CC BY
499
ИННОВАЦИИ № 12 (110), 2007
Объемные наноструктурные материалы:
уникальные свойства и инновационный потенциал
О
1ш
Р. 3. Валиев,
д. т. н., профессор, директор Института физики перспективных материалов УГАТУ
О. Б. Наймарк,
д. ф.-м. н., профессор, зав. лабораторией Института механики сплошных сред УрО Ран
Недавние открытия в области уникальных свойств объемных наноматериалов, необычных механизмов деформации и фазовых превращений являются фундаментом разработок и применения объемнъх наноматериалов в качестве функциональных и конструкционных материалов нового поколения. В настоящее время исследования и разработки по объемнъш наноматериалам находятся на стадии перехода от лабораторных изысканий к практическому применению. Это подтверждается созданием новых схем и технологий получения объемных наноматериалов с использованием интенсивных пластических деформаций и широким вовлечением в исследования не только модельных материалов, но и промышленных сплавов и сталей. Исследования в области объемных наноматериалов, начатые в России в 1990-х годах, в настоящее время получили широкое международное признание и развитие. Широкая география проводимых работ, динамика роста исследований, наиболее высокие рейтинги научных публикаций (www.scientific.ru) показывают, что данная тематика является одним из наиболее важных направлений современного наноматериаловедения и нанотехнологий.
Recent discovery of unique properties of bulk nanostructural materials, unusual mechanisms of deformation and phase transformations are the background for development and applications of these new multifunctional and engineering materials. At present time the fundamental and applied research in the subject of bulk nanostructural materials has the transition from academic research to engineering applications. New schemes and technologies are proposed for the processing of bulk nanostructural materials using severe plastic deformation both for pure and industrial steels and alloys. Started in Russia research in the field of bulk nanostructuralmaterials has now great recognition and development. Broad geography of academic research and applications, dynamic of research extension, high impact factors of scientific publications (www.scientific.ru) demonstrate the importance of this direction of modern material science classified as nanostructured materials and nanotechnology.
Введение
Ф
изические свойства твердотельных нано- и мезоструктурных сред открывают исключительные по своему значению перспекти-
70
Инновационный потенциал науки
вы в электронике, медицине, разнообразных технических приложениях, например в аэрокосмическом комплексе. Актуальность данных исследований, например для приложений в авиакосмическом комплексе, связана с переходом к новому поколению газотурбинных двигателей, для которых необходимы конструкционные материалы, имеющие на 20% более высокие прочность и твердость, на 50% более высокую вязкость разрушения и вдвое большую износостойкость. Натурные испытания показывают, что использование в газовых турбинах нанокрис-таллических жаропрочных сплавов обеспечивает, по меньшей мере, половину требуемого повышения свойств. Исключительный интерес представляет исследование закономерностей деформирования и разрушения наноструктурных твердотельных инертных и энергетических материалов при динамических и ударно-волновых нагружениях в связи с особенностями формирования и распространения ударно-волновых фронтов.
Известные практические приложения наноструктурных материалов основаны на специфике их свойств, существенно отличающихся от характеристик тех же материалов в моно- и поликристалли-ческом, а также в аморфном состояниях. Важнейшей чертой нынешнего этапа развития технологии и использования наноструктурных материалов является переход от стадии накопления данных и их эмпирической обработки к стадии управляемого получения и использования субмикрокристаллических структур разнообразных металлов и сплавов. Это стало возможным после анализа механизмов, лежащих в основе физики наноструктурного состояния. Необычные свойства этих материалов обусловлены как особенностями отдельных зерен, так и их коллективным поведением, зависящим от характера взаимодействия между зернограничными дефектами. Специфика этого взаимодействия заключается в особом состоянии границ зерен, обладающих выраженными признаками неравновесности, повышенной энергией, длинно-корреляционными взаимодействиями.
Объемные наноструктурные материалы: особенности микроструктуры и основные концепции
Физические свойства объемных наноструктурных материалов обусловлены большой развитостью и протяженностью межзеренных границ раздела, которые при размере зерна от 10 до 100 нм содержат от 10 до 50% атомов нанокристаллического твердого тела. Таким образом, переход к объемному наноструктурному состоянию сопровождается выраженными размерными эффектами, под которыми понимается комплекс явлений, связанных с изменением свойств вещества вследствие изменения размеров частиц и одновременного возрастания роли зернограничных дефектов. Наноструктурные материалы, получаемые методами интенсивной пластической деформации, представляют
собой особый случай неравновесного твердотельного состояния, обусловленного коллективным поведением зернограничных дефектов в условиях длинно-корреляционного взаимодействия, что характерно для неравновесных критических систем.
Существуют две проблемы фундаментального характера применительно к объемным наноструктурным материалам:
> формирование объемного субмикро- и наноструктурного состояния, в том числе при интенсивных
пластических деформациях;
> описание свойств объемных нанокристалличе-
ских материалов.
Решение этих проблем предполагает объединение подходов механики и физики деформируемого твердого тела, современных методов структурного анализа при исследовании коллективного поведения ансамблей дислокационных субструктур на широком спектре пространственных масштабов при зеренной фрагментации и исследование свойств ансамбля зернограничных дефектов применительно к особенностям релаксациии, закономерностям разрушения, термодинамики материалов в объемном наноструктурном состоянии. При этом ключевым является вопрос о том, существует ли резкая граница между объемным состоянием обычного поликристалличе-ского вещества и объемным наноструктурным состоянием. Ответ на этот вопрос может быть получен на основе описания коллективного поведения ансамбля зернограничных дефектов, разработке термодинамики существенно неравновесного состояния данной мезоскопической системы.
Спектр уникальных свойств объемных наноструктурных материалов может быть исследован и использован в приложениях при решении фундаментальных проблем получения этих материалов, описания комплекса свойств при переходе от обычного поликристаллического к объемному нанокристалли-ческому состоянию, построения адекватных моделей механического поведения, отражающих закономерности перехода от квазихрупкого к вязкому и суб-микрокристаллическому состояниям, использовании экспериментальных методов и методов структурного анализа, позволяющих изучить роль многомасштаб-ности (временной и пространственной) коллективных явлений в ансамблях мезодефектов при создании субмикрозернистой структуры и формировании свойств материалов в объемном наноструктурном состоянии.
Современное состояние исследований объемных наноструктурных материалов
После пионерских работ начала 1980-х годов Г. Гляйтера [1] с сотрудниками и И. Д. Морохова с соавторами [2], продемонстрировавшими возможность синтеза объемных наноматериалов, в последующих исследованиях выработаны два основных подхода к их получению.
ИННОВАЦИИ № 12 (110), 2007
ИННОВАЦИИ № 12 (110), 2007
Первый подход, называемый «снизу-вверх» («buttom-up approach»), включает компактирова-ние порошков, получаемых различными способами (ультрадисперсные порошки, полученные газовой конденсацией в атмосфере инертного газа или плазмохимическим методом, аэрозольным и химическим синтезом, а также измельчением порошков в шаровой мельнице и др.). Некоторые из этих методов были успешно использованы для создания объемных наноструктурных материалов и явились основой многочисленных исследований структуры и свойств нанокристаллических и нанофазных материалов. Вместе с тем, существующие проблемы в развитии данных методов, связанные с сохранением некоторой остаточной пористости при компактировании, загрязнением образцов при подготовке порошков или их консолидации, являются основными усложняющими причинами при практическом использовании данных методов.
Второй подход, предложенный российскими исследователями и получивший название «сверху-вниз» («top-down approach»), включает методы обработки, использующие формирование наноструктур в массивных металлических образцах и заготовках путем измельчения их микроструктуры до наноразмеров, с применением интенсивной пластической деформации (ИПД) или взрывной обработкой. Методы иПд могут обеспечить формирование наноструктур в различных металлических материалах, однако характер формирующейся структуры (получаемый размер и форма зерен, преобладающий тип границ раздела, фазовый состав и т. д.) зависит от применяемого метода иПд, режимов обработки, фазового состава и исходной микроструктуры исследуемого материала. Создание таких наноструктур может быть осуществлено методами иПд, позволяющими достичь очень больших пластических деформаций при относительно низких температурах в условиях высоких приложенных давлений (специальные схемы пластического деформирования, такие как интенсивное кручение под высоким давлением, равноканальное угловое (РКУ) прессование). Способ РКУ-прессования, реализующий деформацию массивных образцов простым сдвигом, был разработан В. М. Сегалом [3] и развит в 1990-х годах Р. 3. Валиевым [4] для получения структур с субмикрокристаллическим и нанометри-ческим размером зерен. Суть метода рКу-прессова-ния заключается во множественном продавливании заготовки через два канала одинакового сечения, пересекающихся под углом 90 градусов. В случае труд-нодеформируемых материалов деформация осуществлялась при повышенных температурах.
Метод ИПД приводит к формированию ультра-мелкозернистых неравновесных структур, для которых характерно присутствие высоких плотностей решеточных и зернограничных дефектов, формирующих дальнодействующие поля упругих напряжений. Это обстоятельство позволяет рассматривать наноструктурное состояние как метастабильное. В связи
с этим значительное внимание уделяется исследованию устойчивости нанокристаллического состояния к внешним воздействиям — температуре и напряженно-деформированному состоянию. Установлено, что эволюция структуры при нагреве различных наноструктурных материалов имеет ряд общих закономерностей, основными из которых являются уменьшение дальнодействущих полей напряжений и упругих искажений кристаллической решетки в результате структурного возврата неравновесных границ зерен. При этом формируется поликристал-лическая структура с очень малым размером зерен и стадия зародышеобразования практически отсутствует (гомогенная нуклеация). Пластическая деформация наноструктурных материалов часто приводит также к изменению исходного наноструктурного состояния, причем характер этих изменений определяется схемой и условиями деформации.
Установлено, что большие объемные наноструктурные образцы и заготовки могут быть получены методами ИПд из самых различных металлов и сплавов, включая многие промышленные сплавы и интерметаллиды. в чистых металлах и ряде сплавов интенсивные пластические деформации обеспечивают формирование ультрамелкозернистых структур с размером зерен 100-200 нм и менее.
Перспективными является также метод формирования объемных наноструктур в интенсивных волновых полях пластической деформации при реализации специальных режимов ударно-волнового нагружения, обеспечивающих многомасштабную зерен-ную фрагментацию при возбуждении автомодельных режимов распространения волновых пластических фронтов (структурированные волновые фронты [5]). Предлагаемый метод ударно-волновой обработки материалов с целью формирования наноструктурного состояния обладает рядом преимуществ по сравнению с вышеприведенными методами. эти преимущества обусловлены спецификой формирования пластических волновых фронтов и ролью эволюции дислокационной субструктуры на пространственном масштабе волнового фронта. Учитывая автомодельную природу пластического фронта ударной волны, на котором развивается структурно-скейлинговый переход в дислокационных субструктурах, следует ожидать возможность структурной фагментации труднодеформируемых жаропрочных сплавов. это представляется возможным по двум причинам: резонансным возбуждением локализованной пластической деформации и высокими значениями давления на фронте ударной волны. Высокие давления в сочетании с интенсивной пластической деформацией позволяют решить также важнейшую проблему уменьшения объемной концентрации пористости, что актуально для материалов, полученных методами порошковой и гранульной технологии.
Достижение больших пластических деформаций ассоциируется с проявлением новых, не типичных для обычных деформаций, стадий деформационного
упрочнения, измельчением микроструктуры, формированием ячеистой структуры, изменением структуры и свойств внутренних поверхностей раздела (зернограничных дефектов). Многостадийность деформационного упрочнения обусловлена глубокими изменениями в микроструктуре, происходящими при ИПД: изменение размера зерен-ячеек, угла разориен-тировки между ними, толщины поверхности раздела, плотности дислокаций.
Выполненные исследования показывают, что ИПД сопровождаются выраженными коллективными процессами в дефектной (дислокационной) подсистеме, формированием многомасштабных пространственно-временных (фрагментированных) структур. Возникновение фрагментированной структуры является следствием структурной неустойчивости ансамбля дислокаций, повышением роли «конфигурационных» эффектов.
Одним из главных при изучении физики на-нокристалического состояния является вопрос о том, существует ли резкая граница между объемным состоянием обычного поликристаллического вещества и наноструктурным состоянием, т. е. существует ли некоторый критический размер зерна, ниже которого проявляются свойства, характерные для нанокрис-таллического агрегата. Возможна также «термодинамическая» постановка проблемы — имеет ли переход от обычного поликристаллического вещества к нанокристаллическому признаки фазового перехода первого рода. Этот вопрос, по-видимому, является одним из центральных. Спектр уникальных свойств наноструктурных материалов может быть исследован и использован в приложениях при решении указанных фундаментальных проблем.
Таким образом, наряду с несомненным прогрессом в разработке методов получения объемных наноструктурных материалов в интенсивных полях пластической деформации, исследовании роли дислокационных субструктур до настоящего времени открытыми являются вопросы о закономерностях перехода от обычного поликристаллического к объемному нанокристаллическому состоянию, природе нарушения закона Холла-Петча, качественного изменения релаксационных свойств, закономерностей разрушения, аномалий диффузии.
фундаментальные и прикладные исследования, необходимые для обеспечения инновационного потенциала
Фундаментальные исследования в области физики мезоскопических систем с дефектами позволили установить новый класс критических явлений, обусловленных коллективными свойствами ансамблей дефектов — структурно-скейлинговыми переходами, и предложить объяснение особенностей поли- и объемного нанокристаллического состояния. особенностью установленных критических явлений для неравновесных систем с дефектами является сущест-
вование дополнительного параметра порядка — параметра структурного скейлинга, зависящего от масштабных характеристик среды, взаимодействия между дефектами, обнаруживающих длинно-корреляционный характер в ходе структурно-скейлинговых переходов в дислокационных субструктурах различного пространственного масштаба. Предложенная на основе статистического описания термодинамика и феноменология данных систем явилась обобщением подхода Гинзбурга-Ландау и позволила установить качественно различную динамику структурно-скей-линговых переходов, связанную с типами коллективных мод ансамблей дефектов, характерных для квазихрупкого, вязкого (пластического) и объемного нанокристаллического состояний.
Рис. 1.3D New View профилометрия поверхности образцов при формировании полос локализованного сдвига
Теоретические исследования сопровождались экспериментами на специально создаваемом оборудовании, позволяющем изучение нелинейного поведения материалов, обусловленного мезодефектами, в широком диапазоне интенсивностей воздействия (квазистатическом, усталостном, динамическом и ударно-волновом режимах нагружения). Современные системы высокого пространственного и временного разрешения (допплеровский интерферометр VISAR, инфракрасная камера CEDIP, установка акустической эмиссии) использовались для регистрации переменных, позволяющих идентифицировать термодинамические и кинетические параметры развиваемых моделей. данные эксперименты дополнялись структурными исследованиями (New View профилометрия высокого разрешения (рис. 1), сканирующая микроскопия, инфракрасное сканирование — рис. 2), позволившими связать автомодельные закономерности в поведении динамических переменных в процессе деформирования и особенности структурного скейлинга — коррелированного поведения деформационных текстур, формируемых мезодефектами в процессе нагружения.
В соответствии с результатами об автомодельной природе пластических фронтов проведено теоретическое и экспериментальное исследование возмож-
ИННОВАЦИИ № 12 (110), 2007
ИННОВАЦИИ № 12 (110), 2007
Рис. 2.
Инфракрасное
сканирование
поверхности
образцов при
циклическом
нагружении
ности резонансного возбуждения автомодельных волновых пластических фронтов при соответствующих параметрах нагружающего импульса с целью структурной фрагментации материала. Показано, что интенсивные воздействия, локализованные на определенных масштабах, приводят к эффектам резонансного возбуждения волн локализованной пластичности, обладающих слабым затуханием, на фронте которых реализуются эффекты структурной фрагментации, сопровождающиеся формированием суб-микрокристаллической фазы. Данные особенности распространения волн локализованной пластичности и их воздействия на структуру были использованы для разработки схем ударно-волнового нагружения, обеспечивших интенсивную пластическую деформацию и структурную зеренную фрагментацию значительных объемов материала.
Последняя реализуется как следствие формирования сильно разориентированной и фрагментированной структуры. Идея метода формирования суб-микрокристаллической структуры в локализованных волновых полях пластической деформации явилась результатом исследований закономерностей формирования автомодельных пластических фронтов при ударно-волновом нагружении. Ударно-волновое нагружение массивных цилиндрических образцов ар-мко-железа пространственно-локализованными импульсами давления, инициированными ускоряемой профилированной тонкой медной пластиной, подтвердило выраженный эффект зеренной фрагментации.
Структурный анализ образцов-мишеней в сечении в направлении распространения волны, проведенный с использованием New View-5000, обнаружил множественные зоны деформации, разделенные волновыми фронтами, что подтвердило резонансный характер инициирования пластических волн и их связь со структурно-скейлинговыми переходами в дислокационных субструктурах разного масштабного уровня (рис. 3а).
установленная фрагментация структуры связывается с интенсивной сдвиговой деформацией в
Рис. 3
волновых фронтах, представляющих собой область ориентационно-скейлингового перехода в ансамбле дислокационных субструктур, формирующего макроскопическую сдвиговую кинематическую моду (рис. 3б). С автомодельной природой волнового пластического фронта связывается слабое затухание волны пластичности, обеспечивающее эффект фрагментации значительных объемов материала.
установленная связь коллективных мод ансамблей мезодефектов с механизмами релаксации и разрушения явилась стимулирующим фактором для проведения экспериментальных исследований поведения материалов при циклических (многоцикловая усталость) и динамических нагружениях (в условиях теста Гопкинсона-Кольского и модифицированного теста тейлора), сопряженных с инфракрасным сканированием и последовательным изучением морфологии структуры на основе данных 3D-New View профилометрии. исследование фазовых портретов полей диссипации на поверхности циклически нагружаемых образцов, рельефа, обусловленного локализованными сдвигами, и последующий анализ с использованием характеристик динамического и пространственного скейлинга (корреляционные индексы, показатели Херста) позволили получить количественные данные о гистерезисных явлениях, локализации разрушения, предвестниках зарождения макроскопических трещин, особенностях их распространения. Представляет интерес применение развитых методов для анализа поведения объемных на-нокристаллических материалов в условиях усталости и динамического нагружения.
Инновационные тенденции в расширении области приложений объемных наноструктурных материалов
Поиски путей улучшения комплекса свойств объемных наноструктурных металлов и сплавов весьма важны для их перспективных применений, так как рынки для их использования существуют фактически в каждой отрасли промышленности, где высокие механические свойства (в особенности прочность, удельная прочность и усталостная долговечность) являются решающими. Анализ, проведенный компанией «Металликум», специализирующейся на внедрении наноматериалов, показал существование свыше 100 специфичных рынков их применения, предназначенных для авиационно-космической отрасли, транспорта, медицинских приборов, спортивных товаров, пищевых продуктов, химического производства, электроники и оборонной отрасли [6].
Одним из перспективных направлений, развиваемых сегодня, является разработка особо прочных наноструктурных легких сплавов (алюминия, титана и магния), предназначенных для энергетики, автомобильной и авиационно-космической промышленности.
В недавних исследованиях было показано, что достижение нового уровня свойств в промышленных
алюминиевых сплавах возможно при применении ИПД в сочетании с традиционными видами термической и/или термомеханической обработки, реализуя за счет этого дополнительные механизмы их упрочнения, такие как твердорастворное и дислокационное упрочнение, а также упрочнение, вызванное дисперсными выделениями вторых фаз — дисперсионное твердение. Так, в работе [7] было показано, что, используя обработку ИПД, осуществленную РКУП, в сочетании с изотермической прокаткой, можно получать заготовки в виде листов из термически не-упрочняемого сплава 1560 системы Al-Mg-Mn с уровнем предела текучести и прочности 540 и 635 МПа, соответственно, аналогичным наблюдаемому в высокопрочных, термически упрочняемых алюминиевых сплавах системы Al-Mg-Zn-Cu в состоянии максимального упрочнения. также была исследована возможность дополнительной обработки заготовок термически упрочняемого сплава АА6061, подвергнутых РКУП, старению и холодной прокатке [8]. Было установлено, что в результате осуществления такой комбинированной обработки предел текучести и предел прочности заготовок сплава достигает, соответственно, 475 и 500 мПа, а относительное удлинение до разрушения составляет 8%. В обоих исследованных УМЗ сплавах прочностные свойства превышали на 30-50% аналогичные свойства сплавов после традиционно используемых методов обработки, а пластичность оставалась на достаточно высоком уровне. Аналогичный прирост прочности при сохранении пластичности демонстрирует и умз жаропрочный алюминиевый сплав АК4-1 после обработки рКуП и последующего старения как при комнатной, так и при повышенной температуре ~ 150°С — температуре эксплуатации. В работе [9] на примере алюминиевого сплава 5083 было показано, что оптимизированные режимы термической обработки, проводимой после рКуП, позволяют сформировать умз состояние, обеспечивающее формирование в материале уникального комплекса свойств. При сохранении высокой прочности характеристики пластичности и трещин-ностойкости обработанного ИПД материала повышаются почти в 2 раза и достигают уровня, характерного для исходного крупнозернистого состояния.
В настоящее время одновременно с исследованиями ведется интенсивная работа, направленная на получение изделий из умз алюминиевых сплавов, таких как авиационный крепеж, а также пилотных изделий для авиационной промышленности. также ведется разработка металлов и сплавов с УМЗ строением, работающих при криогенных температурах [10]. Активно проводятся исследования, направленные на получение и использование наноструктурных материалов для авиационных двигателей нового поколения [11], а также при изготовлении деталей сложной конфигурации в условиях сверхпластичности [12].
Из широкого спектра возможных применений наноструктурных металлов особое внимание уделяется медико-биологическим имплантантам и приборам.
Высокие прочностные и усталостные свойства являются основными техническими требованиями металлических медико-биологических материалов, в особенности титана и его сплавов [13], которые имеют отличную биологическую совместимость и высокие биомеханические свойства. Например, для вправления костей целесообразно использование пластин и дисков, полученных из наноструктурного титана, а также хирургических инструментов. Эти изделия наряду с высокой прочностью должны иметь высокую способность сопротивляться изгибу и достаточную пластичность. Были проанализированы различные конструкции имплантантов для соединения костей. это привело к конструированию и разработке серии наноструктурных титановых имплантантов (рис. 4).
К настоящему времени выявлены важные преимущества наноструктурного титана [14] — высокая статическая прочность (ств > 1000 МПа) и сопротивление усталости — более чем 500 МПа при 2х 107 циклах и отличная биологическая совместимость.
Большие перспективы применения ИПД для повышения механических и функциональных свойств выявлены для группы металлических сплавов с термоупругими мартенситными превращениями и эффектами памяти формы (ЭПФ), среди которых особенно выделяются сплавы никелида титана — (нитинол).
эти сплавы имеют большой потенциал для применения в технике и медицине, в качестве имплантируемых в организм и длительно функционирующих материалов [15].
Рис. 4. Медицинские имплантаты, изготовленные из наноструктурного титана:
(а, б) имплантаты для остеосинтеза,
(в) конусообразный винт для выправления позвоночника,
(г) устройство для коррекции и восстановления позвоночника
титан и титановые сплавы интенсивно используются в настоящее время в качестве материалов для имплантантов в травматологии и ортопедии. Это является следствием ряда свойств, в первую очередь, биологической совместимости, высокой коррозионной стойкости и высокой прочности в сравнении с другими материалами.
Второй пример высокого инновационного потенциала — возможность сверхпластической обработки
ИННОВАЦИИ № 12 (110), 2007
легких сплавов, полученных методом ИПД, при изготовлении изделий сложной формы и обладающих высокой прочностью. Это является перспективным для широких приложений в аэрокосмическом комплексе, автомобилестроении.
Третье инновационное направление лежит в области использования УМЗ материалов и изделий из них при экстремально низких температурах (в арктических условиях, приложения для нефте- и газодобывающей промышленности). Эти приложения УМЗ материалов могут быть достаточно эффективны, и результаты могут быть достигнуты в ближайшее время.
Литература
1. Gleiter H. Nanocrystalline materials. Prog. Mater. Sci., 1989, 33, P. 223-330.
2. Морохов И. Д., Трусов Л. Д., Лаповок В. И. Физические явления в ультрадисперсных средах. М.: Наука, 1984. 472 с.
3. Cегал В. М., Резников В. И., Дробышевский Ф. Е., Копылов В. И. Пластическая обработка металлов простым сдвигом // Изв. АН СССР. Металлы. 1981. №1. С. 115-123.
4. Валиев Р. З., Корзников А. В., Мулюков Р. Р. Структура и свойства металлических материалов с субмикрокристаллической структурой. // ФММ. 1992. Т. 2. №6. С. 70-86.
5. Наймарк О. Б. Коллективные свойства ансамблей дефектов и некоторые нелинейные проблемы пластичности и рарушепия. // Физическая мезомеханика, 2003. Т. 4., №4. С. 45-72.
6. Lowe T. C. and Zhu Y. T. Commercialization of nanostructured metals produced by severe plastic deformation processing. // Adv. Eng. Mater. 2003. 5. P. 373-378.
7. Маркушев М. В., Мурашкин М. Ю. Структура и свойства алюминиевого сплава 1560 после интенсивной пластической деформации угловым прессованием и прокаткой. // Материаловедение. 2004. №8. С. 38-42.
8. Murashkin M. Yu., Markushev M. V., Ivanisenko Yu. V., Valiev R. Z. Strength of Commercial Aluminum Alloys After Equal Channel Angular Pressing (ECAP) and Post-ECAP Processing. // Solid State Phenomena, Vol. 114 (2006), pp. 91-96.
9. Markushev M. V., Murashkin M. Yu., Bampton C. C, Hardwick D. A. Structure and properties of ultra-fine grained aluminium alloys produced by severe plastic deformation. // Mat. Sci. Eng. 1997. A 234-236. P. 927-931.
10. Бенгус В. З, Смирнов С. Н, Табачникова Е. Д., Романчен-ко В. В., Хоменко С. Н, Гундеров Д. В., Столяров В. В., Валиев Р. З. Пластичность наноструктурного и поликристаллического титана при температурах 300, 77 и 4,2°К. // Металлофизика: новейшие технологии. 2004. Т. 26. № 11. C. 1483-1492.
11. Semenova I. P., Raab G. I., Saitova L. R., Valiev R. Z. The effect of equal channel angular pressing on the structure and mechanical behavior of Ti-6Al-4V alloy. // Mater. Sci. Eng. 2004. A387-389. P. 805-808.
12. Xu C., Furukawa M., Horita, Z. andLangdon T. G. Using ECAP to achieve grain refinement, precipitate fragmentation and high strain rate superplasticity in a spray-cast aluminium alloy. // Acta Mater. 2003. 51. P. 6139-6149.
13. Titanium in medicine: material science, surface science, engineering, biological responses and medical applications / Eds.: D. M. Brunette, P. Tengvall, M. Textor, P. Thomsen. Berlin: Springer, 2001.
14. Zhu Y. T., Lowe T. C., Valiev R. Z., Stolyarov V. V., Latysh V. V., Raab G. I. Ultrafine-grained titanium for medical implants. //US Patent 6,399, 215 of 2002.
15. Pushin V. G., Stolyarov V. V., Valiev R. Z., Kourov N. I., Kuranova N. N., Prokofiev E. A., Yurchenko L. I. // Annales de Chimie-Science des Materiaux. 2002. V. 27. № 3. P. 77.
