H. Kurishita [et al.] // Journal of Nuclear Materials. - 2007. - V.367-370. - P. 848-852.

52. High Temperature Deformation of a Fine-Grained and Particle-Dispersed V-2.3%Y-4%Ti-3%Mo Alloy / T. Sakamoto [et al.] // Materials Transactions. - 2006. - V. 47. - P. 2497-2503.

53. High temperature deformation of V-1.6Y-8.5W-(0.08, 0.15)C alloys / T. Sakamoto [et al.] // Journal of Nuclear Materials. - 2009.- V. 386-388. - P. 602-605.

54. Фромм Е. Газы и углерод в металлах / Е. Фромм, Е. Герхард. - М.: Металлургия, 1980. - 712 с.

55. Гольдшмидт Х.Дж. Сплавы внедрения: Выпуск 1 / Х.Дж. Гольдшмидт; с англ. С.Н. Горина и Б.А. Клыпина; под ред. Н.Т. Чеботарева. - М.: Мир, 1971. - 424 с.

56. Вол А.Е. Строение и свойства двойных металлических систем. Том второй. / А.Е. Вол. - М.: Гос. изд-во физ.-мат. литературы, 1962. - 984 с.

57. Термическая стабильность наноразмерных частиц неметаллических фаз в малоактивируемых ванадиевых сплавов с дисперсным упрочнением / И.И. Суханов [и др.] // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. - 2022. - Т. 45, Вып. 2. - С. 8896.

58. Мартин Д.У. Микромеханизмы дисперсионного твердения сплавов / Д.У. Мартин. - М.: Металлургия, 1983. - 168 с.

59. Thermal Stability of Nanostructured Internally Oxidized Vanadium Alloy with Combined Dispersion and Substructural Hardening / I.A. Ditenberg, A.N. Tyumentsev, I.V. Smirnov, K.V. Grinyaev, V.M. Chernov // Physical Mesomechanics. - 2019. - V. 22. - P. 496-503.

60. Influence of Oxygen Concentration on the Formation Features and Thermal Stability of the V-Cr-W-Zr Alloy Microstructure under Combined Treatment Conditions / I.A. Ditenberg, I.V. Smirnov, K.V. Grinyaev, A.N. Tyumentsev // Materials Characterization. - 2020. - V. 168. - Art. № 110517.

61. Владимиров В.И. Физическая природа разрушения металлов / В.И. Владимиров. -М.: Металлургия, 1984. -280 с.

62. Владимиров В.И. Дисклинации в кристаллах / В.И. Владимиров, А.Е. Романов. -Л.: Наука, 1986. - 224 с.

63. Микроструктура полос переориентации в высокопрочных ниобиевых сплавах с ультрадисперсными частицами неметаллической фазы / В.Ч. Гончиков [и др.] // Физика металлов и металловедение. - 1987. - Т. 63. - № 3. - С. 598-603.

64. Закономерности пластической деформации в высокопрочных и нанокристаллических металлических материалах / А.Н. Тюменцев [и др.]. - Новосибирск: СО РАН: Наука: Изд-во СО РАН, 2018. - 256 с.

65. Особенности пластической деформации сплава V-4Ti-4Cr при различных температурах / И.А. Дитенберг [и др.] // Деформация и разрушение материалов - 2007. - № 8. -С. 2-11.

66. Закономерности формирования субструктуры в высокопрочных дисперсно-упрочненных сплавах / А.Д. Коротаев [и др.] // Известия вузов. Физика. - 1991. - № 3. - С. 8192.

67. Коллективные эффекты в ансамбле дислокаций и вакансий при формировании полосы локализованной деформации / А.Н. Тюменцев [и др.]. - Томск: Изд-во Том.ун-та. Препринт № 5, 1989. - 40 с.

68. О механизме дисперсного упрочнения ниобиевых сплавов ультрадисперсными частицами окислов циркония / В.Ч. Гончиков [и др.] // Физика металлов и металловедение. -1986. - Т. 62. - Вып. 2. - С. 384-389.

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

70. Лихачев В.А. Дисклинационная структура деформированных кристаллов / В.А. Лихачев, В.В. Рыбин // Вестник Ленинградского университета. - 1976. - Вып. 1 - № 1. - С. 9096.

71. Лихачев В.А. Дисклинационная модель пластической деформации и разрушения металлов / В.А. Лихачев, В.В. Рыбин // Вестник Ленинградского университета. - 1976. - Вып. 2. - № 7. - С. 103-108.

72. Рыбин В.В. Физическая модель явления потери механической устойчивости и образования шейки // Физика металлов и металловедение. - 1977. - Т. 44. - Вып. 3. - С. 623632.

73. Рыбин В.В. Закономерности формирования мезоструктур в ходе развитой пластической деформации // Вопросы материаловедения. - 2002. - № 1. - С. 11-33.

74. Хоникомб Р. Пластическая деформация металлов / Р. Хоникомб; пер. с англ., под ред. В.Я. Любова. - М.: Мир, 1972. - 409 с.

75. Орлов А.Н. Введение в теорию дефектов в кристаллах: Учеб. Пособие для вузов по спец. «Физика металлов» / А.Н. Орлов. - М.: Высш. шк., 1983. - 144 с.

76. Тюменцев А.Н. Высокодефектные структурные состояния, поля локальных внутренних напряжений и кооперативные механизмы мезоуровня деформации и переориентации кристалла в наноструктурных металлических материалах / А.Н. Тюменцев, А.Д. Коротаев, Ю.П. Пинжин // Физическая мезомеханика. - 2004. - Т. 7, № 4. - С. 35-53.

77. Эволюция кривизны кристаллической решетки в металлических материалах на мезо - и наноструктурных уровнях пластической деформации / А.Н. Тюменцев [и др.] // Физическая мезомеханика. - 2013. - Т. 16, № 3. - С. 63-79.

78. Лихачев В.А. Континуальная теория дефектов / В.А. Лихачев, А.Е. Волков, В.Е. Шудегов. - Ленинград: Изд. Ленинградского университета, 1986. - 232 с.

79. Тюменцев А.Н. Нанодиполи частичных дисклинаций как носители квазивязкой моды деформации и формирования нанокристаллических структур при интенсивной пластической деформации металлов и сплавов / А.Н. Тюменцев, И.А. Дитенберг // Физическая мезомеханика. - 2011. - Т. 14, № 3. - С. 55-68.

80. Эволюция дефектной субструктуры при больших пластических деформациях сплава V-4Ti-4Cr / И.А. Дитенберг, А.Н. Тюменцев, К.В. Гриняев, В.М. Чернов, М.М. Потапенко, А.В. Корзников // Журнал технической физики. - 2011. - Т. 81. - Вып. 6. - С 68-74.

81. Двухуровневые наноструктурные состояния в металлических материалах c ОЦК-решеткой после деформации кручением на наковальнях Бриджмена / А.Н. Тюменцев, И.А.

Дитенберг, И.В. Смирнов, К.В. Гриняев, И.И. Суханов, А.С. Цверова // Известия вузов. Физика. - 2019. - Т. 62. - № 10. - С. 95-105.

82. Дитенберг И.А. Особенности формирования микроструктуры и изменения микротвердости тантала в процессе деформации кручением на наковальнях Бриджмена / И.А. Дитенберг, А.Н. Тюменцев, А.В. Корзников // Известия вузов. Физика. - 2014. - Т. 57. - № 12. -С. 61 -67.

83. Закономерности формирования микроструктуры в условиях сверхвысокой технологической пластичности сплава V-4Ti-4Cr / А.Н. Тюменцев [и др.] // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Термоядерный синтез. - 2018. - Т. 41. - № 4. - С. 48-64.

84. Дитенберг И.А. Микроструктура сплава Mo-47%Re-0,4%Zr после прокатки при комнатной температуре.II. Особенности механического двойникования и формирования большеугловых границ микрополос / И.А. Дитенберг, А.Н. Тюменцев, Я.В. Шуба // Известия вузов. Физика. - 2010. - № 8. - С. 38-46.

85. Влияние режимов термомеханических обработок на микроструктуру и механические свойства сплавов системы V-Me(Cr, W)-ZrX / А.Н. Тюменцев, И.А. Дитенберг, К.В. Гриняев, И.В. Смирнов, Ю.П. Пинжин, В.М. Чернов, М.М. Потапенко, В.А. Дробышев, М.В. Кравцова // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. - 2014. - Т. 37(1). - С. 18-26.

86. Influence of alloying and impurity element contents on V-Ti-Cr alloy properties / V.A. Evtikhin, [et al.] // Journal of Nuclear Materials. - 2002. -Vol. 307-311. - P. 591-595.

87. Mechanical characterisation of V-4Cr-4Ti alloy: Tensile tests under high energy synchrotron diffraction / T. Sparks [et al.] // Journal of Nuclear Materials. - 2022. - V. 569. - Art. № 153911.

88. Структура и механические свойства модельных ванадиевых сплавов / В.М. Алябьев [и др.] // Физика металлов и металловедение. - 1989. - Т.67. - №4. - С. 797-803.

89. Кондрик А.И. Сплавы на основе ванадия для термоядерной энергетики / А.И. Кондрик, Г.П. Ковтун // Вестник Харьковского университета. Серия "Ядра, частицы, поля". -2008. - № 823. - С. 4-24.

90. Влияние режимов термомеханической обработки на микроструктуру и механические свойства сплава V-4Ti-4Cr / И.А. Дитенберг [и др.] // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. - 2011. - № 2. - С. 28-35.

91. Effect on impact properties of adding tantalum to V-4Cr-4Ti ternary vanadium alloy / T. Miyazawa [et al.] // Nuclear Materials and Energy. - 2022. - Vol. 31. - Art. № 101198.

92. Микроструктура и механические свойства малоактивируемых ванадиевых сплавов V-4Ti-4Cr-(C, O, N) в зависимости от условий их технологической и

термомеханической обработки / А.Н. Тюменцев, И.А. Дитенберг, К.В. Гриняев, И.В. Смирнов, Ю.П. Пинжин, А.Д. Коротаев, В.М. Чернов, М.М. Потапенко, М.В. Кравцова, К.А. Мороз, Н.А. Дегтярев // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Термоядерный синтез. - 2022. - Т. 45. -№ 2. - С. 72-87.

93. Влияние режимов термомеханической обработки на микроструктуру и механические свойства сплавов V-4Ti-4Cr / Ю.П. Пинжин [и др.] // Физическая мезомеханика. -2004. - Т. 7, Спец. выпуск, Ч 2. - С. 223-226.

94. Многократная всесторонняя ковка - перспективный способ улучшения свойств сплава V-4Ti-4Cr / А.Н. Тюменцев, И.А. Дитенберг, К.В. Гриняев, В.М. Чернов, М.М. Потапенко // Деформация и разрушение материалов. - 2011. - № 9. - С. 28-33.

95. Гриняев К.В. Влияние схемы многократного всестороннего прессования на параметры структуры и механические свойства сплава V-4^-4Cr / К.В. Гриняев, И.А. Дитенберг // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2010. - Т. 53, № 11-3. - С. 66-68.

96. Влияние режимов термомеханической обработки на микроструктуру и механические свойства сплавов V-Zr-C / И.А. Дитенберг, К.В. Гриняев, А.Н. Тюменцев, В.М. Чернов, Е.В. Чулков// Известия высших учебных заведений. Физика. - 2012. - Т. 55, № 2. - С. 88-93.

97. Особенности микроструктуры и механические свойства сплава V-Zr-C в зависимости от режимов термомеханической обработки / И.А. Дитенберг, А.Н. Тюменцев, К.В. Гриняев, В.М. Чернов, М.М. Потапенко, В.А. Дробышев // Перспективные материалы. - 2013. -№ 5. - С. 28-34.

98. Thermomechanical treatment influence on strength properties of vanadium alloys of V-Me(Cr, W)-Zr system at different temperatures / I.A. Ditenberg, I.V. Smirnov, K.V. Grinyaev, A.N. Tyumentsev // Materials Characterization. - 2022. - Vol. 192. - Art. № 112191.

99. Microstructure and mechanical properties of V-Cr-Zr alloy with carbide and oxide strengthening / I.A. Ditenberg, I.V. Smirnov, K.V. Grinyaev, A.N. Tyumentsev, V.M. Chernov, M.M. Potapenko // Materials Science and Engineering: A. - 2022. - Vol. 843. - Art. № 143159.

100. Влияние режима термомеханической обработки на термическую стабильность микроструктуры, механические свойства и особенности разрушения сплава V-Cr-W-Zr // И.В. Смирнов, И.А. Дитенберг, А.Н. Тюменцев, Ю.П. Пинжин, К.В. Гриняев, Д.А. Осипов, В.М. Чернов, М.М. Потапенко // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Термоядерный синтез. -2022. - Т. 45. № 3. - С. 50-57.

101. The influence of the regimes of thermomechanical treatments on the features of heterophase and grain structure of a V-Cr-Zr-Ta alloy / I.A. Ditenberg, I.V. Smirnov, A.N.

Tyumentsev, K.V. Grinyaev, A.S. Tsverova, V.M. Chernov, M.M. Potapenko // Russian Physics Journal. - 2018. - Vol. 61(5). - P. 936-941.

102. Electron backscatter diffraction in materials science / edited by A.J. Schwartz, M. Kumar, B.L. Adams. - New York: Kluwer Academic, Plenum Publishers, 2000. - 339 p.

103. Метод дифракции отраженных электронов в области материаловедения / под ред. А. Шварца, М. Кумара, Б. Адамса, Д. Филда - М.: Техносфера, 2014. - 544 c.

104. Электронная микроскопия тонких кристаллов / П. Хирш [и др.]. - М.: Мир, 1968. - 575 с.

105. Бушнев Л.С. Основы электронной микроскопии / Л.С. Бушнев, Ю.Р. Колобов, М.М. Мышляев. - Томск: Изд-во Том. Ун-та, 1989. - 218 с.

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

107. Горелик С.С. Рентгенографический и электронно-оптический анализ / С.С. Горелик, Ю.А. Скаков, Л.Н. Расторгуев. - М.: МИСИС, 2002. - 360 с.

108. Миркин Л.И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов / Л И. Миркин. - М.: Физматлит, 1961. - 863 с.

109. Тюменцев А.Н. Особенности неравновесных дефектных субструктур и поля локальных внутренних напряжений в наноструктурных состояниях, полученных методами интенсивной пластической деформации / А.Н. Тюменцев, И.А. Дитенберг, А.В. Корзников // Перспективные материалы. - 2009. - № 7. - С. 315-321.

110. Колобов Ю. Р. Диффузионно-контролируемые процессы на границах зерен и пластичность металлических материалов / Ю.Р. Колобов. - Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН, 1998. - 184 с.

111. Тюменцев А.Н. Структурные состояния с высокой кривизной кристаллической решетки в субмикрокристаллических и нанокристаллических металлических материалах /

A.Н. Тюменцев, И.А. Дитенберг // Известия вузов. Физика. - 2011. - № 9. - С. 26-36.

112. Microstructure of V-4Ti-4Cr alloy after deformation by multi-directional pressing / K.V. Grinyaev, I.V. Smirnov, I.A. Ditenberg, A.N. Tyumentsev, Yu.P. Pinzhin, A.D. Korotaev, D.A. Osipov // Russian Physics Journal. - 2023. - Vol. 66(7). - P. 713-720.

113. Особенности формирования микроструктуры сплава V-4Ti-4Cr в зависимости от методов и величин пластической деформации / И.А. Дитенберг, А.Н. Тюменцев, К.В. Гриняев,

B.М. Чернов, Е В. Чулков // Известия вузов. Физика. -2011. - Т. 54. - № 9-2. - С. 132-137.

114. Валиев Р.З. Объемные наноструктурные металлические материалы: получение, структура и свойства / Р.З. Валиев, И.В. Александров. - М.: ИКЦ Академкнига, 2007. - 398 с.

115. Особенности микроструктуры и механизмы формирования субмикрокристаллической меди, полученной методами интенсивной пластической деформации / А.Н. Тюменцев [и др.] // Физика металлов и металловедение. - 2003. - Т.96, №4. - С. 33-43.

116. Особенности дефектной субструктуры в зависимости от метода пластической деформации сплава V-4Ti-4C / И.А. Дитенберг, А.Н. Тюменцев, К.В. Гриняев, В.М. Чернов, В.А. Дробышев, М.М. Потапенко // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. - 2012. - Вып. 3. - C. 27-35.

117. Эволюция микроструктуры никеля при деформации кручением под давлением / И. А. Дитенберг [и др.] // Физическая мезомеханика. - 2012. - Т. 15, № 5. - С. 59-68.

118. Корзников А.В. О предельных минимальных размерах зерен, формирующихся в металлических материалах, полученных при деформации кручением под давлением / А.В. Корзников, А.Н. Тюменцев, И.А. Дитенберг // Физика металлов и металловедение. - 2008. - Т. 106, № 4. - С. 433-438.

119. Получение слитков и плоского проката из малоактивируемых ванадиевых сплавов повышенной чистоты / М.М. Потапенко [и др.] //Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы. - 2005. - Вып. 3(64). - C. 1340-1347.

120. Патент на изобретение №2360012 dRU МПК C21D 8/00 (2006.01). Способ термомеханической обработки сплавов на основе ванадия / А.Н. Тюменцев [и др.]. ГОУ ВПО «Томский государственный университет» (RU), НИУ Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (RU), ФГУП ВНИИ неорганических материалов им. А.А. Бочвара (RU) - № 2007136404/02,Заявл. 01.10.2007. Опубл. 27.06.2009. Бюл. № 18.

121. Влияние режимов многократного всестороннего прессования на микроструктуру и механические свойства сплава системы V-4%Ti-4%Cr/ К.В. Гриняев, И.А. Дитенберг, А.Н. Тюменцев, В.М. Чернов, // Перспективные материалы. - 2009. - Вып. 7(спец.). - C. 89-93.

122. Конрад Г. Сверхмелкое зерно в металлах / Г. Конрад. - М.: Металлургия, 1973. -

206 с.

123. Чуистов К.В. Старение металлических сплавов / К.В. Чуистов - Киев: Наукова думка, 1985. - 232 с.

124. Lo K.H. Recent developments in stainless steels / K.H. Lo, C.H. Shek, J.K.L. Lai // Materials Science and Engineering: R : Reports. - 2009. - V. 65. - P. 39-104.

125. Термическая стабильность микроструктуры и механических свойств сплавов V-Me(Cr, W)-Zr в зависимости от режимов термомеханической обработки / К.В. Гриняев, И.В. Смирнов, И.А. Дитенберг, А.Н. Тюменцев, В.М. Чернов // Известия вузов. Физика. - 2020. - Т. 63. - № 7. - С. 139-145.

126. Influence of annealing temperature on microstructure and microhardness of V-Cr-Ta-Zr alloy / I.V. Smirnov, K.V. Grinyaev, I.A. Ditenberg, A.S. Tsverova // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2019. - V. 597(1). - Art. № 012050.

127. Effect of thermomechanical treatment modes on the features of heterophase and grain structure, and mechanical properties of V-Cr-Zr-Ta alloy / I.V. Smirnov, K.V. Grinyaev, I.A. Ditenberg, A.N. Tyumentsev, A.S. Tsverova, V.M. Chernov, M.M. Potapenko // AIP Conference Proceedings. - 2017. - V. 1909(1). - Art.№ 020205.

128. Влияние режимов термомеханической обработки на особенности гетерофазной и зеренной структуры и уровень механических свойств сплава V-Cr-Zr-Ta / И.А. Дитенберг, И.В. Смирнов, А.С. Цверова, А.Н. Тюменцев, К.В. Гриняев, В.М. Чернов, М.М. Потапенко // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2018. - Т. 61, № 5. - С. 115-120.

129. Влияние условий термомеханической обработки на особенности структурно-фазовых трансформаций и уровень механических свойств ванадиевых сплавов разных систем / К.В. Гриняев, И.А. Дитенберг, А.Н. Тюменцев, И.В. Смирнов, В.М. Чернов // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2019. - Т. 62, № 8. - С. 159-165.

130. Микроструктура и механические свойства внутреннеокисленных ванадиевых сплавов. I. Закономерности формирования и термическая стабильность микроструктуры / А.Н. Тюменцев [и др.] // Перспективные материалы. - 2005. - № 5. - С. 5-18.

131. Смагоринский М.Е. Справочник по термомеханической и термоциклической обработке металлов / М.Е. Смагоринский, А.А. Булянда, С.В. Кудряшов. Под общ.ред. М.Е. Смагоринского. - СПб.: Политехника, 1992. - 416 с.

132. Диффузия и растворимость кислорода в молибдене при дорекристаллизованных, рекристаллизованных отжигах и горячей прокатке / Б.А. Гнесин [и др.] // Физика металлов и металловедение. - 1985. - Т. 60, вып. 5. - С. 914-924.

133. Корнилов И.И. Взаимодействие тугоплавких металлов переходных групп с кислородом / И.И. Корнилов, В.В. Глазова. - М.: Наука, 1967. - 256 с.

134. Бокштейн Б.С. Диффузия в металлах / Б.С. Бокштейн. - М.: Металлургия, 1978. -

248 c.

135. Термическая стабильность наноструктурных состояний во внутренне окисленном ванадиевом сплаве с совместным дисперсным и субструктурным упрочнением / И.А. Дитенберг, А.Н. Тюменцев, И.В. Смирнов, К.В. Гриняев, В.М. Чернов // Физическая мезомеханика. - 2018. - Т. 21, № 4. - С. 70-78.

136. Хирт Дж. Теория дислокаций. / Дж. Хирт, И. Лоте. - М.: Атомиздат, 1972. - 600 с.

137. Vanadium alloys - overview and resent results / T. Muroga [et al.] // Journal of Nuclear Materials. - 2002. - V. 307-311. - P. 547-554.

138. Microstructure of creep deformed V-4Cr-4Ti strengthened by precipitation and cold rolling / T. Muroga [et al.] // Journal of Nuclear Materials. - 2009. - V. 386-388. - P. 606-609.

139. Теоретический анализ термической стабильности наноразмерных частиц неметаллических фаз в малоактивируемых ванадиевых сплавах с дисперсным упрочнением / А.Н. Тюменцев [и др.] // Известия вузов. Физика. - 2022. - № 7. - C. 143-144.

140. Гриняев К.В. Влияние температуры на особенности пластической деформации сплавов системы V-4Ti-4Cr в процессе активного растяжения / К.В. Гриняев, И.А. Дитенберг, ИВ. Смирнов // Известия вузов. Физика. - 2010. - Т. 53. - № 11-3. - С. 101-103.

141. Особенности пластической деформации и разрушения сплава V-4Ti-4Cr-(C, N, O) с дисперсным упрочнением при разных температурах / И.А. Дитенберг, К.В. Гриняев, А.Н. Тюменцев, И.В. Смирнов, В.М. Чернов, М.М. Потапенко // Известия вузов. Физика. - 2015. - Т. 58. - № 2. - С. 58-64.

142. Investigation of features of plastic deformation and fracture of fine-crystalline V-4Ti-4Cr alloy / K.V. Grinyaev, I.A. Ditenberg, A.N. Tyumentsev, I.V. Smirnov, V.M. Chernov, MM. Potapenko // AIP Conference Proceedings. - 2014. - V. 1623. - P. 179-182.

143. Features of plastic deformation and fracture of dispersion-strengthened V-Cr-Zr-W alloy depending on temperature of tension / I.A. Ditenberg, I.V. Smirnov, K.V. Grinyaev, Y.P. Pinzhin, A.N. Tyumentsev, A.S. Tsverova, V.M. Chernov // AIP Conf. Proc. - 2015. - Vol. 1683. - P. 020042-1- 020042-4.

144. Особенности низкотемпературной пластичности, механизмы пластической деформации и разрушения сплава V-Cr-W-ZrC в процессе испытаний на ударную вязкость / А.Н. Тюменцев, И.А. Дитенберг, И.В. Смирнов, Ю.П. Пинжин, К.В. Гриняев, В.М. Чернов, М.М. Потапенко, К.А. Мороз, Н.А. Дегтярев // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. - 2023. - Т. 46(3). - С. 92-103.

145. Кассан-Оглы Ф.А. Диффузное рассеяние в металлах с ОЦК решеткой и кристаллогеометрия мартенситных фазовых переходов ОЦК-ГЦК и ОЦК-ГПУ / Ф.А. Кассан-Оглы, В.Е. Найш, И.В. Сагарадзе // Физика металлов и металловедение. - 1988. - Т. 65. - № 3. -С. 481-492.

146. Тюменцев А.Н. Недислокационные механизмы локализации деформации в нанокристаллах никеля в процессе деформации кручением на наковальнях Бриджмена / А.Н. Тюменцев, И.А. Дитенберг, И.И. Суханов // Известия вузов. Физика. - 2019. - Т. 62. - № 8. - С. 5-13.

147. Дисторсии кристаллической решетки в процессе механического двойникования В2 фазы никелида титана механизмом локальных обратимых мартенситных превращений / Н.С. Сурикова [и др.] // Физика металлов и металловедение. - 2006. - Т. 10. - № 3. - С. 247-254.

148. Nucleation of dislocations and twins in fcc nanocrystals: Dynamics of structural transformations / A.V. Korchuganov [et al.] // Journal of Materials Science and Technology. - 2019. -V. 35. - № 1. - P. 201-206.

149. Особенности однородной деформации ОЦК^ГПУ^ОЦК-превращений на наномасштабном уровне в сплавах на основе ванадия / А.Н. Тюменцев, И.В. Смирнов, Ю.П. Пинжин, К.В. Гриняев, И.А. Дитенберг, В.М. Чернов // Известия вузов. Физика. - 2023. - Т. 66. - № 7. - С. 126-129.

150. Dispersion hardening of V-Cr-W-ZrC alloy during plastic deformation with BCC-HCP-BCC transformation / A.N. Tyumentsev, I.A. Ditenberg, K.V. Grinyaev, Y.P. Pinzhin, I.V. Smirnov, V.M. Chernov // Russian Physics Journal. - 2023. - V. 66, № 9. - P. 1017-1019.