Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

Явление управляемого водородофазового наклепа и зарождение новой парадигмы материаловедения

Полный текст:

Аннотация

Проанализирована гипотеза и изложены результаты экспериментального подтверждения существования явления водородофазового наклепа - нового металлофизического явления, открытие которого обусловило зарождение новой парадигмы материаловедения. Показано, что водород является уникальным внешним агентом и легирующим элементом, обеспечивающим возможность новых эффективных методов обработки металлических материалов. Сформулирована концепция о фундаментальном характере водородного воздействия на металлические материалы. Особо отмечены управляемость и обратимость водородного воздействия на материалы. Описаны пути использования обработки водородом для металлов, которые не обладают полиморфизмом (палладий, ниобий, никель и др.), а также обсуждены новые возможности для обработки полиморфных металлов (титан, цирконий и др., сплавы на их основе, некоторые сплавы железа и т.д.).

Об авторе

В. А. Гольцов
Донецкий национальный технический университет
Россия


Список литературы

1. Бочвар А.А. Основы термической обработки сплавов. М. Л.: ГНТИ, 1931.

2. Садовский В.Д. Структурный механизм фазовой перекристаллизации при нагреве стали // Сб. трудов Ин-та физ. мет. АН СССР. Уральский филиал. 1958. Вып. 20. С. 303-310.

3. Малышев К.А. Сагарадзе В.В. Сорокин И.П. и др. Фазовый наклеп аустенитных сталей на железоникелевой основе. М.: Наука, 1982.

4. Горбач В.Г. Исследование процессов фазового наклепа в сплавах на основе железа: автореф. дис. д-ра техн. наук: спец. 05.16.01. ‘Металловедение и термическая обработка металлов’. К. 1968.

5. Сагарадзе В.В., Уваров А.И. Упрочнение аустенитных сталей. / Ред. В.Д. Садовский. АН СССР. УрО. Ин-т физики металлов. М.: Наука, 1989.

6. Архаров В.И., Козманов Ю.Д. Об изменениях величины зерна стали в результате ее перекристаллизации // Докл. АН СССР. 1949. Т. 69. № 1. С. 33-35.

7. Штейнберг М.М., Гольцов В.А., Гельд П.В. и др. Изменение механических свойств аустенита и параметров его водородопроницаемости в результате фазового наклепа при γ -> ε -> γ превращениях // Физика металлов и металловедение. 1964. Т. 17. № 3. С. 469-470.

8. Гольцов В.А., Гельд П.В., Котик Э.М. Влияние фазового наклепа аустенита на его водородопроницаемость // Физика металлов и металловедение. 1962. Т. 13. № 6. С. 860-868.

9. А.с. 510529 СССР. МКИ2 C 22F 1/00. Способ упрочнения гидридообразующих материалов и сплавов / В. А. Гольцов, Н. И. Тимофеев (СССР). № 1936144/01; заявл. 11.06.73. опубл. 06.07.76. Бюл. № 14.

10. Гольцов В.А. Явление управляемого водородофазового наклепа // Современные проблемы повышения качества металлов: тез. докл. Всесоюзн. конф. Донецк, УССР. 1978. С. 189-192.

11. Goltsov V.A. The phenomenon of controllable hydrogen phase naklep and the prospects for its use in Metal Science and Engineering // Mater. Sci. & Eng. 1981. Vol. 49. No. 2. P. 109-125.

12. Goltsov V.A. The phenomenon of controllable hydrogen phase naklep and the prospects of its use in Metal Science and Engineering // Metal-Hydrogen Systems: Proc. Intern. Symp., Miami Beach, 1981. Oxford etc. 1982. P. 211-223.

13. Гольцов В.А. Об особенностях водородофазового наклепа металлов как управляемого физического явления // Физ.-хим. механика материалов. 1983. Т. 19. № 3. С. 18-23.

14. Гольцов В. А. Явление управляемого водородофазового наклепа - основа новой парадигмы материаловедения // Физика твердого тела. Киев, Донецк: Вища школа, 1984. Вып. 14. С. 52-57.

15. Goltsov V.A., Timofeev N.I., Machikina I.Yu. The phenomenon of controllable hydrogen phase ‘naklep’ of metals and alloys // Phys. Stat. sol. (a). 1979. Vol. 55. P. 691-698.

16. Гольцов В. А., Тимофеев Н.И., Кириллов В.А. и др. Водородофазовый наклеп в сплавах палладия // Журн. физич. химии. 1980. Т. 54. № 11. С. 2865-2869.

17. Гольцов В. А., Кириллов В.А. Водородофазовый наклеп пластически деформированного палладия // Журн. физич. химии. 1980. Т. 54. № 11. С. 2870-2873.

18. Гольцов В. А., Мачикина И.Ю., Тимофеев Н.И. Гидридная пластичность водородофазо-наклепанных металлов и сплавов // Физика металлов и металловедение. 1980. Т. 50. Вып. 6. С. 1299-1303.

19. Тимофеев Н.И., Громов В.И., Берсенева Ф.И., Гольцов В.А. Влияние растворенного водорода на механические свойства палладия // Физика металлов и металловедение.1980. Т. 49. Вып. 4. С. 874-879.

20. Гольцов В.А., Мачикина И.Ю. О гидридной пластичности водородофазонаклепанного палладия // Докл. АН УССР. Сер. А. 1980. № 10. С. 85-88.

21. Аrharov V.I., Kozmanov Û.D. Ob izmeneniâh veliciny zerna stali v rezul'tate ee perekristallizacii // Dokl. АN SSSR. 1949. T. 69. № 1. S. 33-35.

22. Гольцов В.А., Кириллов В.А. Влияние водородофазового наклепа на электрические и механические характеристики палладия // Физика металлов и металловедение. 1981. Т. 51. Вып. 5. С. 1026-1030.

23. Тимофеев Н.И., Берсенева Ф.И., Громов В.И. // Физика металлов и металловедение. 1981. Т. 51. Вып. 2. С. 412-421.

24. Тимофеев Н.И., Берсенева Ф.И., Громов В.И. // Физика металлов и металловедение. 1982. Т. 53. Вып. 6. С. 1189-1193.

25. Гольцов В. А., Кузин А.П., Кириллов В.А. и др. Влияние водородофазового наклепа на электрические и механические характеристики сплава Pd + 2%Sn // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1983. № 1. С. 98102.

26. Гольцов В.А., Кириллов В.А., Железный В.С. Структурные изменения палладия при водородофазовом наклепе // Докл. АН СССР. 1981. Т. 259. № 2. С. 355-359.

27. Гольцов В. А., Тимофеев Н.И., Мачикина И.Ю. Явление фазового наклепа в гидридообразующих металлах и сплавах // Докл. АН СССР. 1977. Т. 235. № 5. С. 1060-1063.

28. Heibel R., Wollenberger H., Zabel H. Specific heat anomaly at the α ^ a' phase transition NbH0.3 // J. Less-Common Metals. 1978. Vol. 57. No. 2. P. 177-183.

29. Гольцов В.А. Явления, обусловленные водородом и индуцированными им фазовыми превращениями // Взаимодействие водорода с металлами / отв. ред. А.П. Захаров. М.: Наука, 1987. Гл. 9. С. 264-292.

30. Водород в металлах / под ред. Г.Алефельда и И. Фелькля; Пер с англ. М.: Мир, 1981.

31. Shober T. The niobium-hydrogen system. An electron microscope study // Phys. Stat. sol. (a). 1975. Vol. 29. P. 395-406.

32. Cassidy M.P., Wayman C.M. The crystallography of hydride formation in zirconium. 1. The δ ^ γ transformation // Met. Trans. A. 1980. Vol. 11. No. 1. P. 47-56.

33. Makenas B.J., Birnbaum H.K. Phase changes in the niobium-hydrogen systems. Accommodation effects during hydride precipitation // Acta met. 1980. Vol. 28. No. 7. P. 979-988.

34. Bloch J., Mintz M. Types of hydride phase development in bulk titanium and holmium // J. Nucl. Mater. 1982. Vol. 110. No. 2/3. P. 251-255.

35. Chuang Yu-Chih, Tang Chuang-Hong, Cguang Tsiang-Lin, Chen Kuei-Ching Behaviour of hydrogen in niobium // Ztschr. Metallk. 1982. Bd. 73. Nr. 5. P. 301304.

36. Гольцов В. А., Лобанов Б. А. Изотопная методика выявления гидридной фазы в палладии при его насыщении водородом // Завод. лаб. 1982. Т. 48. № 12. С. 43-45.

37. Гольцов В.А., Лобанов Б.А., Кириллов В.А. Структурные особенности водородофазонаклепанного палладия // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1984. № 4. С. 97-101.

38. Гольцов В.А., Лобанов Б.А. Изменение субструктуры палладия при водородофазовом наклепе и последующем отжиге // Докл. АН СССР. 1985. Т. 283. № 3. С. 598-601.

39. Ho E., Goldberg H.A., Weatherly G.C., Manchester F.D. In in situ electron microscope study of precipitation in palladium-hydrogen alloys // Acta met. 1979. Vol. 27. No. 5. P. 841-853.

40. Perovic V., Weatherly G.C., Simpson C.J. The role of elastic strains in the formation of stacks of hydride precipitates in zirconium alloys // Scr. Met. 1982. Vol. 16, No. 4. P. 409-412.

41. Adler P.N., Schulte R.L., Schneid E.J. et al. Stress induced hydrogen redistribution in commercial titanium alloys // Met. Trans. 1980. Vol. 11. No. 9. P. 1617-1623.

42. Зубарев П.В., Рыжов П.А. Ползучесть гидридов Zr и Y // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. 1979. Т. 15. № 2. С. 247-250.

43. Гольцов В. А., Кириллов В. А., Карнаух О.И. и др. Возврат механических и физических свойств водородофазонаклепанного палладия // Физика металлов и металловедение. 1982. Т. 54. Вып. 2. С. 374-378.

44. Гольцов В.А., Кириллов В. А., Горбань С.В. и др. Влияние температуры отжига на изменение свойств водородофазонаклепанного палладия, обладающего гидридной хрупкостью // Физика металлов и металловедение. 1983. Т. 55. Вып. 6. С. 1165-1168.

45. Гольцов В. А., Мачикина И.Ю., Тимофеев Н.И. Рекристаллизация водородофазонаклепанного палладия // Докл. АН СССР. 1979. Т. 247. № 1. С. 9498.

46. Goltsov V.A., Kirillov V.A., Machikina I.Yu. Decomposition of PdHx, recovery and recrystallization during annealing after the HPN-treatment // Hydrogen and Materials: Proc. 3rd Intern. Congr., Paris, 1982. Sec. F1. P. 551-556a.

47. Ходоровский Г.Л., Лебедев И. А. // Водород в металлах: Тез. докл. IV Всесоюзн. сем. (18-20 сент. 1984 г.). М.: МАТИ. 1984. Т. 1. С. 61.

48. Тугоплавкие металлы и сплавы / Под ред. Г. С. Бурханова. М.: Металлургия, 1986.

49. Ниобий и тантал / А.Н. Зеликман, Б.Г. Коршунов, А.В. Елютин и др. М.: Металлургия, 1990.

50. Smith J.F. The H-Nb (hydrogen-niobium) and D-Nb (deuterium-niobium) systems // Bull. Alloy. Phase Diagr. 1983. Vol. 5. No. 1. P. 39-46.

51. Гольцов В. А., Деканенко В.М., Власенко Н.Н. Водородофазовый наклеп ниобия // Физика металлов и металловедение. 1987. Т. 63. Вып. 5. С. 951-957.

52. Goltsov V.A., Dekanenko V.M., Vlasenko N.N. Hydrogen phase naklep (strengthening) of niobium // Hydrogen Effects on Material Behaviour: Proc. & Abstr. 4th Intern. Conf. (Jackson Lake Lodge, Moran, Wayoming). 1989. Р. 37.

53. Гольцов В. А., Деканенко В.М., Власенко Н.Н. Упрочнение и фазово-структурная перестройка ниобия при водородофазовом наклепе // Докл. АН УССР. Сер. A. 1988. № 1. С. 81-83.

54. Goltsov V.A., Dekanenko V.M., Vlasenko N.N. posleduûsem otzige // Dokl. АN SSSR. 1985. T. 283. № 3. S. 598-601.

55. Гольцов В.А., Власенко Н.Н. Закономерности изменения физико-механических свойств и структуры ниобия при водородофазовом наклепе и последующем отжиге // Физика металлов и металловедение. 1993. Т. 76. Вып. 2. С. 72-78.

56. Вагнер Х. Упругое взаимодействие и фазовые переходы в когерентных сплавах металл-водород // Водород в металлах / ред. Г. Алефельд и И. Фёлькль; пер с англ. М.: Мир, 1981. Т. 1. С. 16-68.

57. Ивашина Ю.К., Немченко В.Ф., Смолин М. Д. О мартенситном характере фазового превращения в системе Та-Н // Докл. АН УССР. Сер. А. 1980. № 6. С. 85-88.

58. Гольцов В.А. Явление управляемого водородофазового наклепа металлов и сплавов // Свойства конструкционных материалов при воздействии рабочих сред. Киев: Наукова думка, 1980. С. 151-165.

59. Гольцов В.А., Котельва Р.В. Гидридные превращения - особый класс фазовых переходов в конденсированном веществе / Донец. политехн. ин-т. Донецк, 1985. Деп. В УКРНИИНТИ. 27.05.85. № 1134.

60. Гольцов В.А. О природе диффузионнокооперативных (гидридных) превращений // Известия вузов. Цветная металлургия. 1987. № 1. С. 88-96.

61. Курдюмов Г.В. // Журн. техн. физики. 1948. Т. 18. Вып. 8. С. 999-1025.

62. Nakamura K. On the hardening and topology changes in palladium resulting from hydrogen absorption-desorption cycling carried out above 588 K // J. Less-Common Metals. 1982. Vol. 84. №. 2. P. 173185.

63. Dan T., Nakamura K. On the hardening and fracture initiation of palladium and nickel coated niobium resulting from hydrogen absorption-desorption cycling // J. Jap. Inst. Metals. 1982. Vol. 46. No. 2. P. 176-183.

64. Кириллов В.А., Горбань С.В. // Водород в металлах: тез. докл. III Всесоюзн. сем. (15-17 сент. 1982 г.). Донецк: Донец. политехн. ин-т, 1982. С. 285.

65. Гольцов В.А. Водород в металлах // Атомноводородная энергетика и технология. М.: Атомиздат. 1978. Вып. 1. С. 193-230.

66. Goltsov V.A., Timofeev N.I., Machikina I.Yu. The phenomenon of controllable hydrogen phase ‘naklep’ of metals and alloys // Phys. Stat. sol. (a). 1979. Vol. 55. P. 691-698.

67. Kuhn I. The Structure of Scientific Revolution, 2nd ed. Chicago: Enlarged University of Chicago Press, 1970.

68. Progress in Hydrogen Treatment of Materials / Goltsov V. А. (Ed.). Donetsk - Coral Gables: Kassiopeya, Ukraine - USA. 2001.

69. Ильин А. А., Колачев Б.А., Носов В.К., Мамонов А.М. Водородная технология титановых сплавов / Под общей редакцией чл.-кор. РАН А.А. Ильина. М.: МИСИС, 2002. Vol. 129. P. 239-247.

70. Водородная экономика и водородная обработка материалов: Труды Пятой межд. конф. ‘ВОМ-2007’. Донецк, Украина, 21-25 мая 2007. Донецк: ДонНТУ, 2007.

71. Goltsov V.A., Veziroglu T.N., Goltsova L.F. Hydrogen Civilization - a New Paradigm for the Humankind Life // Hydrogen 2004: Proc. 15th World Hydrogen Energy Conf. Yokohama, Japan, 27 June - 2 July, 2004. CD. No. 30Pl-03.

72. Гольцов В.А. Доктрина водородной цивилизации: может ли человечество предотвратить глобальную экологическую катастрофу? // Межд. научн. журнал “Альтернативная энергетика и экология”. 2012. № 4. С. 15-40.


Для цитирования:


Гольцов В.А. Явление управляемого водородофазового наклепа и зарождение новой парадигмы материаловедения. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2014;(1):20-41.

For citation:


Goltsov V.A. Hydrogen phase naklep phenomenon and arising new paradigm of materials science. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2014;(1):20-41. (In Russ.)

Просмотров: 85


ISSN 1608-8298 (Print)