В справочнике изложены основные сведения о фазовых равновесиях углерода, термодинамических условиях образования алмаза и его реальной кристаллической структуре. Изложены современные представления о природе химической связи в алмазе и его зонной структуре. Систематизированы данные о механических, электрофизических, магнитных, теплофизических и оптических свойствах природных и синтетических алмазов, Приведены классификация алмазов и характеристика их физических свойств, а также данные о взаимосвязи физико-химических и эксплуатационных свойств синтетических алмазов. Справочник содержит сведения о примесях в природных и синтетических алмазах, полученные на основе исследований методом электронного парамагнитного резонанса, ИК-спектроскопии и измерений магнитной восприимчивости. Предназначен для инженеров и научных работников, в частности работающих в области материаловедения и физики алмаза. Может быть использован работниками заводских лабораторий и аспирантами соответствующих специальностей.

Рассмотрены двойные и тройные диаграммы состояния металлических систем. Изложена методика построения изотермических и политермических разрезов и анализа фазовых превращений в различных сплавах, приведена их структура. Рассмотрены теоретические основы термодинамики в ее приложении к изучению фазовых равновесий. С использованием метода геометрической термодинамики проведен анализ двойных диаграмм состояния. При анализе трехкомпонентных диаграмм состояния с двойными и тройными промежуточными фазами с несколькими четырехфазными нонвариантными реакциями использованы структурные схемы фазовых равновесий. Для студентов машиностроительных и металлургических вузов, специализирующихся в области материаловедения, термической обработки, порошковых, композиционных материалов и защитных покрытий и других смежных специальностей. Может быть полезно аспирантам и широкому кругу научных работников в области металловедения.

Монография посвящена кристаллохимическому анализу перовскитоподобных структур и прогнозу новых соединений. Кристаллические решетки подразделяются на пакеты, унаследованные от структур типа перовскита, и промежуточные блоки. Таким способом удалось представить все известные слоистые перовскитоподобные структуры и построить сони новых симметричных фаз (прафаз). Анализируются возможности синтеза новых кристаллов в обширных семействах слоистых фаз Руддлесдена-Поппера, Ауривиллиуса и др. родственных структурных типов. Сделан прогноз новых галоидных соединений со структурой типа эльпасолита, в которых структурные фазовые переходы при охлаждении маловероятны. Рассмотрены структуры и сделан прогноз кристаллов на основе антиперовскитной кристаллической решетки среди оксигалогенидов, оксицианидов, карбидов, нитридов, боридов. Можно синтезировать сотни новых соединений. Книга предназначена для специалистов по кристаллографии, физике и химии твердого тела, материаловедению.

Исследовано влияние равноканального углового прессования на структуру, фазовый состав и проявление сверхпластичных свойств алюминиевого сплава 1421. Обсуждаются физические причины наблюдаемого после обработки вышеуказанным методом смещения температурного интервала проявления сверхпластичности в область более низких температур деформации и значительного уменьшения энергии активации истинного зернограничного проскальзывания, выявляемого методом внутреннего трения.

В сборнике представлены работы, посвященные теоретическим и экспериментальным исследованиям тепломассообмена при фазовых превращениях металлов и сплавов. Особое внимание уделено отысканию связей между внешними тепловыми условиями процессов кристаллизации и характеристиками структуры твердой фазы. рассматриваются вопросы кинетики кристаллизации, плавления и конденсации, изучаются особенности гидродинамических явлений, происходящих в жидкой фазе. Многие работы носят чисто прикладной характер и могут быть использованы на стадии планирования экспериментов или при разработке технологии выращивания металлических кристаллов. Сборник предназначается для специалистов в области металловедения и металлофизики.

Исследовано влияние ультразвукового ударного воздействия на изменение структуры и свойства перлита в поверхностном слое цементированной стали. Показано, что в результате пластической деформации происходит перераспределение углерода с образованием новых фаз.

В книге дается изложение теории фазовых превращений в твердых растворах и ее приложений к проблеме формирования кристаллической структуры упорядоченных фаз замещения и внедрения и субструктуры гетерофазных сплавов. Важное место в книге занимает сопоставление результатов теоретического анализа и данных рентгеноструктурного, нейтронноструктурного и элетронномикроскопического экспериментов. В частности, рассматривается проблема расшифровки картин электронной микродифракции с помощью метода статических концентрационных волн, проблема габитуса и формы выделений новой фазы, их ориентационные соотношения и пространственное расположение. Подробно разбирается доменный механизм и морфология модулированных структур в распадающихся твердых растворах.

Представлены результаты экспериментального исследования структурно-фазовых состояний, формирующихся при высокодозной ионной имплантации в поверхностном и приповерхностном слоях разупорядоченного поликристаллического сплава NisFe. В качестве методов исследования были применены оже-электронная спектроскопия, просвечивающая электронная микроскопия, рентгено-структурный анализ и измерение микротвердости. Ионная имплантация осуществлялась на вакуумно-дуговом источнике «Радуга» с многокомпонентным катодом состава Zr (89,5 вec.%)+C+N-rO при ускоряющем напряжении 50 кВ. Установлено, что в поверхностном легируемом при ионной имплантации слое происходит аморфизация с одновременным образованием мелкодисперсных частиц Zr02 , размеры которых увеличиваются с увеличением дозы внедренных ионов, что сопровождается увеличением внутренних механических напряжений. За пределами ионно-имплантированного слоя формируется подслой толщиной около 10 мкм с высокой плотностью дислокаций («эффект дальнодействия»). Результаты измерения микротвердости коррелируют с дан¬ными структурных исследований.

Исследован порошок диоксида циркония, находящийся в тетрагональной форме после нагружения его ударной волной до 43 ГПа. Показано, что после подобного воздействия в материале формируется сложная структура, содержащая моноклинную и рентгеноаморфную фазы. Количество образующейся моноклинной фазы максимально при давлении 10 ГПа, а количество рентгеноаморфной монотонно увеличивается с ростом давления. Показано, что формирование рентгеноаморфной фазы обусловлено перемешиванием после прохождения ударной волны различных политипов.

Рассмотрены общие закономерности взаимодействия металлов с водородом: адсорбция и абсорбция, диффузия водорода, гидридообразование. Особое внимание уделено ловушкам водорода в стали и взаимодействию дислокаций с атомами водорода. На основе анализа состояния водорода в металлах предложена классификация видов водородной хрупкости по источникам, ее вызывающим. Описаны основные виды водородной хрупкости металлов, обусловленные: газообразными продуктами, образующимися при реакции металлов с водородом, молекулярным водородом, гидридами, диффузионно неподвижным водородом, продуктами распада пересыщенных относительно водорода твердых растворов, диффузионно подвижным водородом, внешним водородом. Обсуждены основные механизмы водородной хрупкости металлов. Рассчитана на научных и инженерно-технических работников металлургической, химической и машиностроительной отраслей промышленности.

Предложена термомеханическая модель, основанная на физических представлениях о движении континуума дислокаций, а также модель зарождения и распространения пластических сдвигов для описания "медленных" течений типа полос Людерса. Проведены двумерные расчеты распространения полос Людерса при различных скоростях и температурах деформирования образца из стали марки HSLA-65 при сжатии. Результаты расчетов хорошо согласуются с экспериментальными данными.

Систематизирован большой опыт работы в области математического моделирования высокотемпературных процессов теплофизики и теплоэнергетики для случаев нагрева металлургических слитков. Для студентов вузов, обучающихся по специальности "Промышленная теплоэнергетика", специалистов КБ, НИИ.

В монографии изложены результаты, полученные авторами при экспериментальных и теоретических исследованиях процессов формирования и изменения структурно-фазовых состояний и свойств малоуглеродистых и низколегированных сталей при прокатке, волочении, осадке и объемной штамповке. Методами оптической, просвечивающей и растровой микроскопии выполнен анализ тонкой дефектной субструктуры и поверхности разрушения. Проведен теоретический анализ температурно-временных зависимостей и кинетики структурно-фазовых превращений при термоупрочнении арматуры и напряженно-деформированного состояния при изготовлении крепежных изделий. Книга предназначена для специалистов в областях физики конденсированного состояния, обработки металлов давлением, механики деформируемого твердого тела, теории пластичности и может быть полезна аспирантам и студентам старших курсов соответствующих специальностей.

Предложен и обоснован физически параметр, характеризующий отклонение системы от состояния термодинамического равновесия. Показана связь нового параметра с основными термодинамическими переменными. Представлены уравнения для потоков массы в многокомпонентных деформируемых средах, отражающие влияние нового параметра на коэффициенты диффузии и коэффициенты переноса под действием напряжений в неравновесных условиях.

Предложена модель диффузионного взаимодействия имплантата с многослойным покрытием и физиологического раствора. Эта модель представляет собой сопряженную задачу многокомпонентной диффузии. Принято условие малости коэффициентов диффузии в твердой фазе по сравнению с жидкостью, что позволило пренебречь распределением концентраций элементов в физиологическом растворе. Проанализированы частные варианты модели. Определены поля концентраций в твердой фазе и среднее содержание концентраций в растворе в различные моменты времени при варьировании параметров модели. В реальной ситуации варьирование коэффициентов диффузии достигается за счет изменения состава покрытий.????.

В настоящей книге приводятся теоретические и практические аспекты численности моделирования турбулентных течений; проведен краткий обзор существующих экспериментальных методов, а также рассмотрены некоторые аналитические методы. Подробно, с примерами изложены преимущества и недостатки тех или иных моделий турбулентности, горения, двухфазных течений и др..

Справочник состоит из двух томов (четырех книг). В первой книге т. 1 приведены сведения об общих закономерностях, существующих между составом, структурой и свойствами сплавов. Содержится обзор структур стали и возможных структурных превращений. Рассмотрено поведение стали при разрушении в условиях разных видов нагружения. Отражена проблема долговечности и длительной прочности. Для инженерно-технических работников и специалистов, занятых в области металлургии, всех видов машиностроения и приборостроения, а также для студентов и преподавателей, специализирующихся в области материаловедения.

В работе предложена изотермическая динамическая модель начальной стадии процесса перемешивания частиц в поверхностном слое материала в условиях поверхностной обработки. Модель учитывает диффузию ионов, конечность времени релаксации потока массы, появление напряжений вследствие изменения состава поверхностного слоя и явление переноса компонента под действием градиента напряжений. Описан выбор безразмерных переменных и физический смысл получаемых при этом безразмерных комплексов. На основе анализа известных частных уравнений и классических разностных методов их численного решения выбран метод численной реализации связанной модели. Продемонстрированы свойства разностных схем и качественные особенности решений диффузионного, телеграфного и волнового уравнений. Выявлены качественные особенности концентрационной и упругой волн, взаимодействующих между собой. Показано, что смена качественного характера распределения деформаций в упругой волне связана с конечностью скорости распространения диффузионной волны.

Обобщены данные по термодинамическим и кинетическим свойствам медьсодержащих металлических расплавов: теплоте и свободной энергии образования сплавов, активности компонентов, растворимости кислорода. коэффициентам диффузии, вязкости, электропроводности, а также поверхностному натяжению и плотности. Справочник предназначен для научных и инженерно-технических работников, занимающихся физической химией металлических расплавов, а также вопросами теории и практики металлургических процессов.

В выпуске представлены таблицы мольных объемов, приращений изобарно-изотермического потенциала, коэффициентов летучести и энтропии двуокиси углерода в диапазоне температур 450 - 1300 К и давлений 0,1 - 1000 МПа с оценкой точности и в сопоставлении с имеющимися результатами. Приведены уравнения состояния и пояснения к расчету табличных значений.

В монографии впервые обобщены рузультаты теоретических и экспериментальных исследований по раздлению газовых смесей и глубокой очистке веществ методом газогидратной кристаллизации. Подробно описаны методики расчета и экспериментального определения коэффициентов распределения компонентов газовой смеси при образовании смешанных гидратов, математические модели процессов разделения и глубокой очистки газов методами газогидратной кристаллизации. Приведены экспериментальные исследования по применению газогидратной кристаллизации в динамическом режиме. Представлено практическое применение этого метода для разделения благородных газов, выделения гелия, опреснения воды и глубокой очистки фторидов серы и углерода. Монография будет полезна для специалистов, работающих в области газоразделения, нефтехимии и химической технологии, а также для студентов, изучающих курс физической химии и химической технологии.

Представлен обзор современных ключевых проблем, касающихся теоретических и экспериментальных физических исследований сплавов на основе никелида титана, рекордных по конструкционным и функциональным характеристикам среди материалов с термоупругими мартенситными превращениями и эффектами памяти формы, широко применяемых в технике и социально значимых сферах деятельности. Обсуждаются общие подходы к описанию фазовых переходов мартенситного типа, вопросы устойчивости кристаллической решетки при термоупругих мартенситных превращениях, микроскопические модели предпереходного состояния, механизмы зарождения и роста мартенситных фаз в сплавах на основе TiNi. Подробно освещены закономерности стуруктурообразования, фазовых превращений (бездифффузионных и диффузионно контролируемых), влияние многокомпонентного легирования. Приведены фазовые диаграммы бинарных сплавов, тройных и ряда четверных, охватывающие практически все важные материалы на основе никелида титана. Рассмотрены неупругое поведение и эффекты памяти формы, сверхупругости, сверхпластичности, физические и механические свойства сплавов. Отдельно исследуются поведение и свойства монокристаллов данных сплавов. Анализируются электронные свойства, природа и роль точечных дефектов в сплавах, метастабильных по отношению к мартенситным переходам. Монография адресована широкому кругу специалистов в области физики сплавов, материаловедения, инженерных и медицинских наук, а также преподавателям, аспирантам и студентам физических, металлургических, технических и медицинских вузов.

Нестехиометрия, обусловленная наличием структурных вакансий, широко распространена в твердофазных соединениях и создает предпосылки для неупорядоченного или упорядоченного распределения атомов и вакансий. Упорядочение и разупорядочение возможны в любых системах с замещением. К ним относятся рассматриваемые в книге сильно нестехиометрические соединения (карбиды, нитриды, оксиды переходных металлов и родственные им тройные соединения внедрения), металлические сплавы и твердые растворы замещения. Изложено современное состояние исследований структурных фазовых переходов порядок-беспорядок в нестехиометрических соединениях. Приведен обширный экспериментальный материал по структуре и свойствам неупорядоченной и упорядоченных фаз нестехиометрических соединений, соотношению между ближним и дальним порядком в упорядочивающихся сплавах, твердых растворах и нестехиометрических соединениях. Подробно рассмотрены результаты симметрийного анализа превращений беспорядок-порядок, описаны основные методы расчета фазовых равновесий в системах с нестехиометрией, приведены результаты расчетов равновесных фазовых диаграмм упорядочивающихся систем. Даны исчерпывающий анализ и объяснение влияния упорядочения на различные свойства сильно нестехиометрических соединений. Для специалистов в области теории фазовых превращений в твердом теле, в области физики и химии твердого тела и теоретического материаловедения.

В монографии разработана самосогласованная статистическая электронная модель ионной решетки диэлектриков в формализме метода функционала электронной плотности. На этой основе исследованы реконструктивные фазовые превращения, протекающие в кристаллах в экстремальных условиях высоких давлений и температур. Рассматривается ряд размерных эффектов, возникающих при фазовых превращениях в кристаллах малых размеров (100 ангстрем и меньше). Особое внимание уделяется моделированию фазовых переходов в кристаллах при высоких температурах с использованием метода молекулярной динамики. Для научных и инженерно-технических работников, преподавателей, аспирантов и студентов вузов.

Методами просвечивающей электронной микроскопии и рентгеноструктурного анализа проведены исследования структурных и фазовых превращений в стали 10Г2ФТ после холодной деформации кручением под гидростатическим давлением (КГД) и последующего нагрева. Независимо от исходного состояния - феррито-перлитного или мартенситных (полученных закалкой от 950С и 1180С), КГД при комнатной температуре приводит к формированию наноразмерной зеренно-субзернной ориентированной структуры. Средний размер элементов зеренно-субзеренной структуры в стали 10Г2ФТ после интенсивной пластической деформации больше в случае исходно феррито-перлитного состояния (95 нм) по сравнению с исходно мартенситной структурой (65 и 50 нам после закалки от 950С и 1180С соответственно). Показано, что закалка от температур 950С и 1180С приводит к формированию мартенсита разной дисперсности, что, в свою очередь, обуславливает различия в размере наноструктур и уровне прочностных свойств, получаемых после КГД. Закалка от температуры 1180С способствует более высокой термической стабильности, полученной после КГД нанокристаллической структуры стали 10Г2ФТ за счет большей доли выделяемых карбидов ванадия. Установлено, что КГД приводит к существенному росту микротвердости стали 10Г2ФТ по сравнению с исходным состоянием (более чем в 3 раза для феррито-перлитного состояния и более чем в 2 раза в случае исходно мартенситных состояний).

Второй том курса физики, широко известного у нас в стране и за рубежом. Книга написана на основе лекций, которые в течение ряда лет читались автором студентам Московского физико-технического института. Основное внимание уделено выяснению физического смысла и содержания основных законов и понятий термодинамики и молекулярной физики, установлению границ применимости этих законов, развитию у студентов навыков физического мышления и умения ставить и решать конкретные задачи. Для студентов физических и математических факультетов университетов, физико-технических и инженерно-физических институтов, а также вузов, где физика является основной дисциплиной.

Изложены методы, результаты и обобщения термических кристаллохимических и физико-химических исследований боратов и боросиликатов - материалов для приготовления стекол, керамик, глазурей, эмалей, изоляторов, нелинейно-оптических, пьезоэлектрических, люминесцентных и других элементов. В части I описаны терморентгенографические методы in situ изучения структурных деформаций и фазовых превращений веществ. Часть II содержит результаты определения кристаллических структур боратов при комнатной и впервые при повышенных температурах в гармоническом и ангармоническом приближениях, изучения деформаций и фазовых переходов боратов в связи с изменением температуры и катионного состава; даны обширные справочные данные в этих областях. В части III представлены аналогичные результаты для ряда боросиликатов, силикатов, ванадатов. В Заключении монографии выдвигаются принципы и закономерности высокотемпературной кристаллохимии и процессов самоорганизации В-О групп при формировании кристаллической структуры боратов. Книга создана в Институте химии силикатов РАН и Санкт-Петербургском государственном университете и рекомендуется научным сотрудниками, работающим в области естествознания, преподавателям, читающим курсы структурной и физической химии, кристаллохимии, минералогии, рентгенографии, материаловедения, а также аспирантам и студентам этих специальностей.

Теоретически и экспериментально изучен характер структурно-фазовых превращений в поверхностном слое инструментальной металлокерамики "карбид титана-никель-хромовая связка" при электронном облучении. Математически проанализировано термическое влияние электронного облучения на структуру приповерхностного слоя композиционного материала дисперсного строения, проведены количественные оценки глубины зоны структурно-фазовых превращений. Экспериментально исследованы микроструктура и концентрационный профиль распределения титана в металлическом связующем после импульсного электронного облучения.

Исследованы структурно-фазовые состояния поверхностны слоев никелида титана с покрытиями из молибдена толщиной 200 и 500 нм, сформированных методом магнетронного напыления. Обсуждаются особенности тонкой атомно-кристаллической структуры материала в покрытии и прилежащих к нему слоях подложки. определен характер микродеформации кристаллической решетки молибдена, изучены закономерности ее изменения по толщине покрытия. установлено, что кристаллическая решетка молибдена в покрытии характеризуется наличием ориентированных микродеформаций разных знаков: сжатия вдоль поверхности образца и растяжения по нормали к ней. Кристаллическая структура В2-фазы никелида титана в области, сопряженной с покрытием, имеет увеличенный параметр элементарной ячейки.

В модели пластического течения как прямого плюс обратного (по альтернативной системе) мартенситного ГЦК-ОЦК-ГЦК-превращения в приближении малых деформаций проведен расчет тензора дисторсии указанного превращения на примере формирующихся при прокатке аустенитных сталей полос локализации деформации с 60°110-переориентацией кристаллической решетки. Проведен анализ вклада различных мод деформации и переориентации кристалла в общую дисторсию превращения.??.