Введение
Глава 1. Методика эксперимента 22
1.1. Материалы исследований 22
1.2. Методы исследований 25
1.2.1. Статические испытания 25
1.2.2. Методика наноиндентирования 26
1.2.3. Исследование содержания водорода 3 4
1.2.4. Исследование внутренней структуры 35
1.2.5. Исследование морфологии поверхности 36
1.2.6. Определение фрактальной размерности 38
1.2.6.1. Метод покрытия 39
1.2.6.2. Вычисление показателя Херста 40
1.2.6.3. Метод триангуляции 41
1.2.6.4. Особенности применения фрактального анализа в сканирующей туннельной / атомно-силовой микроскопии 42
1.3. Выводы по главе 54
Глава 2. Нанокристаллические тонкие пленки 56
2.1. Обоснование "шахматной" структуры напряжений и деформаций на границе раздела "пленка - подложка" 56
2.1.1. Пленки Т 57
2.1.1.1. Морфология поверхности пленок Ті 5 7
2.1.1.2. Структура и фазовый состав пленок Ті 57
2.1.1.3. Механические свойства пленок Ті 60
2.1.2. Пленки Си 63
2.1.2.1. Морфология поверхности пленок Си 63
2.1.2.2. Структура и фазовый состав пленок Си 66
2.1.2.3. Механические свойства пленок Си 68
2.1.3. Пленки 69
2.1.3.1. Морфология поверхности тонких пленок Ag 69
2.1.3.2. Структура и фазовый состав пленок Ag 72
2.1.3.3. Механические свойства пленок Ag 74
2.1.4. Пленки/У 78
2.1.5. Пленки Аи 80
2.1.6. Обсуждение экспериментальных данных 8 6
2.1.7. Выводы 95
2.2. Распространение волн локализованной пластической деформации в тонких нанокристаллических пленках в условиях "шахматного" распределения напряженно - деформированного состояния на границе раздела "пленка - подложка" 97
2.2.1. Механическое поведение полипропиленовой подложки при одноосном растяжении 97
2.2.2. Пластическая деформация пленок 77 при одноосном растяжении 99
2.2.3. Характер деформации пленок Си при одноосном растяжении 101
2.2.4. Динамическая теория нелинейных волн неупругой деформации как теоретическая основа нелинейных волн локализованной пластической деформации в виде двойных спиралей 103
2.2.5. Связь солитонов локализованного пластического течения в наноструктурных тонких пленках с "шахматным" распределением напряженно - деформированного состояния на границе раздела "пленка - подложка" 105
2.2.6. Выводы 110
Глава 3. Титан ВТ 1-0 в различных структурных состояниях 111
3.1. Особенности локализации деформации и механического поведения титана ВТ1-0 в различном структурном состоянии 111
3.1.1. Микроструктурные исследования 112
3.1.2. Особенности развития деформационного рельефа в процессе активного нагружения 115
3.1.2.1. Рекристаллизованный титан 115
3.1.2.2. Титан в состоянии поставки 116
3.1.2.3. Титан с субмикрокристаллическим поверхностным слоем 120
3.1.2.4. Субмикрокристаллический титан 130
3.1.3. Механические свойства ] 3 5
3.1.4. Обсуждение результатов 13 7
3.1.5. Выводы 144
3.2. Влияние термического отжига на характер локализации пластического течения нагруженных образцов 146
3.2.1. Титан, подвергнутый ультразвуковой обработке 146
3.2.1.1. Микроструктурные исследования 146
3.2.1.2. Особенности развития поверхностного деформационного рельефа 149
3.2.2. Титан, подвергнутый равноканальному угловому прессованию 151
3.2.2.1. Микроструктурные исследования 151
3.2.2.2. Особенности развития поверхностного деформационного рельефа 156
3.2.3. Исследование механических характеристик 158
3.2.4. Обсуждение результатов 161
3.2.5. Выводы 165
3.3. Влияние водородной обработки на механическое поведение технического титана, находящегося в различном структурном состоянии 167
3.3.1. Исследование структуры и элементного состава 167
3.3.2. Исследование механических характеристик 169
3.3.3. Особенности развития поверхностного деформационного рельефа при растяжении 173
3.3.4. Особенности развития поверхностного деформационного рельефа при знакопеременном изгибе 179
3.3.5. Обсуждение результатов 18 5
3.3.5. Выводы 191
Глава 4. Армко - железо и сплавы на его основе 195
4,1. Армко-железо 195
4.1.1. Характер пластической деформации и разрушения субмикрокристаллических образцов 195
4.1.1.1. Результаты микроструктурных исследований 195
4.1.1.2. Механизм распространения мезо- и макрополос локализованной деформации 204
4.1.1.3. Исследование механических характеристик субмикрокристаллического армко - железа 211
4.1.2. Влияние термического отжига на макролокализацию пластической деформации нагруженных образцов 212
4.1.2.1. Результаты микроструктурных исследований 213
4.1.2.2. Характер макролокализации деформации 220
4.1.2.3. Исследование механических свойств 224
4.1.3. Механическое поведение образцов армко - железа, подвергнутых ультразвуковой обработке 227
4.1.3.1. Результаты микроструктурных исследований 228
4.1.3.2. Особенности локализации пластического течения поверхностных слоев 229
4.1.3.3. Исследование механических характеристик 229
4.1.4. Обсуждение экспериментальных данных 230
4.1.5. Выводы 237
4.2. Малоуглеродистая сталь Ст 3 238
4.2.1. Результаты микроструктурных исследований 239
4.2.2. Особенности локализации пластического течения субмикрокристаллических поверхностных слоев 246
4.2.3. Исследование механических характеристик 254
4.2.4. Обсуждение 257
4.2.5. Выводы 261
4.3. Малоактивируемая сталь 16Х12В2ФТаР 262
4.3.1. Результаты металлографических исследований 263
4.3.2. Дюрометрические испытания 264
4.3.3. Испытания на трехточечный изгиб 264
4.3.3.1. Исследование пластической деформации на боковой поверхности нагруженных образцов 264
4.3.3.2. Исследование механических характеристик 265
4.3.4. Испытания на одноосное статическое растяжение 266
4.3.4.1. Исследование плоской поверхности нагруженного образца 266
4.3.4.2. Исследование механических характеристик 270
4.3.5. Обсуждение результатов 271
4.3.6. Выводы 272
Заключение 273
Литература 277
