Научная тема: «ТРАНСФОРМАЦИЯ СТРУКТУРЫ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ И АМОРФНЫХ СПЛАВОВ СИСТЕМ ND(PR)-FE-B И TI-NI ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ»
Специальность: 01.04.07
Год: 2011
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Явление   нанокристаллизации   при   воздействии   интенсивной пластической   деформации   кручением   при   комнатной   температуре   на  исходно- аморфные быстрозакаленные сплавы R-Fe-В, Ti-Ni-Cu, которая в БЗС R-Fe-В происходит путем расслоения аморфной фазы и нанокристаллизации фазы α-Fe, а в БЗС Ti-Ni-Cu - путем полиморфной нанокристаллизации распределенных в аморфной фазе нанокристаллов В2 фазы. Данное явление является результатом релаксации, связанной с интенсификацией диффузии, обусловленной генерируемой ИПДК повышенной концентрацией областей свободного объема атомарного размера.
  2. Аморфизация при воздействии ИПДК на исходно-кристаллические сплавы, сопровождаемая в сплавах R-Fe-B динамической нанокристаллизацией с расслоением основной фазы R2Fe14B на аморфную фазу и НК фазу α-Fe, и полиморфной нанокристаллизацией без расслоения в сплавах Ti-Ni. В результате как в исходно-кристаллических, так и в исходно-аморфных сплавах R-Fe-B и Ti-Ni при воздействии ИПД формируются подобные метастабильные структуры.
  3. Установленные закономерности изменения магнитных гистерезисных свойств сплавов R-Fe-B, механических свойств и мартенситных превращений в сплавах Ti-Ni при воздействии ИПДК, последующих отжигов и модели, объясняющие обнаруженные закономерности.
  4. Обусловленное ИПДК изменение механизма и кинетики кристаллизации аморфных БЗС R-Fe-В, Ti-Ni-Cu при последующих нагревах, приводящее к формированию в них более однородных НК структур и более высоких служебных свойств, чем при отжиге аналогичных недеформированных БЗС.
Список опубликованных работ
1.Пушин В.Г., Прокошкин С.Д., Валиев Р.З, ....Гундеров Д.В. и др. "Сплавы никелида титана. Часть I. Структура, фазовые превращения и свойства" Екатеринбург: УрО РАН, 2006, 400 с. (монография).

2.Валиев Р.З., Александров И.В. Объемные наноструктурные металлические материалы. М: ИКЦ «Академкнига», 2007, 397 с. (монография, участие в написании главы 4 и главы 9).

3.Popov A.G., Gunderov D.V., Stolyarov V.V. A new method of formation of high coercivity state in PrFeBCu-alloy // JMMM. 1996. V. 157/158. P. 33-34.

4.Stolyarov V.V., Gunderov D.V., Popov A.G., Gaviko V.S. The influence of severe plastic deformation on the structure and magnetic properties of the PrFeBCu alloy // Ann. Chim. France. 1996. V.21. P. 515-520.

5.Stolyarov V.V., Gunderov D.V., Valiev R.Z, Korznikova G.F., Popov A.G., Gaviko V.S. High coercivity in ultra-fine grained PrFeBCu alloy prepared by torsion deformation // Magnetic hysteresis in novel magnetic material, NATO ASI Series, Ser. E: Applied Sciences. 1997. V. 338. P. 673-676.

6.Cтоляров В.В., Попов А.Г., Гундеров Д.В., Гавико В.С., Корзникова Г.Ф., Ермоленко А.С., Валиев Р.З. Влияние интенсивной пластической деформации на структуру и магнитные свойства сплава Pr-Fe-B-Cu // ФММ. 1997. Т. 2. С. 173-178.

7.Cтоляров В.В., Попов А.Г., Гундеров Д.В., Гавико В.С., Корзникова Г.Ф. Формирование высококоэрцитивного состояния в сплаве PrFeB методом интенсивной пластической деформации кручением // Известия ВУЗов. Черная металлургия. 1997. Т.9. С. 58-60.

8.Гундеров Д.В., Низамутдинова А.М., Валеев К.А., Столяров В.В. Сплавы RFeB в исходном состоянии и подвергнутые интенсивной пластической деформации кручением // Вестник БашГУ. 1998. № 2. С. 28-32.

9.Gunderov D.V., Raab G.I., Sharafutdinov A.V., Stolyarov V.V., Sellers Ch. Cold Consolidation of Nanocrystalline NdFeB Powders via a Severe Plastic Deformation Method // Proc. of the Fifteenth international workshop on Rare-earth magnets and their applications. Dresden. 1998. P. 359-362.

10.Stolyarov V.V., Gunderov D.V., Popov A.G., Gaviko V.S., Ermolenko A.S. Structure evolution and changes in magnetic properties of strongly deformed Nd(Pr)-Fe-B alloys during annealing // Journal of Alloys and Compounds. 1998. V.281. P. 69-71.

11.Stolyarov V.V., Gunderov D.V., Valiev R.Z., Popov A.G., Gaviko V.S., Ermolenko A.S. Metastable states of nanostructural Nd(Pr)FeB alloys processed by severe plastic deformation // JMMM. 1999. V. 196-197. P. 166-168.

12.D.V. Gunderov, A.G. Popov, N.N. Schegoleva, V.V. Stolyarov, A.R. Yavary. Phase Transformation in Crystalline and Amorphous Rapidly Quenched Nd-Fe-B Alloys under SPD // Int. Conf. on Nanomaterials by SPD 2, Vienna, Dec. 9-12, 2002 pp 165-169.

13.Минакова С.М., Ягодкин Ю.Д., Лилеев А.С., Гундеров Д.В., Столяров В.В. Нанокристаллические сплавы NdFeB, полученные при экстремальных воздействиях // Сб. 2-го научно-технического семинара Беларусь - Россия «Наноструктурные материалы 2002», Москва, ИМЕТ, 2002 г., с.86

14.Гундеров Д.В., Корзников А.В. Структуры материалов при воздействии предельной деформации // Cб. научных статей «Перспективные технологии физико-химической размерной обработки и формирования эксплуатации-онных свойств металлов и сплавов». Уфа, УГАТУ. 2001. С. 343 -348.

15.Гавико В.С., Попов А.Г., Ермоленко А.С., Щеголева Н.Н., Столяров В.В., Гундеров Д.В. Воздействие интенсивной пластической деформации сдвига под давлением на интерметаллид Nd2Fe14B // ФММ. 2001. Т.92. С. 58-66.

16.Popov A.G., Puzanova T.Z., Ermolenko A.S., Belozerov E.V., Gaviko V.S., Raab G.I., Gunderov D.V., Stolyarov V.V. Microstructural and magnetic properties of bulk Pr-Fe-B-Cu permanent magnets prepared by equal-channel angular pressing // The Physics of Metals and Metallography. // 2001. V. 91. Suppl. 1. P. 278

17.Popov A.G., Gaviko V.S., Gunderov D.V., Shchegoleva N.N., Puzanova T.Z., Ermolenko A.S., Stolyarov V.V., Raab G.I., Valiev R.Z. Severe plastic deformation of R-Fe-B (R= Pr or Nd) hard magnetic alloys // The Physics of Metals and Metallography // 2002. V. 94. Suppl. 1. P. S75-S81.

18.Гундеров Д.В., Попов А.Г., Щеголева Н.Н., Столяров В.В., Явари А.Р. Фазовые превращения в кристаллическом и аморфном сплаве Nd2Fe14B, подвергнутом интенсивной пластической деформации // Сб. «Проблемы нанокристаллических материалов», под ред. В.В. Устинова, Н.И. Носковой. Екатеринбург, УрО РАН. 2002. С. 358-367.

19.Stolyarov V.V., Gunderov D.V., Popov A.G., Puzanova T.Z., Raab G.I., Yavari A.R., Valiev R.Z. High coercive states in Pr-Fe-B-Cu alloy processed by equal channel angular pressing // JMMM. 2002. V.242-245. P. 1399-1401.

20.Валиев Р.З., Пушин В.Г., Гундеров Д.В., Попов А.Г. Использование интенсивных деформаций для получения объемных нанокристаллических материалов из аморфных сплавов // Докл. РАН. 2004. Т. 398. № 1. С. 54.

21.Liao X.Z., Zhao Y.H., Zhu Y.T., Valiev R.Z., Gunderov D.V. Grain-size effect on the deformation mechanisms of nanostructured cooper processed by high – pressure torsion // J. Appl. Phys. 2004. V. 96. № 1. P.

22.Valiev R.Z., Gunderov D.V., Zhilyaev A.P., Popov A.G., Pushin V.G. Nanocrystallization induced by severe plastic deformation of amorphous alloys // Journal of Metastable and Nanocrystalline Materials. 2004. V.22, ISSN 1422- 6375. P. 21-26.

23.Бродова И.Г., Гундеров Д.В., Чердынцев В.В., Калошкин С.Д., Яблонских Т.И., Валдохин Ю.В., Башлыков Д.В., Столяров В.В. Эволюция структуры и фазового состава быстрозакаленных лент Al-Fe в процессе ИПД // ФММ. 2003. Т.95. С. 96-103.

24.Valiev R.Z., Gunderov D.V., Pushin V.G. Metastable nanostructured SPD Ti-Ni alloys with unique properties // Journal of Metastable and Nanocrystalline Materials. 2004. V. 24-25. P. 7-12.

25.Pushin V.G., Stolyarov V.V., Gunderov D.V., Valiev R.Z., Lowe T.C., Zhu Y.T. Nanostructured TiNi-based shape memory alloys processed by severe plastic deformation // Mater. Sci. and Eng. A. 2005. V. 410-411. P. 386-389.

26.Гундеров Д.В., Пушин В.Г., Попов А.Г., Кунцевич Т.Э., Щеголева Н.Н., Сошникова Е.П., Валиев Э.З., Валиев Р.З. Рекристаллизация при ИПД аморфных быстрозакаленных сплавов Nd-Fe-B, Ti-Ni-Cu и их крупнозернистых аналогов // Сб. “Нанотехнология и физика функциональных нанокристаллических материалов”, под. ред. В.В. Устинова, Н.И. Носковой. Екатеринбург, УрО РАН. 2005. Т 1. С. 133-143.

27.Пушин В.Г., Гундеров Д.В., Валиев Р.З., Дюпин А.П., Куранова Н.Н. Сочетание интенсивной пластической деформации и холодной прокатки для создания наноструктурных сплавов никелида титана с эффектами памяти формы // Там же. 2005. Т 1. С. 21-35.

28.E. Prokofyev, D. Gunderov, S. Prokoshkin and R. Valiev Microstructure, mechanical and functional properties of NiTi alloys processed by ECAP technique. ESOMAT 2009, (www.esomat.org) DOI:10.1051/esomat/200906028 P.1-5.

29.Гундеров Д.В., Пушин В.Г., Валиев Р.З., Валиев Э.З. Структурные и фазовые превращения в аморфном быстрозакаленном сплаве Ti–Ni–Cu, подвергнутом интенсивной пластической деформации и термообработкам // Деформация и разрушение материалов. 2006. № 4. С. 22-25.

30.Валиев Р.З., Рааб Г.И., Гундеров Д.В., Семенова И.П., Мурашкин М.Ю. Развитие методов интенсивной пластической деформации для получения объемных наноструктурных материалов с уникальными механическими свойствами // Нанотехника. 2006. № 2. С. 32–42

31.Гундеров Д.В. Некоторые закономерности аморфизации и нанокристаллизации при интенсивной пластической деформации кристаллических и аморфных многокомпонентных сплавов // Электронный журнал "Исследовано в России". 2006. Т.151. С. 1404-1413. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2006/151.pdf

32.Pushin V.G., Valiev R.Z., Zhu Y.T., Gunderov D.V., Kuntsevich T.E., Kourov N.I., Uksusnicov A.N., Yurchenko L.I. Effect of severe plastic deformation on behavior of TiNi-shape memory alloys // Materials Trans. 2006. V. 47. P. 694 – 697

33.Pushin V.G., Valiev R.Z., Zhu Y.T., Gunderov D.V., Korolev A.V., Kourov N.I., Kuntsevich T.E., Valiev E.Z., Yurchenko L.I. Severe Plastic Deformation of Melt- Spun Shape Memory TiNiCu and Ni2MnGa – Alloys // Materials Trans. 2006. V. 47. P. 3, pp. 546-549.

34.Pushin V.G., Korolev A.V., Kourov N.I., Gunderov D.V., Valiev R.Z., Koledov V.V., Shavrov V.G. SPD- induced nanocristallization of shape memory Ni2MnGa - based and TiNi-based alloys, quenched from liquid state // Mater. Sci. Forum. 2006. V. 503-504. P. 545-550.

35.Попов А.Г., Гундеров Д.В., Пузанова Т.З., Рааб Г.И. Магнитные свойства и микроструктура сплавов R-Fe-B-Cu (R = Pr, Nd), деформированных равноканальным угловым прессованием и последующей горячей осадкой // ФММ. 2007. Т. 103. С. 54-60.

36А. Попов А.Г., Гавико В.С., Щеголева Н.Н., Шредер Л.А., Столяров В.В., Гундеров Д.В., W. Li, L. Li, Х. Zang. Интенсивная пластическая деформация быстрозакаленного сплава Nd9Fe85B6 // ФММ. 2007. Т. 104. С. 251-260.

37.Гундеров Д.В., Пушин В.Г., Прокофьев Е.А., Лукьянов А.В., Поляков А.В., Укcусников А.Н., Валиев Р.З. Исследование природы высокой прочности и пластичности УМЗ сплава TiNi, полученного РКУП // Физика и техника высоких давлений. 2007. Т.17. № 2. С. 41-44.

38.Гундеpов Д.В., Пpокофьев Е.А., Пушин В.Г., Валиев P.З. Природа высокой пpочности и пластичности ультpамелкозеpнистого сплава TiNi, полученного pавноканальным угловым пpессованием // Деформация и разрушение материалов. 2007. № 10. С. 13-21.

39.Valiev R., Gunderov D., Prokofiev E., Pushin V., Yuntian Zhu. Nanostructuring of a TiNi alloy by SPD processing for advanced properties // Materials Trans. 2007. No.ME200722. Р.

40.Gunderov D., Lukyanov A., Prokofiev E., Pushin V. Mechanical properties of the nanocrystalline Ti49.4Ni50.6 alloy, produced by high pressure torsion // Eur. Phys. J. Special Topics. 2008. V.158. Р. 53-58.

41.Prokofiev E., Gunderov D., Lukyanov A., Pushin V., Valiev R. Mechanical behavior and stress-induced martensitic transformation in nanocrystalline Ti49.4Ni50.6 alloy // Mater. Sci. Forum. 2008. V. 584-586. P. 470-474.

42.Kilmametov A.R., Gunderov D.V., Valiev R.Z., Baloghc A.G., Hahn H. Enhanced ion irradiation resistance of bulk nanocrystalline TiNi alloy // Scripta Materialia. 2008. V. 59. P. 1027-1030.

43.Wei Li, Lanlan Li, Yun Nan, Zhenyu Xu, Xiangyi Zhang, Popov A.G., Gunderov D.V., Stolyarov V.V. Nanocrystallization and magnetic properties of amorphous Nd9Fe85B6 subjected to high-pressure torsion deformation upon annealing // J. Appl. Phys. 2008. V. 104. P. 023912.

44.Пушин В.Г., Лотков А.И., Колобов Ю.Р., Валиев Р.З., Дударев Е.Ф., Куранова Н.Н., Дюпин А.П., Гундеров Д.В., Бакач Г.П. О природе аномально высокой пластичности высокопрочных сплавов никелида титана с эффектами памяти формы. Исходная структура и механические свойства // ФММ. 2008. Т.106. С. 537-547.

45.Валиев Р.З., Рааб Г.И., Мурашкин М.Ю., Гундеров Д.В. Использование методов интенсивной пластической деформации для получения объемных наноструктурных металлов и сплавов // КШП. 2008. № 11. С 5-12..

46.Гизатуллин Р.М., Арсеньев П.А., Борисенко Н.И., Гундеров Д.В., Коледов В.В., Соков С.Л., Чеховой А.Н. Эндодонто-эндоссальная имплантация нанокомпозиционными имплантатами с памятью формы в лечении деструктивных периодонтитов // Казанский Медицинский Журнал. 2008. Т. LXXXIX. С. 720-724.

47.Sauvage X., Chbihi A., Gunderov D., Belozerov E., Popov A. Decomposition process in a FeAuPd alloy nanostructured by severe plastic deformation // J. Mater. Sci. 2008. V. 43. P. 7293–7298.

48.Бродова И.Г., Гундеров Д.В., Чердынцев В.В., Калошкин С.Д., Яблонских Т.И., Валдохин Ю.В., Башлыков Д.В., Столяров В.В. Эволюция структуры и фазового состава быстрозакаленных лент Al-Fe в процессе ИПД // ФММ. 2003. Т.95. С. 96-103.

49.Straumal B., Protasova S., Mazilkin A., Baretzky B., Goll D., Gunderov D., Valiev R. Effect of severe plastic deformation on the coercivity of Co-Cu alloys // Philosophical Magazine Letters. 2009. V.89. P. 649–654.

50.Wei Li, Xiaohong Li, Defeng Gu1, K. Sat, Gunderov D.V., Stolyarov V.V., Xiangyi, Zhang, Atomic-scale structural evolution in amorphous Nd9Fe85B6 subjected to severe plastic deformation at room temperature // Appl. Phys. Letters. 2009. V. 94. P. 231904.

51.Куранова Н.Н., Макаров В.В., Пушин В.Г., Уксусников А.Н., Валиев Р.З., Гундеров Д.В., Лукьянов А.В., Прокофьев Е.А. Аморфизация объемных сплавов на основе никелида титана методом интенсивной пластической деформации кручением // Изв. РАН. Сер. физ. 2009. Т.73, С. 1179-1181.

52.Дударев Е.Ф., Валиев Р.З., Колобов Ю.Р., Лотков А.И., Пушин В.Г., Бакач Г.П., Гундеров Д.В., Дюпин А.П., Куранова Н.Н. О природе аномально высокой пластичности высокопрочных сплавов никелида титана с эффектами памяти формы. Особенности механизмов пластической деформации при изотермическом нагружении // ФММ. 2009. Т.107. C. 316-330.

53.Gunderov D., Lukyanov A., Prokofiev E., Pushin V., Valiev R. Mechanical properties of the SPD-processed TiNi alloys with an amorphous and nanocrystalline structure // Bulk Nanostructured Materials: from fundamentals to innovations. Int. Scientific Issue. Ufa, BNM-2009. P. 116-118.

54.Gunderov D., Lukyanov A., Prokofiev E., Kilmametov A., Pushin V., Valiev R. Mechanical properties and martensitic transformations in the nanocrystalline Ti49.4Ni50.6 alloy produced by high pressure torsion // Materials Science and Engineering A. 2009. V.503. P. 75–77.

55.Li W, Li LL, Nan Y, Li XH, Gunderov DV, Stolyarov VV, Popov AG, Controllable nanocrystallization in amorphous Nd9Fe85B6 via combined application of severe plastic deformation and thermal annealing // APPLIED PHYSICS LETTERS 2007. V.91. pp. 62509-62509

56.Гундеров Д.В., Куранова Н.Н., Лукьянов А.В., Уксусников А.Н., Прокофьев Е.А., Юрченко Л.И., Валиев Р.З., Пушин В.Г. Применение интенсивной пластической деформации кручением для формирования аморфного и нанокристаллического состояния в большеразмерных образцах сплава TiNi // ФММ. 2009. Т.108. С. 139-146.

57.Валиев Р.З., Гундеров Д.В., Лукьянов А.В., Прокофьев Е.А., Куранова Н.Н., Макаров В.В., Пушин В.Г., Уксусников А.Н. Изучение влияния термообработки на формирование наноструктурного состояния в объемных сплавах никелида титана, подвергнутых ИПД // Известия РАН. Сер. физ. 2009. Т.73. № 11. С. 1616-1619.

58.Chbihi, X. Sauvage, C. Genevois, D. Blavette, D. Gunderov, A.G. Popov Optimization of the magnetic properties of FePd alloys by severe plastic deformation, Advanced Engineering Materials 2010. V.12. issue 8. Р. 708-713

59.Гундеров Д. В., Прокофьев Е. А., Лукьянов А. В., Рааб Г. И., Коротицкий А. В., Браиловский В., Прокошкин С. Д. Структура и свойства сплава TiNi, подвергнутого равноканальному угловому прессованию по схеме Conform // Материаловедение 2009 №8. С 45-48.

60.Prokofiev E.A., Burow J.A., Payton E.J., Zarnetta R., Frenzel J., Gunderov D.V., Valiev R.Z., Eggeler G. Suppression of Ni4Ti3 precipitation by grain size refinement in Ni-rich NiTi shape memory alloys // Advanced Engineering Materials 2010. V.12. issue 8. Р. 747-753.

61.Gunderov D., Kuranova N., Lukyanov A., Makarov V., Prokofiev E., Pushin A. Structure and properties of aging and nonaging alloys Ti49.4Ni50.6 and Ti50.2Ni49.8 subjected to high pressure torsion // Rev.Adv.Mater.Sci. 2010. V.25. P. 58-66.

Патенты

1.Столяров В.В., Валиев Р.З., Пушин В.Г., Прокофьев Е.А., Рааб Г.И., Прокошкин С.Д., Добаткин С.В., Гундеров Д.В., Юрченко Л.И., Хмелевская И.Ю., Трубицина И.Б. Патент РФ 2266973. Способ получения ультрамелкозернистых сплавов с эффектом памяти формы. Опубл. 27.12.2005. Бюл. 36.

2.Гундеров Д.В., Попов А.Г., Рааб Г.И., Столяров В.В., Валиев Р.З. Патент РФ № 2337975. Способ получения постоянных магнитов из сплавов системы неодим (празеодим)-железо-бор. Опубл. 10.11.2008. Бюл. 31.

3.Салимгареев Х.Ш., Валиев Р.З., Исламгалиев Р.К., Гундеров Д.В., Капитонов В.М. Патент РФ № 2349403 C1. Устройство для обработки материалов давлением. Опубл. 30.03.2009. Бюл. № 8.

4.Столяров В.В. Сахвадзе Г.Ж., Угурчиев У.Х., Гундеров Д.В., Прокофьев Е.А. Патент РФ №2367713 RU C2, C22F 1/18. Способ обработки УМЗ сплавов с эффектом памяти формы. Опубл. 20.09.2009. Бюл. №26.