Выпуски УФМ »  Том 5, выпуск 3

Нанокристаллизация металлических поверхностей методами интенсивной пластической деформации (обзор)

М. А. Васильев, Г. И. Прокопенко, В. С. Филатова

Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина

Получена: 08.09.2004. Скачать: PDF

Цель настоящего обзора заключается в рассмотрении основных направлений модификации структуры и свойств металлических поверхностей путем интенсивной пластической деформации, приводящей к формированию наноструктурного состояния в поверхностной области. Рассмотрены результаты исследований изменения структуры и свойств поверхностных слоев, как чистых металлов, так и различных сплавов после таких способов интенсивной механической обработки, как вибрационный наклеп шариками, пескоструйная обработка, обработка металлической щеткой, многократная прокатка, трение, ультразвуковая ударная обработка. Особое внимание в обзоре уделяется также механизмам формирования наноструктурного состояния по глубине модифицированного поверхностного слоя в результате таких обработок.

Ключевые слова: наноструктура, пластическая деформация, вибрационный наклёп, пескоструйная обработка, трение, ультразвуковая ударная обработка.

PACS: 68.65.-k, 81.20.Ev, 81.20.Wk, 81.40.Ef, 81.65.Ps, 81.70.Cv

Citation: M. O. Vasiliev, G. I. Prokopenko, and V. S. Filatova, Nanocrystallization of Metallic Surfaces with Using the Methods of Intense Plastic Deformation (Review), Usp. Fiz. Met., 5, No. 3: 345—399 (2004) (in Russian), doi: 10.15407/ufm.05.03.345

Цитированная литература (60)  
  1. G. Gleiter, Acta Mater., 48: 1 (2000). Crossref
  2. C. І. Сидоренко, Ю. М. Макогон, С. М. Волошко, Матеріалознавство тонкоплівкових наноструктур. Дифузія і реакції (Київ: Наук. думка: 2000).
  3. Р. З. Валиев, И. В. Александров, Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией (Москва: ЛОГОС: 2000).
  4. А. П. Шпак, Ю. А. Куницкий, В. И. Лысов, Кластерные и наноструктурные материалы (Киев: Академпериодика: 2002).
  5. K. S. Kumar, H. Van Swygenhoven, and S. Suresh, Acta Mater., 5: 5743 (2003). Crossref
  6. В. В. Горский, А. Н. Грипачевский, В. В. Тихонович, В. Н. Уваров, Успехи физ. мет, т.4: 271 (2003).
  7. G. Baumann and H.-J. Fecht, Nanostruct. Mater., 7: 237 (1996). Crossref
  8. K. Lu and J. Lu, J. Mater. Sci. Technol., 15: 193 (1999). Crossref
  9. C. C. Koch, Mater. Sci. Forum, 88–98: 243 (1992).
  10. R. Z. Valiev, A. V. Korznikov, and R. R. Mulyukov, Mater. Sci. Eng., A168: 14 (1993). Crossref
  11. U. Erb, A. M. El-Sherik, G. Palumbo et al., Nanostruct. Mater., 2: 383 (1993). Crossref
  12. K. Lu and J. Lu, J. Mater. Sci. Technol., 15: 193 (1999). Crossref
  13. N. R. Tao, M. L. Sui, J. Lu et al., Nanostruct. Mater., 11: 433 (1999). Crossref
  14. G. Liu, J. Lu, and K. Lu, Mater. Sci. Eng., A286: 91 (2000). Crossref
  15. G. Liu, S. C. Wang, X. F. Lou et al., Scripta Mater., 44: 1791 (2001). Crossref
  16. Z. B. Wang, N. R. Tao, S. Li et al., Mater. Sci. Eng., A352: 144 (2003). Crossref
  17. N. R. Tao, Z. B. Wang, W. P. Tong et al., Acta Mater., 50: 4603 (2002). Crossref
  18. X. Wu, Y. Hong, J. Lu et al., Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 697 (2002).
  19. H. W. Zhang, Z. K. Hei, G. Liu et al., Acta Mater., 51: 1871 (2003). Crossref
  20. Z. B. Wang, N. R. Tao, W. P. Tong et al., Acta Mater., 51: 4319 (2003). Crossref
  21. M. Ya, Y. Xing, F. Dai et al., Surface Coat. Tech., 168: 148 (2003). Crossref
  22. Y. Wei, C. Zhu, and X. Wu, Science in China Ser. G, 47: 86 (2004). Crossref
  23. X. Wu, N. Tao, Y. Hong et al., Acta Mater., 50: 2075 (2002). Crossref
  24. Z. Ni, X. Wang, J. Wang et al., Physica B, 334: 221 (2003). Crossref
  25. P. L. Mangonon and G. Thomac, Jr., Metall. Trans., 1: 1587 (1970). Crossref
  26. K. Nomura and Y. Ujihira, J. Mater. Sci., 25: 1745 (1990). Crossref
  27. H. Hung, J. Ding, and P. G. McCormick, Mater. Sci. Eng., A216: 178 (1996). Crossref
  28. C. E. Johnson, M. S. Ridout, and T. E. Cranshaw, Proc. Phys. Soc., 81: 1079 (1963). Crossref
  29. G. K. Wertheim, V. Jaccarino, and J. H. Wernick, Phys. Rev. Lett., 12: 24 (1964). Crossref
  30. D. C. Cook, Metall. Trans., 18: 201 (1987). Crossref
  31. E. O. Hall, Proc. Phys. Soc. Lond., B64: 747 (1951). Crossref
  32. N. J. Petch, J. Iron Steel Inst., 174: 25 (1953).
  33. Z. N. Farhat, Y. Ding, D. O. Northwood et al., Mater. Sci. Eng., A206: 302 (1996). Crossref
  34. B. J. Duggan, M. Hatherly, W. B. Hutchinsan et al., Metal Sci., 12: 343 (1978). Crossref
  35. L. Lu, M. L. Sui, and K. Lu, Science, 287: 1463 (2000). Crossref
  36. L. Wang and D. Y. Li, Surface Coat. Tech., 167: 188 (2003). Crossref
  37. J. Moraless, P. Esparza, G. T. Fernandez et al., Corros. Sci., 37: 231 (1995). Crossref
  38. K. M. Ismail, S. S. El-Egamy, and M. Abdelfatah, J. Appl. Electrochim., 31: 663 (2001). Crossref
  39. M. M. Osman, Mater. Chem. Phys., 71: 12 (2001). Crossref
  40. X. Y. Wang and D. Y. Li, Wear, 255: 836 (2003). Crossref
  41. R. Liv, D. Y. Li, Y. S. Xie et al., Scripta Mater., 41: 691 (1999). Crossref
  42. M. C. Tsai, C. S. Chiou, J. S. Du et al., Mater. Sci. Eng., A332: 1 (2002). Crossref
  43. M. Sato, N. Tsuji, Y. Yoritoshi et al., Sci. Technol. Adv. Mater., 5: 145 2004). Crossref
  44. N. Tsuji, M. Sato, Y. Minamino et al., Surface Interface Nanostruct. Mater., (2004) in Press.
  45. G. Baumann, K. Ênothe, and H.-J. Fecht, Nanostruct. Mater., 9: 751 (1997). Crossref
  46. T. S. Eyre and A. Baxter, Tribol. Int., 5: 256 (1972). Crossref
  47. M. W. Grabski and R. Korski, Phil. Mag., 22: 707 (1970). Crossref
  48. J. Moyar and D. H. Stone, Wear, 144: 117 (1991). Crossref
  49. I. V. Ivanishenko, G. B. Baumann, H. Fecht et al., Phys. Met. Metallogr., 83: 303 (1997).
  50. G. Baumann, H. Fecht, and S. Liebelt, Wear, 191: 133 (1996). Crossref
  51. A. V. Korznikov, Y. V. Ivanishenko, D. V. Laptinok et al., Nanostruct. Mater., 4: 159 (1994). Crossref
  52. S. B. Newcomb and W. M. Stobbs, Mater. Sci. Eng., A66: 195 (1984). Crossref
  53. W. Lojkowski, M. Djahanbakhsh, G. Burkle et al., A303: 197 (2001).
  54. B. Bay, N. Nansen, D. A. Hughes et al., Acta Metall. Mater., 40: 205 (1992). Crossref
  55. H. van Swygenhoven, D. Farkas, and A. Caro, Phys. Rev. B, 62: 831 (2000). Crossref
  56. V. Shrinivas, S. K. Varma, and L. E. Vurr, Metall. Trans. A, 26: 661 (1995). Crossref
  57. W. Lojkowski, Y. Millman, S. I. Chugunova et al., Mater. Sci. Eng., A303: 209 (2001). Crossref
  58. М. Х. Шоршоров, Л. К. Гордиенко, В. И.Антипов и др. Термопластическое упрочнение мартенситных сталей и титановых сплавов. М.: Наука, 1971.– 152 с.
  59. Г. И. Прокопенко. Действие ударных и знакопеременных нагрузок на физические и прочностные свойства металлов и конструкционных материалов. Дисс. на соиск. уч. степени д-ра техн. наук. Киев, 1991.
  60. Авторское свидетельство 1261310 СССР МКИ4 С22F 1/18. Способ обработки деталей из титановых сплавов / Л. В. Тихонов, Г. А. Петрунин, Г. И. Прокопенко и др., Опубл. 30.03.86. Бюлл. № 38.
Цитируется (3)
  1. Yu. M. Petrov, M. O. Vasiliev, L. M. Trofimova and V. S. Filatova, Usp. Fiz. Met. 7, 173 (2006).
  2. M. O. Vasyliev, B. M. Mordyuk, S. I. Sidorenko, S. M. Voloshko et al., Metallofiz. Noveishie Tekhnol. 38, 545 (2016).
  3. N. I. Khripta, Usp. Fiz. Met. 17, 119 (2016).

© 2013–2018 «ИМФ НАН Украины»