Монографии

На основе единого подхода в книге даётся изложение базовых моделей в теории сильно коррелированных систем: моделей Гейзенберга, Хаббарда, tj-модели, sd-модели, модели двойного обмена и периодической модели Андерсона, использующихся для описания физических явлений в переходных и редкоземельных металлах, их сплавах и соединениях. Книга рассчитана не только на физиков-теоретиков, но и на более широкий круг читателей благодаря включению в каждую главу, посвящённую электронной модели, большого обзора результатов теоретических исследований модели различными другими методами, используемыми в литературе.

Рассмотрен вклад академика В.Д.Садовского в современное металловедение, дана характеристика его трудов и научного наследия. Обсуждаются вопросы превращения переохлаждённого аустенита, превращение при нагреве стали, явление структурной наследственности в сталях и сплавах с различной исходной структурой, влияние магнитного поля на фазовые превращения, структурные превращения при лазерном нагреве, проблема камневидного излома и отпускной хрупкости, высокотемпературная термомеханическая обработка, фазовые и структурные превращения в сплавах титана и некоторые другие. Сборник адресован научным и научно-техническим работникам в области физики металлов, металловедения и термической обработки.

Рассмотрены методы воздействия на структуру, фазовые превращения и физико-механические свойства аустенитных сталей, включающие сильную пластическую деформацию, высокие давления, коррозионную среду, тепловые поля и облучение высокоэнергетическими частицами, в целях создания высокопрочных неферромагнитных материалов с улучшенными функциональными характеристиками. Анализируются аустенитные стали с твёрдорастворным, карбидным, нитридным, интерметаллидным и оксидным упрочнением. Изучены упрочнение ударными волнами, равноканальным угловым прессованием, фазовым наклёпом, термоциклированием, комбинированными обработками, а также упрочнение аустенита при магнитном упорядочении и поверхностном легировании элементами внедрения. Определены усталостная прочность и износостойкость метастабильных аустенитных сталей. Большое внимание уделено исследованию аномальных диффузионных превращений (атомное перераспределение легирующих элементов, растворение карбидов, интерметаллидов и оксидов в аустените и др.), развивающихся при наноструктурировании аустенитных сталей при холодной мегадеформации в результате образования и миграции большого количества точечных дефектов деформационного происхождения. Предложены нетрадиционные подходы к сдерживанию радиационного распухания аустенитных реакторных сталей при нейтронном облучении за счёт увеличения прямых и косвенных стоков точечных дефектов в виде межфазных границ «тонкопластинчатый аустенит/мартенсит» и «интерметаллид/аустенит». Предложены составы интеллектуальных аустенитных сталей с эффектом памяти формы и регулируемым коэффициентом термического расширения. Книга является итогом многолетней деятельности авторов и сотрудников ИФМ УрО РАН в области создания аустенитных сталей и методов их упрочнения. Монография предназначена для металловедов, металлофизиков и инженеров, занимающихся фазовыми превращениями, разработкой и использованием аустенитных сталей.

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

Данная монография посвящена изложению с единой точки зрения современной теории неравновесных процессов и выявлению связи различных методов между собой. Излагаемый подход позволяет получить описание широкого круга неравновесных систем с помощью единого метода, показать эквивалентность и взаимную связь целого ряда широко распространённых методов теории неравновесных процессов (методы Ван-Хова, Пригожина, Цванцига и различные варианты метода неравновесного статистического оператора). Изложены простые и удобные формы теории возмущений для неравновесных статистических операторов и уравнений переноса. Рассмотрены различные практические применения данного метода. Большинство рассмотренных вопросов в предлагаемой монографии являются новыми. Книга предназначена для научных работников, специализирующихся в области теоретической и математической физики. Она может быть использована преподавателями, аспирантами и студентами физико-технических вузов в качестве дополнительного пособия по курсам физики твёрдого тела и её разделам

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

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

Даны краткие сведения из теории магнетизма. Введены новые магнитные характеристики, обусловленные обратимыми изменениями намагниченности-релаксационные намагниченность и магнитная восприимчивость. Изложена статистическая теория магнитного гистерезиса. Приводятся зависимости от температур нагрева при закалке и отпуске намагниченности насыщения, коэрцитивной силы, релаксационных намагниченности и магнитной восприимчивости, удельного сопротивления и твёрдости для многих марок углеродистых, низколегированных и высокохромистых сталей. Рассмотрены варианты практического использования неразрушающих методов контроля в чёрной металлургии и машиностроении. Изложен скорректированный метод наименьших квадратов и его практическое применение при неразрушающем контроле литых вагоностроительных сталей. Описан магнитный структуроскоп СМ-401. Монография предназначена для работников лабораторий металлургических, машиностроительных, вагоностроительных заводов, технических служб, работающих в области диагностики, магнитной структуроскопии и неразрушающего контроля. Она будет полезна преподавателям и студентам технических университетов и академий, специализирующихся по методам и приборам неразрушающего контроля.

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

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