Подробно рассмотрены новые задачи о последовательном образовании концентратов напряжений различной формы в предварительно нагруженных телах. Приведены методы их решения, реализованные в специализированном программном комплексе Наложение", основанном на аналитических вычислениях на ЭВМ. Книга построена так, что читатель с минимальной подготовкой знаний в области механики деформируемого тела сможет ее читать без обращения к доп.литературе.. А специалист сможет читать только те разделы, котрые ему интересны, или использовать результат решения конкретных задач. Для научных работников, инженеров, преподавателей, аспирантов, студентов, занимающихся проблемами механики разрушения, механики сплошной среды, а также специализирующихся в области расчетов элементов конструкций, ослабленных концентраторами напряжений.

В монографии рассматриваются основные закономерности процессов деформирования и накопления повреждений в конструкционных материалах (металлах и их сплавах) при различных (квазистатических и динамических) режимах термосилового нагружения и математические модели указанных процессов. Приводится экспериментально-теоретическая методика определения материальных параметров и функций данных математических моделей. Даются результаты численного моделирования процессов деформирования и накопления повреждений металлов и ряда конструкционных сталей при квазистатических и динамических термосиловых воздействиях. Особое внимание уделяется вопросам моделирования процессов упругопластического деформирования и накопления усталостных повреждений для сложных процессов деформирования конструкционных сталей, сопровождающихся вращением главных площадок тензоров напряжений и деформаций. Монография представляет интерес для широкого круга научных работников, инженеров, аспирантов, специалистов в области механики деформируемого твердого тела.

В книге представлены результаты экспериментального и теоритического исследования эвалюции структурно-фазового состава порошковых механически легированных сталей на всех масштабных уровнях исследований - от параметра кристаллической решетки до размеров частиц и зерен, и на всех этапах получения - от стадии измельчения до спекания и термообработки. Также дается математическое описание механического легирования, приведены термодинамические расчеты формирования фаз в системах на основе железа, построены фазовые диаграммы, показано, что механическое легирование оказывает существенное влияние на формирование нитридов и азотистого аустенита в сталях, определены свойства азотистых сталей. Монография адресована научным работникам, инженерам-металлургам, математикам и физикам, специализирующимся в области материаловедения.

В монографии обоснован новый в теории деформации твердых тел подход, базирующийся на концепции иерархии структурных уровней деформации. Теоретически и экспериментально показано: протекающая одновременно на нескольких структурных уровнях деформация твердых тел обусловлена появлением в деформируемом кристалле диссипативных структур и движением трехмерых структурных элементов деформации. Развиваемая в книге теория дефектов предсказывает вихревой характер пластической деформации твердых тел. Использование описанного подхода позволяет выработать рекомендации для создания материалов с заранее заданными свойствами.Книга рассчитана на специалистов в области механики и физики пластичности.

В монографии изложены научные основы эффективного легирования основных видов стали азотом в комплексе с нитридообразующими элементами и их термической обработки. Рассмотрены механизмы и закономерности влияния концентрации азота в твердом растворе и избыточного высокотемпературного нитрида на термодинамику, кинетику и морфологию перлитного, бейнитного и мартенситного превращений, распада пересыщенных твердых растворов при высоком отпуске закаленных сталей, однофазных ферритных и аустенитных сталей. Показано, что только в случае комплексной оптимизации температурно-временных параметров нормализации, закалки, высокого отпуска и температуры равновесного растворения нитридной фазы достигается коренное повышение эксплуатационных свойств конструкционных, инструментальных штамповых, нержавеющих мартенситных, коррозионно-стойких однофазных ферритных и ферритно-аустенитных, а также жаропрочных сталей. В зависимости от классов сталей и их назначения рассмотрены их эксплуатационные и технологические свойства. Для инженерно-технических работников машиностроительной и металлургической промышленности, научных сотрудников, преподавателей, аспирантов и студентов высших учебных заведений.

В монографии анализируются особенности технологических процессов деформирования материалов в условиях сверхпластичности и проблемы, возникающие при работе с материалами, обладающими повышенной скоростной чувствительностью. Приведена математическая постановка задачи о медленном течении физически нелинейных сред с учетом контактного трения, обсуждаются ограничения на применение модели и некоторые частные решения. Особое внимание уделено моделированию контактного взаимодействия в процессах обработки металлов давлением и практической реализации в методе конечных элементов (МКЭ), а также моделированию оптимальных технологических режимов управления формоизменением материалов в условиях сверхпластичности и близких к сверхпластичности. Автоматизированное проектирование технологических процессов изотермической штамповки на базе программного комплекса SPLEN показано на примерах решения промышленных задач. Большое внимание уделено сопоставлению известных и специально проведенных экспериментальных исследований с результатами математического моделирования. Построены оценки влияния формы штампов, условий трения, исходной структуры и технологических параметров на формоизменение в условиях сверхпластичности. Демонстрируются приемы построения технологических режимов, обеспечивающих получение изделий с заданными формой и свойствами. Книга предназначена для исследователей и научных работников в области свехпластичности, математического моделирования, механики и обработки металлов давлением, а также для студентов и аспирантов, обучающихся по соответствующим направлениям и специальностям.

В монографии обобщены основные результаты исследований по влиянию импульсного и постоянного магнитных полей на атермическое и изотермическое мартенситные превращения, выполненных на сталях и сплавах различного химического состава. Изложены причины и рассмотрен механизм действия магнитного поля на фазовые превращения, сопровождающиеся изменением намагниченности фаз. Приводятся экспериментальные результаты действия магнитного поля на кинетику, формирование структуры и кристаллографические особенности мартенсита. Изучено влияние морфологии мартенсита на механические свойства сплавов, а также на структурные изменения, происходящие при нагреве кристаллов мартенсита. Рассмотрено влияние магнитного поля на мартенситное превращение аустенита, стабилизированного размером зерна, пластической деформацией, тепловой обработкой. Представлены результаты воздействия магнитного опля на механические свойства сплавов и количество остаточного аустенита. Приведены экспериментальные данные по влиянию постоянных магнитных полей высокой напряженности на диффузионные процесс распада переохлажденного аустенита и распад остаточного аустенита при отпуске закаленных сталей. Исследования выполнены в основном в Институте физики металлов УрО РАН. Монография адресована научным и научно-техническим работниками в области физики металлов, металловедения и термической обработки сталей и сплавов на железной основе, может быть полезна студентами и аспирантам.

Рассмотрено влияние различных способов термической обработки и методов механических испытаний на проявление хрупкого и вязкого разрушения высокопрочных сталей. Обобщены экспериментальные результаты изучения транскристаллитной и интеркристаллитной хрупкости стали, а также роли структурных факторов в развитии различных форм хрупкого разрушения. Подробно описаны такие иды разрушения, как "сульфидная" хрупкость; высокотемпературная хрупкость сталей в аустенитной области температур; хрупкость, возникающая при околосолидусных температурах; замедленное разрушение высокопрочных сталей и др. Для каждого из рассмотренных видов хрупкости стали приведены рекомендации по снижению вредного воздействия охрупчивающих факторов. Книг адресована инженерам и научным работникам, занимающимся вопросами металловедения, термической обработки и горячей пластической деформации, может быть полезна студентам и аспирантам, изучающим металловедение и металлофизику.

Систематизированы результаты выполненных преимущественно авторами многолетних исследований характера, закономерностей, механизма изнашивания и коррозионного разрушения газонефтепромыслового оборудования в различных условиях эксплуатации. Показано различие условий эксплуатации оборудования, что оказывает при разработке месторождений многофакторное влияние на коррозионно-механическое разрушение и изнашивание конструкционных материалов. На современном научном уровне изложены особенности механического изнашивания стали при скольжении в гидро- и газоабразивном потоке. Отмечена прочностная основа износостойкости стали, предложены критерии износостойкости как комплексные характеристики механических свойств сталей и сплавов. Приведена информация о принципиально различном влиянии сероводорода на коррозионное поведение углеродистых сталей и алюминиевых сплавов. Большое внимание уделено принципам создания высокопрочных и износостойких нецементуемых сталей взамен цементуемых и упрочняющим технологиям, способствующим повышению эксплуатационных свойств алюминиевых сплавов и покрытий. Рекомендации, предложенные на основании результатов исследований, направлены на повышение долговечности газонефтепромыслового оборудования и инструмента. Книга рекомендована как учебное пособие для студентов и аспирантов нефтегазовых вузов и факультетов, будет полезна для инженерно-технических и научных работников газонефтяных предприятий, проектных и исследовательских организаций.

Рассмотрено влияние различных режимов электронно-лучевой наплавки на характеристики поверхностного слоя стали. Проведено сравнение технологии электронно-лучевой обработки поверхности на ускорителе релятивистских электронов и в вакууме.

В монографии рассмотрены вопросы металловедения сварки титана со сталью. Большое внимание уделено анализу физико-химических процессов, протекающих в зоне соединения при сварке без расплавления. Описаны процессы образования физического контакта, активации контактных поверхностей объемного взаимодействия. Приведены данные по кинетике очистки свариваемых поверхностей от оксидов в условиях вакуумного нагрева. Предложены модели процессов автовакуумирования и роста диффузионных слоев. Рассмотрены вопросы технологии сварки титана со сталью. Издание предназначено для научных и инженерно-технических работников, занимающихся решением проблемы сварки титана со сталью, может быть полезно также студентам, обучающимся по специальности "Сварочное производство".

В книге особое внимание уделено контролируемым условиях фазовых превращений, закономерностям формирования микроструктуры и ее взаимосвязи с механическими и эксплуатационными свойствами проката. Приведены механические и технологические свойства наиболее распространенных отечественных марок строительной стали и их зарубежных аналогов. Показано влияние химических элементов, их сочетаний и контролируемых параметров технологии производства на свойства проката, а также пути повышения его качества, исходя их требований к механическим, технологическим и эксплуатационным характеристикам. Книга предназначена для инженерно-технических работников предприятий - потребителей проката, а также исследовательских и проектных организаций, связанных с производством и применением проката повышенной прочности. Она также может быть полезна научным работникам и аспирантам, занимающихся "конструированием систем легирования" и разработкой составов стали, а также технологических параметров ее производства с заданным комплексом механических, технологически и эксплуатационных свойств.

В книге приведены сведения о порошковых сталях: термодинамике фазовых превращений при нагреве и охлаждении, устойчивости переохлажденного аустенита, мартенситных и промежуточных превращениях. Показано формирование структуры порошковых материалов при прессовании и спекании. Изложены сведения о разработке и производстве новых износостойких композиционных материалов. Книга предназначена для инженерно-технических и научных работников, занятых в машиностроении, также может быть полезна аспирантам, студентам вузов, обучающихся по специальности "Порошковая металлургия, композиционные материалы, покрытия".

Книга содержит обзор известных в настоящее время работ по физико-химическим свойствам, технологии изготовления и техническому применению поли- и монокрасталлического карбида кремния. Особое внимание уделено использованию его в качестве полупроводникового материала в приборах, работающих при температуре 500-600 град С. Книга рассчитана на инженеров и научных работников, в частности работающих в области физики полупроводников и радиоэлектроники. Она может быть использована также аспирантами и студентами соответствующих специальностей.

Книга содержит изложение принципов, лежащих в основе феноменологического вывода и качественного изучения полной системы дифференциальных уравнений механики сплошной среды. Под такой средой в книге понимаются упругое тело, газ, жидкость или максвелловская среда, которая при небольших напряжениях упруга, а при больших - течет. Обсуждается связь между корректностью дифференциальных уравнений и свойствами уравнения состояния среды.Книга рассчитана на студентов и научных работников - механиков, математиков и физиков, владеющих университетским курсом уравнений математической физики и интересующихся быстропротекающими процессами взрывной деформации материалов.

В учебном пособии излагается нелинейная теория упругости. Выводятся основные кинематические и динамические зависимости для плоской и антиплоской деформации. Дается изложение механики полимеров (эластомеров). На основании полученных решений рассматриваются вопросы разрушения нелинейно-упругих материалов.Пособие предназначено для студентов вузов и втузов, специализирующихся в области механики и прикладной математики. Оно может быть полезно для инженеров, имеющих дело с гибкими конструкциями и резинотехническими изделиями.

В книге изложены расчетные модели, описывающие особенности деформирования и разрушения стали и сплавов при переменных нагрузках и повышенных температурах. Деформирование конструкционных материалов рассмотрено на основе теории пластического течения и ползучести с анизотропным упрочнением, а также теории упругого нелинейно-вязкого тела с независимыми (параллельными) механизмами деформирования. Проанализирована специфика разрушения металла при однократном и циклическом нагружениях, а также в условиях ползучести. Модифицированы критерии сопротивления малоцикловой усталости и длительной циклической прочности. Проведено подробное экспериментальное обоснование предлагаемых расчетных моделей. Дано обобщение моделей на случай сложного напряженного состояния и изложена методика их применения в расчетах конструкций. Книга предназначена для специалистов по проектированию и техническому диагностированию энергетического и нефтехимического оборудования. а также для исследователей, занимающихся вопросами высокотемпературного деформирования и разрушения материалов. Она может быть использована при разработке компьютерных программ для расчета на прочность современных конструкций.

В книге подробно изложены результаты экспериментального изучения закономерностей высокотемпературной деформации при растяжении и сжатии промышленных алюминиевых сплавов в широком скоростном диапазоне, включая интервалы проявления сверхпластических свойств. Показано, что сверхпластичность имеет место в термомеханических режимах динамической рекристаллизации, в процесс которой исходная деформированная или литая структура становится равноосной ультрамелкозернистой. Установленные данные позволили рассмотреть эффект с позиций самоорганизации диссипативных структур и привлечь для математического моделирования методы нелинейной динамики, в частности аппарат теории катастроф. В рамках сформулированных определяющих соотношений дано аналитическое решение задач управления технологическими процессами прессования кругового прутка в конической матрице и изготовления листа прессопрокаткой с целью получения конечного продукта с качественной ультрамелкозернистой структурой. Выявлены закономерности реализации устойчивой сверхпластической деформации при одноосном растяжении. Приведены примеры конкретных технологических операций объемного формоизменения с использованием сверхпластичности. Изложенные в монографии экспериментальный подход и математические модели могут быть привлечены для решения задач оптимизации энергосиловых и кинематических параметров формообразования наноструктурированных материалов. Для студентов, аспирантов, научных работников высших учебных заведений, институтов РАН, НИИ а также для инженерно-технических работников промышленных предприятий.

В работе параметры микролокализации пластической деформации сопоставлены с параметрами соотношения Холла-Петча для напряжения течения в образцах из поликристаллического алюминия. Установлено существование в исследованном диапазоне размеров зерен двух ветвей зависимости длины автоволны локализованной деформации от размера зерна и двух вариантов упрочнения по Холлу-Петчу. Изучено соответствие картин локализации пластического течения с графиками уравнения Холла-Петча.

Настоящая книга, написанная выдающимся американским ученым, основоположником физики высоких давлений П. У. Бридженом, посвящена в основном вопросу о влиянии высоких давлений на механические свойства металлов и сплавов, а также некоторых других материалов. В книге изложены результаты проводившихся автором в течение многих лет экспериментов по исследованию больших пластических деформаций и явлений разрыва. В этих опытах изучалось поведение вещества под высоким давлением пи испытаниях на растяжение, сжатие, кручение, сдвиг и т. д. Автор не только математическим методами анализирует полученных результаты, но и развивает свои взгляды на пластическую деформацию и разрушение. Книга представляет интерес для физиков, изучающих твердое тело, для инженеров разных направлений - материаловедов. металлургов, конструкторов. а также для студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

Настоящее издание отличается от предыдущего многочисленными добавлениями и изменениями в тексте, большей частью небольшими по объему, но иногда довольно существенными. При этом автор имел в виду как читателей, занимающихся главным образом практическими приложениями, так и читателей, интересующихся математической стороной вопроса.

Изложен курс сопротивления материалов, дополненный элементами теории упругости, пластичности, ползучести и разрушения. Представлены современные методы расчета прочности элементов конструкций, в частности метод конечных элементов. Рассмотрены задачи прочности и устойчивости, колебаний стержней, элементы теории пластинок и оболочек. Даны примеры построения моделей прочностной надежности при разных условиях нагружения. Для студентов, аспирантов втузов и инженеров, работающих в авиа- и машиностроении.

Систематизирована обширная информация о природе и закономерностях механического изнашивания, главным образом, при воздействии абразива в условиях трения скольжения, качения, удара воздушно-металлических поверхностей без абразива и смазки. Основное внимание уделено изучению влияния механических свойств стали и сплавов при всех видах изнашивания и выявлению критериев оценки износостойкости стали и сплавов при различных условиях внешнесилового воздействия. Для студентов вузов, преподавателей, аспирантов, докторантов, научных работников, конструкторов-трибологов, металловедов, работающих в области создания износостойких сталей и сплавов.

Освещены вопросы тепло- и массообмена при выращивании монокристаллов из расплава. Рассматриваются физические и математические модели процессов теплопереноса и формообразования при росте кристаллов из расплава. Основное внимание уделено экспериментальному и теоретическому исследованию процессов теплопереноса при получении оптических монокристаллов по методам Багдасарова и Бриджмена-Стокбаргера. Рассматривается методика и результаты экспериментального исследования, программа расчета, анализируются результаты выполненных расчетов. Выявляются направления совершенствования технологии получения монокристаллов и тенденции в совершенствовании методов выращивания. Книга предназначена научным работниками и инженерам, занимающимся вопросами тепло- и массообмена при росте кристаллов, их выращиванием и проектированием ростовых установок.

В монографии рассматриваются особенности экспериментальных изображений дефектов структуры монокристаллического карбида кремния, полученных прямыми и неразрушающими физическими методами рентгеновской топографии и поляризационно-оптического анализа. а также приводятся результаты проведенных исследований этого материала. Проводится сравнение информативности различных методов при исследовании карбида кремния и обзор возможностей цифровой обработки экспериментальных изображений дефектов структуры. Предназначается для научных работников, инженеров, преподавателей и студентов. специализирующихся в области физического материаловедения, кристаллофизики и технологии материалов и приборов электронной техники.

В монографии рассматриваются теоретические основы, методика и практика применения метода рентгеновской топографии на основе эффекта Бормана (РТБ). Приводятся методика и результаты моделирования теоретического контраста от основных типов дефектов в монокристаллических материалах в методе РТБ и его сопоставление с экспериментальным контрастом. Предложены методы цифровой обработки изображений, позволившие устранить слабый контраст и фоновую неоднородность топограмм и фотонегативов, влияние зернистости фотоэмульсии, представить изображение дефектов в виде, более удобном для анализа и идентификации дефектов. Для научных работников, инженеров, преподавателей и студентов, специализирующихся в области материаловедения, кристаллофизики и технологии материалов электронной техники.

Настоящая книга посвящена методам определения механической прочности чистых металлов и их изолированных атомов. Приведено большое количество примеров расчета прочности металлов в твердом и жидком состояниях, как известными способами, так и новыми. Практически в каждой главе читатель может найти для себя новую информацию. Книга снабжена приложениями, существенно расширяющими и дополняющими материал, изложенный в основном тексте. Издание может быть полезно специалистам в области физики металлов, в том числе инженерам-металловедам, а также преподавателям и студентам естественных и технических вузов.

Представлены результаты исследований сухого трения скольжения стали Гадфильда (Г13). Изучены особенности деформирования поверхностного слоя стали в зависимости от условий испытания - низкой скорости скольжения и малом давлении, когда нормальные напряжения на поверхности трения значительно меньше напряжения текучести стали Г13. Проанализировано влияние модифицирования поверхностного слоя на характер трения и изнашивания.

Кратко изложены основные понятия и некоторые правила термодинамики сплавов, включая общие вопросы, ранее изученные недостаточно. Сформулировано несколько правил химической термодинамики, определены условия соблюдения закона межфазного распределения элементов (закона Нернста), выведены уравнения температурной и концентрационной зависимости коэффициентов межфазного распределения элементов. Значительное внимание обращено на метод Хиллерта. На его основе разработаны некоторые новые положения геометрической термодинамики и способ расчета разрезов диаграмм состояния тройных и более сложных систем. С использование м методов термодинамического и термокинетического анализа выполнен ряд металловедческих разработок для сложных систем на основе железа, изучены некоторые малоизвестные явления и эффекты, предложены новые структурные составляющие, механизмы и условия их формирования. Предназначена для материаловедов и металлургов, полезна студентам вузов соответствующих специальностей.

В настоящую монографию вошли результаты работ по выращиванию и сравнительному исследованию радиационных и люминесцентно-оптических свойств объемных, волоконных и наноразмерных кристаллов фторида лития и фторида натрия. Затрагиваются аспекты практического применения этих перспективных оптических материалов в технике детектирования ионизирующих излучений и оптоэлектронных устройствах. Работа выполнена при поддержке Центра детекторных технологий (Россия), фирмы "Fibercryst" (Франция), в рамках гранта "Университеты России" (УР 02.01.433) и совместной российско-американской программы "Фундаментальные исследования и высшее образование" (фонд CRDF REC-005: грант ЕК-005-Ч1 Уральского научно-образовательного центра "Перспективные материалы"). Изд. осуществлено при поддержке РФФИ (проект 06-08-06034).

Рассмотрены возможные внутренние и поверхностные дефекты слитков, полуфабрикатов, непрерывнолитых заготовок и толстых листов, а также прутковой стали, профилей, катанки, проволоки, штамповок, тонких листов, труб и облегченных (гнутых) стальных профилей. Описаны причины возникновения дефектов и способы их устранения. Приведенные иллюстрации дают четкое представление о характере рассматриваемых дефектов. Атлас рассчитан на инженерно-технических работников металлургических и машиностроительных заводов.

В монографии рассмотрены макроскопические особенности локализации пластического течения в ГЦК, ОЦК, ГПУ моно- и поликристаллах чистых металлов и сплавов, а также в ультрамелкозернистых и аморфных материалах. Показано, что макромасштабная локализация пластического течения имеет автоволновой характер и возникает во всех деформируемых материалах, а тип автоволной локализации определяется законом деформационного упрочнения, действующим на соответствующей стадии процесса пластического течения. Формы картин локализации объяснены на основе представлений о самоорганизации дефектной подсистемы твердого тела при деформации. Предложена новая модель развития локализации, учитывающая взаимодействие фононной и дислокационной подсистем деформируемого материала. Книга рассчитана на специалистов в области физики пластичности, механики деформируемого твердого тела и физического материаловедения, а также будет полезна студентам и аспирантам.

Представлены результаты исследования закономерностей роста кристаллов в расплавах. Обоснован симметричный подход к анализу процессов формирования кристаллов и пленок в несферических полях температур. Изложена методика анализа идеальной поверхности кристаллов с количественной оценкой насыщенности связей на грани, характеризующей силу взаимодействия поверхности с встраивающимися в структуру частицами. Показано, что уточненный анализ проблемы морфогенеза монокристаллов и двойников четко согласуется с экспериментом. Описаны закономерная эволюция габитуса свободно растущих кристаллов при изменении степени переохлаждения расплава и резкое габитусное превращение при достижении критического переохлаждения. Приведены решения вопросов ориентационной обусловленности кристаллообразования в расплавах, касающиеся морфологической устойчивости, дефектов структуры, захвата примесей. Для кристаллографов. минералогов и материаловедов. специалистов в области управляемой кристаллизации расплавов, выращивания кристаллов и пленок.

Первое в советской и зарубежной учебной и монографической литературе систематическое изложение теории дифракции в объеме, необходимом для исследования электронного строения монокристаллов. В пособии изложены основы кинематической теории дифракции рентгеновских лучей в применении к исследованию электронной плотности в монокристаллах, рассмотрено влияние на интенсивность дифрагированного кристаллом луча ангармонических тепловых колебаний, теплового диффузионого рассеяния, анизотропии электронной плотности атомов, изотропной и анизотропной экстинкции, поглощения рентгеновских лучей в исследуемом кристалле.

В справочнике приводятся данные о материалах, которые применяются при производстве микроэлектронных устройств, о способах очистки, механической, химической и электромеханической обработки. Рассмотрены вопросы диффузии, эпитаксии, выращивания монокристаллов полупроводников, вакуумного напыления, литографии и сборки в производстве микроэлектронных устройств. Для специалистов, работающих в области технологии микроэлектронных устройств, может быть полезен учащимся профтехучилищ соответствующего профиля.