В случае накопления на границах зерен СМК металлов избыточной плотности дефектов и высокой диффузионной проницаемости границ зерен наблюдаются низкие значения коэффициента K в соотношении Холла-Петча, а зависимость предела текучести от размера зерна в этом случае имеет аномальный характер. Если же плотность дефектов в ГЗ мала, зависимость предела текучести от размера зерна может быть описана с помощью соотношения Холла-Петча, а значение коэффициента K превышают аналогичные значения для крупнозернистого металла.
2. Зависимость предела макроупругости sо и коэффициента K от температуры отжига в СМК металлах определяется характером процесса роста зерен.
В случае развития аномального роста зерен при отжиге наблюдается эффект аномального упрочнения (повышение sо) и имеет место немонотонная зависимость коэффициента K от температуры отжига. В случае обычного роста зерен при повышении температуры отжига наблюдается плавное уменьшение sо и увеличение коэффициента K до значений, соответствующих отожженному крупнозернистому состоянию.
Эффект аномального упрочнения и эффект повышения коэффициента зернограничного упрочнения при отжиге СМК материалов связан с накоплением дефектов на мигрирующих ГЗ.
3. Зависимость предела макроупругости от времени дорекристаллизационного отжига СМК металлов (в условиях возврата) имеет экспоненциальный характер, при этом показатель степени, характеризующий интенсивность процесса возврата, зависит от размера зерна СМК материала, а также режимов РКУП.
В СМК материалах с малым размером зерна интенсивность процесса возврата контролируется кинетикой процесса делокализации дислокаций ориентационного несоответствия, а в материалах с бóльшим размером зерна - кинетикой процесса диффузионного ухода скользящих компонент делокализованных дислокаций.
4. Зависимость среднего размера зерен от времени отжига в условиях аномального роста зерен в СМК материалах имеет экспоненциальный характер, а сам характер миграции ГЗ (аномальный или нормальный рост зерен) зависит от начального структурного состояния границ зерен СМК материалов.
В случае высокого уровня неравновесности границ зерен СМК материалов (низкие температуры РКУП и малые времена возврата) наблюдается аномальный рост зерен и низкие значения энергии активации. В случае же РКУП при повышенных температурах, приводящего к формированию мелкозернистой структуры с равновесными ГЗ, при отжиге СМК металлов наблюдается нормальный рост зерен, а диффузионные свойства мигрирующих границ близки к равновесным.
Возврат диффузионных свойств неравновесных ГЗ протекает таким образом, что число границ, способных к интенсивной миграции, экспоненциально нарастает со временем и, соответственно, средний размер зерна в ансамбле в условиях аномального роста зерен оказывается экспоненциально зависящим от времени отжига.
5. Коэффициент зернограничной диффузии при рекристаллизации СМК материалов зависит от плотности дислокаций, характера и скорости миграции ГЗ, а также температуры РКУП. В случае аномального роста зерен диффузионные свойства ГЗ могут быть близки к диффузионным свойствам расплава, а в условиях нормального роста зерен - соответствовать диффузионным свойствам равновесных границ зерен.
6. Определяющее влияние на температуру начала рекристаллизации СМК металлов оказывает начальное структурное состояние границ зерен, зависящее, в свою очередь, от температуры РКУП - в зависимости от температуры ИПД в СМК металлах могут наблюдаться как высокие (сопоставимые с температурой рекристаллизации обычных металлов), так и пониженные значения температуры начала рекристаллизации.
Величина времени инкубационного периода рекристаллизации определяется временем снижения плотности содержащихся в границах зерен избыточных дефектов до некоторой пороговой величины.
7. Зависимость температуры начала рекристаллизации СМК металла от времени вылежки при комнатной температуре имеет двухстадийный характер - повышение на первой стадии возврата и значительное уменьшение на второй стадии выдержки, обусловленный одновременным уменьшением плотности дефектов в ГЗ, приводящем к повышению энергии активации зернограничной диффузии, и увеличением подвижности границ зерен вследствие увеличения времени изотермической выдержки.
8. В литых и в СМК алюминиевых сплавах процесс распада может быть описан как процесс, контролируемый протеканием двух квазинезависимых процессов, каждый из которых характеризуется своим набором кинетических параметров в уравнении Джонсона-Мела-Аврами-Колмогорова. В отличие от литых сплавов, в которых кинетика распада твердого раствора контролируется диффузией примесных атомов к растущим на дислокациях частицам (при этом диффузия осуществляется и по объему, и по ядрам дислокаций), в СМК сплавах в условиях миграции границ зерен кинетика распада твердого раствора определяется механизмом возврата дислокационной структуры.
9. Дорекристаллизационные отжиги способствуют повышению термической стабильности механических свойств СМК сплавов. Данный эффект связан с уменьшением уровня неравновесности ГЗ при дорекристаллизационном отжиге и, как следствие, с уменьшением скорости выделения и роста частиц второй фазы, оказывающих «стабилизирующее» влияние на миграционную подвижность ГЗ в СМК материалах.
2.Нохрин А.В., Макаров И.М. Методика исследования зеренной структуры нано- и микрокристаллических металлов методом атомно-силовой микроскопии // Заводская лаборатория, 2002, т.68, №1, с.70-79.
3.Чувильдеев В.Н., Копылов В.И., Нохрин А.В., Макаров И.М., Кукареко В.А. Рекристаллизация в нано- и микрокристаллических металлах, полученных методами РКУ-прессования // Микросистемная техника, 2002, №8, с.25-31.
4.Чувильдеев В.Н., Копылов В.И., Нохрин А.В., Макаров И.М., Малашенко Л.М., Кукареко В.А. Аномальный рост зерен в нано - и микрокристаллических металлах, полученных методами РКУ-прессования. Часть I. Структурные исследования // Материаловедение, 2003, №4, с.9-18.
5.Чувильдеев В.Н., Копылов В.И., Нохрин А.В., Макаров И.М. Аномальный рост зерен в нано - и микрокристаллических металлах, полученных методами РКУ-прессования. Часть II. Модель // Материаловедение, 2003, №5, с.12-23.
6.Нохрин А.В., Макаров И.М. Особенности методики исследований зеренной структуры нано- и микрокристаллических металлов методом атомно-силовой микроскопии // Микросистемная техника, 2003, №3, с.19-28.
7.Нохрин А.В., Смирнова Е.С., Чувильдеев В.Н., Копылов В.И. Температура начала рекристаллизации в микрокристаллических металлах, полученных методами интенсивного пластического деформирования // Металлы, №3, 2003, с.27-37.
8.Чувильдеев В.Н., Нохрин А.В., Копылов В.И. Аномальное упрочнение при отжиге микрокристаллических металлов, полученных методом многоциклового равноканального углового прессования // Металлы, №3, 2003, с.70-81.
9.Чувильдеев В.Н., Копылов В.И., Нохрин А.В., Макаров И.М., Малашенко Л.М., Кукареко В.А. Рекристаллизация в микрокристаллических меди и никеле, полученных методами РКУ-прессования. Часть I. Структурные исследования. Эффект аномального роста // Физика металлов и металловедение, 2003, т.96, №5, с.51-60.
10.Чувильдеев В.Н., Копылов В.И., Нохрин А.В., Макаров И.М., Грязнов М.Ю. Рекристаллизация в микрокристаллических меди и никеле, полученных методами РКУ-прессования. Часть III. Аномальный рост зерен. Модель // Физика металлов и металловедение, 2004, т.97, №1, с.1-6.
11.Чувильдеев В.Н., Копылов В.И., Нохрин А.В., Макаров И.М., Лопатин Ю.Г. Предел диспергирования при РКУ-деформации. Влияние температуры // Доклады Академии Наук. 2004, т.396, №3, с.332-338.
12.Нохрин А.В., Чувильдеев В.Н., Смирнова Е.С., Макаров И.М., Лопатин Ю.Г., Копылов В.И. Термическая стабильность структуры микрокристаллических металлов, полученных методом равноканального углового прессования // Металлы, 2004, №2, с.41-55.
13.Нохрин А.В., Макаров И.М., Лопатин Ю.Г. Особенности методики исследования деформационно-стимулированного роста зерен в нано- и микрокристаллических сверхпластичных алюминиевых сплавах методом атомно-силовой микроскопии // Микросистемная техника, 2004, №5, с. 20-29.
14.Чувильдеев В.Н., Нохрин А.В., Лопатин Ю.Г., Макаров И.М., Копылов В.И. Деформационное диспергирование при интенсивном пластическом деформировании. Влияние температуры деформации на предел диспергирования // Вестник Нижегородского университета им. Н.И.Лобачевского, 2004, №1(7), с.167-184.
15.Нохрин А.В., Макаров И.М., Лопатин Ю.Г. Методика исследования зеренной структуры микрокристаллических алюминиевых сплавов методом атомно-силовой микроскопии // Заводская лаборатория, 2004, №12, с. 18-26.
16.Чувильдеев В.Н., Нохрин А.В., Смирнова Е.С., Лопатин Ю.Г., Макаров И.М., Копылов В.И., Мышляев М.М. Влияние малых добавок хрома на температуру начала рекристаллизации микрокристаллической меди, полученной методом равноканального углового прессования // Физика твердого тела, 2006, т.48, №8, с.1345-1351.
17.Чувильдеев В.Н., Пирожникова О.Э., Нохрин А.В., Мышляев М.М. Деформационное упрочнение в условиях структурной сверхпластичности // Физика твердого тела, 2007, т.49, вып.4, с.650-657.
18.Чувильдеев В.Н., Нохрин А.В., Копылов В.И., Лопатин Ю.Г., Мелехин Н.В., Пирожникова О.Э., Мышляев М.М., Сахаров Н.В. Условия применимости соотношения Холла-Петча для нано- и микрокристаллических материалов, полученных методом интенсивной пластической деформации // Деформация и разрушение материалов, 2009, №12, с.17-25.
19.Нохрин А.В., Чувильдеев В.Н., Копылов В.И., Лопатин Ю.Г., Пирожникова О.Э., Сахаров Н.В., Пискунов А.В., Козлова Н.А. Соотношение Холла-Петча в нано- и микрокристаллических металлах, полученных методами интенсивного пластического деформирования // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2010, №5 (2), с.139-143.
20.Мелехин Н.В., Чувильдеев В.Н., Нохрин А.В., Копылов В.И., Пирожникова О.Э., Лопатин Ю.Г., Грязнов М.Ю., Сахаров Н.В. Эффект ускорения зернограничной диффузии при рекристаллизации нано- и микрокристаллических металлов и сплавов // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2010, №5 (2), с.164-166.
21.Лопатин Ю.Г., Чувильдеев В.Н., Нохрин А.В., Копылов В.И., Пирожникова О.Э., Сахаров Н.В., Пискунов А.В., Мелехин Н.В. Влияние температуры интенсивной пластической деформации на предел диспергирования зерен в металлах и сплавах // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2010, №5 (2), с.130-134.
22.Нохрин А.В. Эффект ускорения зернограничной диффузии при рекристаллизации в субмикрокристаллических металлах и сплавах, полученных методом интенсивного пластического деформирования // Письма в ЖТФ, 2012, т.38, №13, с.70-78.
23.Нохрин А.В. Особенности изменения прочностных свойств при отжиге субмикрокристаллических металлов и сплавов, полученных методом равноканального углового прессования. Часть 1. Экспериментальные исследования параметров соотношения Холла-Петча // Деформация и разрушение материалов, 2012, №11, с.23-31.
24.Нохрин А.В. Особенности изменения прочностных свойств при отжиге субмикрокристаллических металлов и сплавов, полученных методом равноканального углового прессования. Часть 2. Аналитическое описание // Деформация и разрушение материалов, 2012, №12, с.19-30.
25.Нохрин А.В. Ускорение зернограничной диффузии при рекристаллизации в субмикрокристаллических металлах, полученных методом равноканального углового прессования // Известия ВУЗов. Физика, 2012, т. 55, №6, с.48-55.
26.Нохрин А.В. Соотношение Холла-Петча в субмикрокристаллических металлах и сплавах, полученных методом интенсивного пластического деформирования // Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 2012, т.9, №4, с.440-451
27.Чувильдеев В.Н., Нохрин А.В., Пирожникова О.Э., Копылов В.И. Изменение диффузионных свойств неравновесных границ зерен при отжиге микрокристаллических металлов, полученных методами интенсивного пластического деформирования. Часть 1. Возврат диффузионных свойств неравновесных границ зерен при отжиге // Материаловедение, 2013, №4, с.3-12.
28.Чувильдеев В.Н., Нохрин А.В., Пирожникова О.Э., Лопатин Ю.Г., Копылов В.И., Сахаров Н.В., Пискунов А.В. Изменение диффузионных свойств неравновесных границ зерен при отжиге микрокристаллических металлов, полученных методами интенсивного пластического деформирования. Часть 2. Ускорение зернограничной диффузии при миграции границ зерен // Материаловедение, 2013, №5, с.3-9.
29.Чувильдеев В.Н., Нохрин А.В., Макаров И.М., Лопатин Ю.Г., Сахаров Н.В., Мелехин Н.В., Пискунов А.В., Смирнова Е.С., Копылов В.И. Исследование механизмов распада твердого раствора в литых и микрокристаллических сплавах системы Al-Sc. Часть 1. Экспериментальные исследования // Металлы, 2012, №3, с.71-83.
30.Чувильдеев В.Н., Нохрин А.В., Смирнова Е.С., Копылов В.И. Исследование механизмов распада твердого раствора в литых и микрокристаллических сплавах системы Al-Sc. Часть 3. Анализ экспериментальных данных // Металлы, 2012, №6, с.82-91.
31.Чувильдеев В.Н., Нохрин А.В., Смирнова Е.С., Копылов В.И. Исследование механизмов распада твердого раствора в литых и микрокристаллических сплавах системы Al-Sc. Часть 4. Влияние распада твердого раствора на механические свойства сплавов // Металлы, 2013, №5, с.52-67.