Научная тема: «ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И СВОЙСТВА ОРТОРОМБИЧЕСКИХ АЛЮМИНИДОВ ТИТАНА»
Специальность: 01.04.07
Год: 2011
Отрасль науки: Физико-математические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Экспериментально установлены закономерности влияния структурных и фазовых превращений на физические и механические свойства нового класса жаропрочных сплавов на основе орторомбических алюминидов титана.
  2. Выявлены закономерности образования равновесных, нестабильных и метастабильных фаз в орторомбических сплавах вблизи стехиометрического состава Ti-25ат.%Al-25ат.%Nb, установлены структурные типы фаз, уточнены температурные интервалы их существования. Показана невозможность мартенситного способа образования упорядоченной О-фазы.
  3. Экспериментально определены энергии активации фазовых переходов для равновесных и метастабильных фаз в орторомбических сплавах, выявлена связь между метастабильными фазами и процессом двойникования, обнаружена и исследована температурная область существования кубической b0(B2) фазы с низкой степенью дальнего порядка.
  4. Экспериментально установлены закономерности образования метастабильной w-фазы в модельных сплавах циркония (Zr-Fe, Zr-Co, Zr-Ni, Zr-Cu, Zr-V, Zr-Cr). Показано влияние эвтектоидного распада на морфологию w-фазы. Обнаружено резкое повышение твердости всех исследованных сплавов при образовании в них метастабильной w-фазы.
  5. Установлено влияние нестабильных или метастабильных фаз на механические свойства сплавов на основе алюминидов титана Ti2AlNb, TiAl и Ti3Al. Обнаружено, что орторомбические сплавы с нестабильной мелкой полидоменной структурой О-фазы обладают оптимальными прочностными характеристиками в определенном диапазоне температур. Показано, что в сплавах на основе Ti3Al, также как и в разупорядоченных циркониевых сплавах, появление метастабильной w-фазы повышает прочность и снижает пластичность сплава. Обнаружено, что небольшие изменения в содержании алюминия в сплаве на основе TiAl (до 1 ат.%) приводят к существенному изменению морфологии образующихся g- и a2 -фаз, что приводит к значительному изменению пластичности и прочности сплава.
  6. Установлены типы и порядок фазовых переходов в интерметаллидах Ti3(Al,Nb), Ti2AlNb, после экстремальных воздействий (ударное нагружение, деформация сдвигом под давлением). Обнаружено, что при квазигидростатическом нагружении сдвигом под давлением в интерметаллидах на основе Ti2AlNb происходят фазовые превращения типа порядок-беспорядок О®В19®А20. При деформации ударом стальной пластиной (100 ГПа) обнаружен фазовый переход О®В19. В орторомбическом сплаве с исходной В2 сверхструктурой при деформации сдвигом под давлением обнаружены фазовые переходы В2®В19+w®b. В сплаве на основе интерметаллида Ti3(Al,Nb) после удара (100 ГПа) обнаружен фазовый переход b0®a2.
  7. Обнаружено влияние больших пластических деформаций на взаимодействие алюминидов титана с водородом. Показано, что использование высокоэнергетических методов деформации, таких как механоактивация и сдвиг под давлением способствует формированию гидридов алюминидов титана с низкой термической стабильностью.
Список опубликованных работ
Статьи, опубликованные в журналах, входящих в Перечень ВАК

1.Добромыслов А.В., Талуц Н.И., Казанцева Н.В. Структура закаленных сплавов системы Zr-V // ФММ. 1992. №9. С. 50-56.

2.Dobromyslov A.V., Kazantseva N.V. Formation of w-phase in Zr-4 at.%Cr alloy // Scripta Materialia. 1996. Vol. 35. N7. P. 811-815.

3.Dobromyslov A.V., Kazantseva N.V. Formation of metastable w-phase in Zr-Fe, Zr-Co, Zr-Ni, and Zr-Cu alloys // Scripta Materialia. 1997. Vol. 37. N5. P. 615-620.

4.Добромыслов А.В., Казанцева Н.В. Влияние эвтектоидного распада на структуру закаленных сплавов циркония с металлами I, V-VIII групп периодической системы элементов // ФММ. 1993. т. 75. вып.4. С. 118-128.

5.Добромыслов А.В., Казанцева Н.В. Механизм бейнитного превращения в сплавах системы Zr-Mn // ФММ. 1997. т. 83. вып.1. С. 132-139.

6.Казанцева Н.В., Волков А.Е., Гринберг Б.А., Попов А.А., Юровских В.В. Анализ микроструктуры сплава Ti(Al,V), полученного при воздействии повышенного импульсного давления на расплав // ФММ. 2001. т. 92. № 2. C. 69-74.

7.Казанцева Н.В., Гринберг Б.А., Демаков С.Л., Попов А.А., Романов Е.П., Рыбин В.В. Микроструктура и пластическая деформация орторомбических алюминидов Ti2AlNb. I. Образование полидоменной структуры // ФММ. 2002. т. 93. вып.3. С. 83-92.

8.Казанцева Н.В., Гринберг Б.А., Гуляева Н.П., Демаков С.Л., Пилюгин В.П., Попов А.А., Романов Е.П., Шорохов Е.В., Рыбин В.В. Микроструктура и пластическая деформация орторомбических Ti2AlNb сплавов II. Структура и фазовые превращения при сильной деформации // ФММ. 2003. т. 96. № 4. С. 23-32.

9.Kazantseva N.V., Greenberg B.A., Popov A.A., and Shorokhov E.V. Phase transformations in Ni3Al, Ti3Al and Ti2AlNb intermetallics under shock-wave loading // J.Phys.IV France. 2003. Vol. 110. Р. 923-928.

10.Казанцева Н.В., Гринберг Б.А., Демаков С.Л., Пилюгин В.П., Пацелов А.М., Брусницына В.Н., Трубина О.Ю. Влияние сильной деформации на фазовые превращения в орторомбических сплавах // Деформация и разрушение материалов. 2005. т. 1. С. 34-39.

11.Казанцева Н.В., Лепихин С.В. Исследование диаграммы состояния Ti-Al-Nb // ФММ. 2006. т. 101. № 5. С. 184-195.

12.Казанцева Н.В., Сазонова В.А., Лыжина Г.А. Исследование влияния температуры отжига на дальний порядок В2 фазы в сплаве Ti-Al-Nb(Zr, Mo) // ФММ. 2006. т. 102. № 3. C. 310-315.

13.Гринберг Б.А., Казанцева Н.В., Волков А.Е. Влияние условий кристаллизации в методе импульсной объемной штамповки на формирование структуры сплавов на основе TiAl и Ti3Al // МиТОМ. 2006. № 12. т. 618. С. 32-36.

14.Казанцева Н.В., Демаков С.Л., Попов А.А. Микроструктура и пластическая деформация орторомбических алюминидов титана Ti2AlNb. III. Образование двойников превращения при переходе b0®О // ФММ. 2007. т. 103. № 4. C. 395-405.

15.Казанцева Н.В., Демаков С.Л., Попов А.А. Микроструктура и пластическая деформация орторомбических алюминидов титана Ti2AlNb. IV. Образование двойников превращения при переходе a2®О // ФММ. 2007. №4. C. 406-412.

16.Kazantseva N.V., Greenberg B.A. Influence of the extreme conditions on the structure and properties of intermetalliс compounds // Вопросы материаловедения. 2007. т. 52. № 4. С. 299-304.

17.Казанцева Н.В., Мушников Н.В., Попов А.Г., Сазонова В.А., Терентьев П.Б. Использование механоактивации для получения гидридов алюминидов титана // ФММ. 2008. т. 104. №5. C.1-10.

18.Казанцева Н.В., Попов А.Г., Мушников Н.В., Скрипов А.В., Солонинин А.В., Алексашин Б.А., Новоженов В.И., Сазонова В.А., Харисова А.Г. Термически нестабильные гидриды алюминида титана Ti3Al // ФММ. 2010. т. 111. № 4. С. 368-375.

19.Коротин М.А., Казанцева Н.В. Электронная структура равновесных и мета-стабильных фаз в орторомбических сплавах // Перспективы науки. 2011. № 8. вып.23. C.1-5.

20.Kazantseva N.V., Mushnikov N.V., Popov A.G., Terent’ev P.B., Pilyugin V.P. Severe plastic deformation and hydrogenation of the titanium aluminides // Journal of Alloys and Compounds. 2011.Vol.509. P. 9307-9311.

Доклады в трудах российских и международных конференций

22.Greenberg B.A., Kazantseva N.V., Pilugin V.P. Phase transformation in orthorhombic alloys under severe deformation: proc. MRS Fall Meeting – 2004. (Boston, 2004) / Eds. M.J. Mills, H. Clemens, C-L. Fu, H. Inui : MRS. USA. 2004. Vol. 842. S.51-1-S.51-6. ISBN: 1-55899-790-3.

23.Kazantseva N.V., Mushnikov N. V., Popov A. G., Sasonova V. A., Terent´ev P.B. Hydrogenation Of The Titanium Aluminides (in The Hydrogen Economy) / edited by B. Choudhury, A. Dillon, J. Keller, C. Moen : MRS. Warrendale. PA. 2008. Vol. 1098E, P.1098-HH03-38.

24.Казанцева Н.В. Влияние фазовых превращений на дальний порядок В2- и О-фаз в орторомбических сплавах : Сборник трудов 8-го Международного симпозиума ОМА-2005. Фазовые превращения в твердых растворах и сплавах (п.Лоо, сентябрь 2005г.) : Ростов. 2005. Часть 1. С. 151-153.

25.Казанцева Н.В. Механические свойства и фазовые превращения структурных интерметаллидов на основе титана и никеля : сборник трудов XXVI Российской школы по проблемам науки и технологий (Миасс, 27-27 июня 2006 г.) : Миасс. 2006. С. 60-62.

26.Greenberg B.A., Rybin V.V., Kazantseva N.V. An Optimal Structure and High Mechanical Properties of Titanium Aluminides : Proc. «Fundamentals of Structural Intermetallics» TMS Meeting (Seattle, 17-21 February 2002) : TMS. 2002. WA. USA . P. 275.

27.Greenberg B.A., Kazantseva N.V., Pilugin V.P. Phase transformation in orthorhombic alloys under severe deformation : Proc. MRS Fall Meeting -2004 (Boston, 28 November-3 December 2004) : MRS. USA. P. 466.

28.Kazantseva N.V., Mushnikov N.V. Popov A.G. Sazonova V.A. Terent’ev P.B. Hydrogenation of the titanium aluminides : Proc. MRS Spring Meeting (San Francisco, USA, March 24 - 28, 2008) : MRS. Warrendale. PA. 2008. P. HH 3.38.

29.Greenberg B.A., Kazantseva N.V., Volkov A.E., Akshentsev Yu.N. Influence of the crystallization conditions on the microstructure and mechanical properties of TiAl- and Ti3Al-based alloys : Proc. International Conference “Continuous casting of non-ferrous metals” (Neu-Ulm, Germany, 2005) : Wiley-VCH Verlag. Weinheim. Germany. 2005. P. 265-270.

Монографии

30. Greenberg B. A., Kazantseva N. V., Pilugin V. P., Shorokhov E. V. Phase Transformation In Intermetallics Induced By Shock-Wave Loading : in monograph “Severe Plastic Deformation: Toward Bulk Production of Nanostructured Materials” / Ed. by Altan Burhanettin : Nova Science Publishers Inc. New-York. 2005. Ch. 2.4. Р. 167-180. ISBN: 1-59454-508-1.

Другие публикации

31. Казанцева Н.В., Мушников Н.В., Попов А.Г., Сазонова В.А., Терентьев П.Б. Наноразмерные гидриды алюминидов титана // Физика и техника высоких давлений. 2008. т.18. №4. C. 147-151.