Buy (120 RUB)
|Generate QR code
Open Access
Subscription or Fee Access
Hydrogen phase naklep phenomenon and arising new paradigm of materials science
Abstract
Results of hypothesis and experimental confirmation of existence of a phenomenon of hydrogen phase naklep, new metallo-physical phenomenon, the discovery of which led to the emergence of a new paradigm of Materials Science, are analyzed. It is shown that hydrogen is a unique external agent and alloying element. It gives a possibility of new effective methods of metallic materials treatment. A new concept on fundamental character of hydrogen action on metallic materials is formulated. Controllability and reversibility of hydrogen action are specially noted in the paper. Ways of using hydrogen for metals treatment, which do not have polymorphism (palladium, niobium, nickel and the like) are described, and new possibilities for treatment of polymorphic metals (titanium, zirconium and their alloys, some alloys of Fe, etc.) are also discussed.
References
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.
Review
For citations:
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.)
Views:
428
Email this article 