blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2016-10-679-687blackmet-940Research ArticleМАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕMATERIAL SCIENCEФОРМИРОВАНИЕ НАНОСЛОЕВ ЗА СЧЕТ РАЗВИТИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ НЕУСТОЙЧИВОСТЕЙ ПРИ ВНЕШНИХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХNANOLAYERS FORMATION AT HYDRODYNAMIC INSTABILITY DEVELOPMENT UNDER THE EXTERNAL ENERGY EFFECTSСарычевВ. Д.SarychevV. D.

к.т.н., доцент кафедры физики им. В.М. Финкеля

Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair of Physics named after V.M. Finkel

sarychev_vd@mail.ruГромовВ. Е.GromovV. E.

д.ф.-м.н., профессор, заведующий кафедрой физики им. В.М. Финкеля

Dr. Sci. (Phys.-math.), Professor, Head of the Chair of Physics named after V.M. Finkel

gromov@physics.sibsiu.ruНевскийС. А.NevskiiS. A.

к.т.н., доцент кафедры физики им. В.М. Финкеля

Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair of Phys- ics named after V.M. Finkel

nevskiy_sa@physics.sibsiu.ruНизовскийА. И.NizovskiiA. I.

к.х.н., старший научный сотрудник

Cand. Sci. (Chem.), Senior Researcher

alexniz@inbox.ruКоноваловС. В.KonovalovS. V.

д.т.н., доцент, профессор кафедры физики им. В.М. Финкеля

Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair of Physics named after V.M. Finkel

konovalov@physics.sibsiu.ruСибирский государственный индустриальный университет (654007, Россия, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Кирова, 42)РоссияSiberian State Industrial University, Novokuznetsk, RussiaRussian FederationИнститут катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (630090, Россия, Новосибирск, ул. Лаврентьева, 5)РоссияBoreskov Institute of Catalysis SB RAS, Novosibirsk, RussiaRussian Federation2016261020165910679687Copyright © Сарычев В.Д., Громов В.Е., Невский С.А., Низовский А.И., Коновалов С.В., 20162016Сарычев В.Д., Громов В.Е., Невский С.А., Низовский А.И., Коновалов С.В.Sarychev V.D., Gromov V.E., Nevskii S.A., Nizovskii A.I., Konovalov S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/940

С единых позиций интерпретируются экспериментально установленные закономерности формирования упрочняющих поверхностных наноструктур при различных внешних энергетических воздействиях (электровзрывном легировании, электронно-пучковой обработке, термомеханическом упрочнении проката по режиму ускоренного охлаждения, интенсивных механических воздействиях при длительной эксплуатации рельсов). Выполнено математическое моделирование формирования наноструктурных образований в результате развития неустойчивостей равновесных состояний в поверхностных слоях (неустойчивости Кельвина–Гельмгольца и Марангони), проанализированы соответствующие дисперсионные уравнения и получены аналитические зависимости декремента (α) от длины волны (λ) в микро- и нанодиапазонах. Отмечено соответствие числовых значений наблюдаемых максимумов зависимости α(λ) экспериментальным значениям параметров наноструктур и дана его физическая интерпретация.

The attempt to interpret the experimentally established regularities of strengthening surface nanostructures formation under different energy effects (electro-explosive alloying, electron-beam treatment, rolling products thermomechanical strengthening due to accelerated cooling, severe mechanical action at long term operation) was made on unified position. The mathematical modeling of nanostructured states formation in consideration of equilibrium states instabilities development in surface layers (Kelvin–Helmholtz and Marangoni instabilities) was carried out, the corresponding dispersion equations were analyzed and the analytical dependences of instability decrement α on perturbation wave length λ in micro and nanoranges were established. The correspondence of numerical values of maximum observed on the α(λ) dependences to experimental nanostructure parameters was noted and its physical interpretation was made.

нанослоинеустойчивостьповерхностьдисперсионное уравнениедекрементдлина волныnanolayerinstabilitysurfacedispersion equationdecrementwave lengthReferencesНаноматериалы: структура, свойства и применение / А.М. Глезер, В.Е. Громов, Ю.Ф. Иванов, Ю.П. Шаркеев. – Новокузнецк: Интер-Кузбасс, 2012. – 423 с.Glezer A.M., Gromov V.E., Ivanov Yu.F., Sharkeev Yu.P. Nanomaterialy: struktura, svoistva i primenenie [Nanomaterials: structure, properties and usage]. Novokuznetsk: Inter-Kuzbass, 2012, 423 p. (In Russ.).Soskova N.A., Budovskikh E.A., Gromov V.E., Raikov S.V., Ivanov Y.F. Formation of dislocation-free nanostructures in metals on electroexplosive alloying // Steel in Translation. 2012. Vol. 42. No. 12. P. 820 – 822.Soskova N.A., Budovskikh E.A., Gromov V.E., Raikov S.V., Ivanov Y.F. Formation of dislocation-free nanostructures in metals on electroexplosive alloying. Steel in Translation. 2012, vol. 42, no. 12, pp. 820–822.Efi mov O.Y., Yur’ev A.B., Ivanov Y.F., Gromov V.E., Piskalenko V.V. Evolution of the structural and phase states in a plasmahardened iron roller // Steel in Translation. 2012. Vol. 42. No. 6. P. 489 – 494.Efimov O.Y., Yur’ev A.B., Ivanov Y.F., Gromov V.E., Piskalenko V.V. Evolution of the structural and phase states in a plasmahardened iron roller. Steel in Translation. 2012, vol. 42, no. 6, pp. 489–494.Gromov V.E., Yur’ev A.B., Morozov K.V., Ivanov Yu.F. Microstructure of quenched rails. – Cambridge: CISP, 2016. – 225 p.Gromov V.E., Yur’ev A.B., Morozov K.V., Ivanov Yu.F. Microstructure of quenched rails. Cambridge: CISP, 2016, 225 p.Шахпазов Е.Х., Глезер А.М. Перспективы применения наноматериалов в черной металлургии // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2007. № 1. С. 66 – 69.Shakhpazov E.Kh., Glezer A.M. Usage opportunities of nanomaterials in non-ferrous metallurgy. Problemy chernoi metallurgii i materialovedeniya. 2007, no. 1, pp. 66–69. (In Russ.).Глезер А.М., Громов В.Е. Наноматериалы, созданные путем экстремальных воздействий. – Новокузнецк: Интер-Кузбасс, 2010. – 171 с.Glezer A.M., Gromov V.E. Nanomaterialy, sozdannye putem ekstremal’nykh vozdeistvii [Nanomaterials, created by the way of an extreme influences]. Novokuznetsk: Inter-Kuzbass, 2010, 171 p. (In Russ.).Многофункциональные конструкционные материалы нового поколения / Под ред. В.Е. Громова. – Новокузнецк: изд. СибГИУ, 2015. – 298 с.Mnogofunktsional’nye konstruktsionnye materialy novogo pokoleniya [Multifunctional structural materials of a new generation]. Gromov V.E. ed. Novokuznetsk: izd. SibGIU, 2015, 298 p. (In Russ.).Валиев Р.З., Еникеев Н.А., Мурашкин М.Ю., Утяшев Ф.З. Использование интенсивных пластических деформаций для получения объемных наноструктурных металлических материалов // Известия РАН. Механика твердого тела. 2012. № 4. С. 106 – 119.Valiev R.Z., Enikeev N.A., Murashkin M.Yu., Utyashev F.Z. Using intensive plastic deformations for manufacturing bulk nanostructure metallic materials. Mechanics of Solids. 2012, vol. 47, no. 4,Валиев Р.З., Рааб Г.И., Боткин А.В., Дубинина С.В. Получение ультрамелкозернистых металлов и сплавов методами интенсивной пластической деформации: новые подходы к разработке технологий // Изв. вуз. Черная металлургия. 2012. № 8. С. 44 – 47.pp. 463–474.Андриевский Р.А. Металлические нано- и микростекла: новые подходы в наноструктурном материаловедении // Успехи физических наук. 2013. № 3. С. 277 – 285.Valiev R.Z., Raab G.I., Botkin A.V., Dubinina S.V. Obtaining of ultra-fine-grained metals and alloys using the intensive plastic deformation: new approaches to the technology development. Izves tiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2012, no. 8, pp. 44–47. (In Russ.).Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. 6. Гидродинамика. – М.: Наука, 1986. – 736 с.Andrievskii R.A. Metal nano- and microglasses: new approaches in nanostructural material science. Uspekhi fizicheskikh nauk. 2013, no. 3, pp. 277–285. (In Russ.).Физические основы электровзрывного легирования металлов и сплавов / А.Я. Багаутдинов, Е.А. Будовских, Ю.Ф. Иванов, В.Е. Громов. – Новокузнецк: изд. СибГИУ, 2007. – 307 с.Landau L.D., Lifshits E.M. Teoreticheskaya fizika. T. 6. Gidrodinamika [Theoretical physics. Vol. 6. Hydrodynamics]. Moscow: Nauka, 1986, 736 p. (In Russ.).Ivanov Y.F., Budovskikh E.A., Gromov V.E., Bashchenko L.P., Soskova N.A., Raikov S.V. Formation of nanocomposite layers at the surface of VT1-0 titanium in electroexplosive carburization and electron-beam treatment // Steel in Translation. 2012. Vol. 42. No. 6. P. 499 – 501.Bagautdinov A.Ya., Budovskikh E.A., Ivanov Yu.F., Gromov V.E. Fizicheskie osnovy elektrovzryvnogo legirovaniya metallov i splavov [Physical basics of electro-explosive alloying of metals and alloys]. Novokuznetsk: izd. SibGIU, 2007, 307 p. (In Russ.).Sizov V.V., Gromov V.E., Vorob’ev S.V., Konovalov S.V., Ivanov Y.F. Fatigue failure of stainless steel after electron-beam treatment // Steel in Translation. 2012. Vol. 42. No. 6. P. 486 – 488.Ivanov Y.F., Budovskikh E.A., Gromov V.E., Bashchenko L.P., Soskova N.A., Raikov S.V. Formation of nanocomposite layers at the surface of VT1-0 titanium in electroexplosive carburization and electron-beam treatment. Steel in Translation. 2012, vol. 42, no. 6, pp. 499–501.Бащенко Л.П., Соскова Н.А., Иванов Ю.Ф. и др. Влияние электронно-пучковой обработки на структуру и микротвердость поверхности технически чистого титана ВТ1-0 после электровзрывного науглероживания // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2012. Т. 9. № 1. С. 15 – 22.Sizov V.V., Gromov V.E., Vorob’ev S.V., Konovalov S.V., Ivanov Y.F. Fatigue failure of stainless steel after electron-beam treatment. Steel in Translation. 2012, vol. 42, no. 6, pp. 486–488.Будовских Е.А., Иванов Ю.Ф., Громов В.Е. и др. Структура и микротвердость поверхностных слоев технически чистого титана ВТ1-0 после электровзрывного науглероживания и последующей электронно-пучковой обработки // Авиационная промышленность. 2012. № 2. С. 44 – 48.Bashchenko L.P., Soskova N.A., Ivanov Yu.F., Teresov A.D., Raikov S.V., Budovskikh E.A., Gromov V.E. Influence of electronbeam treatment on the structure and microhardness of a surface of a commercially pure titanium VT1-0 after electro-explosive carburizing. Fundamental’nye problemy sovremennogo materialovedeniya. 2012, vol. 9, no. 1. pp. 15–22. (In Russ.).Romanov D.A., Budovskikh E.A., Zhmakin Y.D., Gromov V.E. Surface modifi cation by the EVU 60/10 electroexplosive system // Steel in Translation. 2011. Vol. 41. No. 6. P. 464 – 468.Budovskikh E.A., Ivanov Yu.F., Gromov V.E., Raikov S.V., Bashchenko L.P., Ionina A.V. Structure and microhardness of a surface of a commercially pure titanium VT1-0 after electro-explosive carburizing and the subsequent electron-beam treatment. Aviatsionnaya promyshlennost’. 2012, no. 2, pp. 44–48. (In Russ.).Karpii S.V., Morozov M.M., Ivanov Y.F., Budovskikh E.A., Gromov V.E. Formation of nanophases in electroexplosive alloying with aluminum and boron and electron-beam treatment of titanium surfaces // Steel in Translation. 2010. Vol. 40. No. 8. P. 723 – 728.Romanov D.A., Budovskikh E.A., Zhmakin Y.D., Gromov V.E. Surface modification by the EVU 60/10 electroexplosive system. Steel in Translation. 2011, vol. 41, no. 6, pp. 464–468.Иванов Ю.Ф., Будовских Е.А., Громов В.Е. и др. Формирование градиентной структуры поверхностных слоев технически чистого титана ВТ1-0 при электровзрывном науглероживании и последующей электронно-пучковой обработке // Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2013. № 1. С. 59 – 63.Karpii S.V., Morozov M.M., Ivanov Y.F., Budovskikh E.A., Gromov V.E. Formation of nanophases in electroexplosive alloying with aluminum and boron and electron-beam treatment of titanium surfaces. Steel in Translation. 2010, vol. 40, no. 8, pp. 723–728.Бащенко Л.П., Иванов Ю.Ф., Будовских Е.А. Модификация структуры поверхностных слоев титана ВТ1-0 при электровзрывном карбоборировании и электронно-пучковой обработке // Изв. вуз. Черная металлургия. 2013. № 3. С. 68 – 70.Ivanov Yu.F., Budovskikh E.A., Gromov V.E., Bashchenko L.P., Raikov S.V. Formation of a gradient structure of surface layers of commercially pure titanium VT1-0 at electro-explosive carburizing and the subsequent electron-beam treatment. Poroshkovaya metallurgiya i funktsional’nye pokrytiya. 2013, no. 1, pp. 59–63. (In Russ.).Молотков С.Г., Бащенко Л.П., Будовских Е.А., Громов В.Е. Моделирование нагрева поверхности металла при электровзрывном легировании с учетом формы теплового импульса // Изв. вуз. Черная металлургия. 2013. № 6. С. 44 – 46.Bashchenko L.P., Ivanov Yu.F., Budovskikh E.A. Modification of the titanium VT1-0 surface layers structure after electroexplosive carboboronizing and electron-beam treatment. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2013, no. 3, pp. 68–70. (In Russ.).Молотков С.Г., Бащенко Л.П., Будовских Е.А., Громов В.Е. Моделирование нагрева поверхности металла, подвергнутого электровзрывному легированию, при последующей электронно-пучковой обработке // Изв. вуз. Черная металлургия. 2013. № 8. С. 43 – 45.Molotkov S.G., Bashchenko L.P., Budovskikh E.A., Gromov V.E. Modeling of heating the metal surface during electroexplosive alloying with different shape of the heat pulse. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2013, no. 6, pp. 44–46. (In Russ.).Сарычев В.Д., Ващук Е.С., Будовских Е.А., Громов В.Е. Образование наноразмерных структур в металлах при воздействии импульсных плазменных струй электрического взрыва // Письма в Журнал технической физики. 2010. № 14. С. 41 – 48.Molotkov S.G., Bashchenko L.P., Budovskikh E.A., Gromov V.E. Modeling of surface heating of metal after electroexplosive alloying at the subsequent electron-beam treatment. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2013, no. 8, pp. 43–45. (In Russ.).Сарычев В.Д., Мочалов С.П., Будовских Е.А. и др. Математическое моделирование и исследование формирования конвективных структур в металлах и сплавах при воздействии импульсных многофазных плазменных струй // Изв. вуз. Черная металлургия. 2010. № 6. С. 44 – 49.Sarychev V.D., Vashchuk E.S., Budovskikh E.A., Gromov V.E. Nanosized structure formation in metals under the action of pulsed electric-explosion-induced plasma jets. Technical Physics Letters. 2010, vol. 36, no. 7, pp. 656–659.Молотков С.Г., Ващук Е.С., Будовских Е.А., Громов В.Е. Математическая модель формирования границы зоны электровзрывного легирования с основой металла // Изв. вуз. Черная металлургия. 2012. № 4. С. 53 – 56.Sarychev V.D., Mochalov S.P., Budovskikh E.A., Vashchuk E.S., Gromov V.E. Metals and alloys convection structure formation at action of multi-phased impulses of plasma jets. Mathematical modeling and investigation. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2010, no. 6, pp. 44–49. (In Russ.).Грановский А.Ю., Сарычев В.Д., Громов В.Е. Модель формирования внутренних нанослоев при сдвиговых течениях материалов // Журнал технической физики. 2013. Т. 83. Вып. 10. С. 155 – 158.Molotkov S.G., Vashchuk E.S., Budovskikh E.A., Gromov V.E. Mathematical model of the border zone formation of electro-explosive doping with the metal basis. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2012, no. 4, pp. 53–56. (In Russ.).Сарычев В.Д., Грановский А.Ю., Черемушкина Е.В., Громов В.Е. Модель перемешивания слоев, созданных при электровзрывной обработке // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2013. № 4. С. 558 – 562.Granovskii A.Yu., Sarychev V.D., Gromov V.E. Model of formation of inner nanolayers in shear flows of material. Technical Physics. 2013, vol. 58, no. 10, pp. 1544-1547.Модификация структуры и свойств эвтектического силумина электронно-ионно-плазменной обработкой / А.П. Ласковнев, Ю.Ф. Иванов, Е.А. Петрикова и др. – Минск: Белорусская наука, 2013. – 287 с.Sarychev V.D., Granovskii A.Yu., Cheremushkina E.V., Gromov V.E. Model of layer mixing, created at the electro-explosive treatment. Fundamental’nye problemy sovremennogo materialovedeniya. 2013, no. 4, pp. 558–562. (In Russ.).Khaimzon B.B., Sarychev V.D., Soskova N.A., Gromov V.E. Tem perature distribution produced by pulsed energy fluxes, with evaporation of the target // Steel in Translation. 2013. Vol. 43. No. 2. P. 55 – 58.Laskovnev A.P., Ivanov Yu.F., Petrikova E.A., Koval’ N.N., Uglov V.V., Cherenda N.N., Bibik N.V., Astashinskii V.M. Modifikatsiya struktury i svoistv evtekticheskogo silumina elektronno-ionnoplazmennoi obrabotkoi [Structure and properties modification of eutectic silumin with electron-ionic-plasma treatment]. Minsk: Belo russkaya nauka, 2013, 287 p. (In Russ.).Sarychev V.D., Mochalov S.P., Budovskikh E.A., Vashchuk E.S., Gromov V.E. Formation of convective structures in metals and alloys under the action of pulsed multiphase plasma jets // Steel in Translation. 2010. Vol. 40. No. 6. P. 531 – 536.Khaimzon B.B., Sarychev V.D., Soskova N.A., Gromov V.E. Temperature distribution produced by pulsed energy fluxes, with evaporation of the target. Steel in Translation. 2013, vol. 43, no. 2, pp. 55–58.Lee P.D., Quested P.N., McLean M. Modelling of Marangoni effects in electron beam melting // Phil. Trans. R. Soc. Lond. A. 1998. Vol. 356. P. 1027 – 1043.Sarychev V.D., Mochalov S.P., Budovskikh E.A., Vashchuk E.S., Gromov V.E. Formation of convective structures in metals and alloys under the action of pulsed multiphase plasma jets. Steel in Translation. 2010, vol. 40, no. 6, pp. 531–536.Zen’kovskaya S.M. Long-wave oscillatory Marangoni instability in a horizontal liquid layer // J. Appl. Math. and Mech. 2007. Vol. 71. P. 755 – 761.Lee P.D., Quested P.N., McLean M. Modelling of Marangoni effects in electron beam melting. Phil. Trans. R. Soc. Lond. A. 1998, vol. 356, pp. 1027–1043.Sarychev V.D., Nevskii S.A., Konovalov S. V., Komissarova I. A., Cheremushkina E.V. Thermocapillary model of formation of surface nanostructure in metals at electron beam treatment // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2015. Vol. 91. No. 012028 (9 p).Zen’kovskaya S.M. Long-wave oscillatory Marangoni instability in a horizontal liquid layer. J. Appl. Math. and Mech. 2007, vol. 71, pp. 755–761.Grishunin V.A., Gromov V.E., Konovalov S.V., Ivanov Y.F., Teresov A.D. Evolution of the phase composition and defect substructure of rail steel subjected to high-intensity electron-beam treatment // Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron techniques. 2013. Vol. 7. P. 990 – 995.Sarychev V.D., Nevskii S.A., Konovalov S.V., Komissarova I.A., Cheremushkina E.V. Thermocapillary model of formation of surface nanostructure in metals at electron beam treatment. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2015, vol. 91, no. 012028 (9 p).Ефимов О.Ю., Костерев В.Б., Громов В.Е. и др. Закономерности и механизмы формирования структурно-фазовых состояний и механических свойств балочного профиля из стали 09Г2С при термомеханическом упрочнении // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2010. № 3. С. 13 – 21.Grishunin V.A., Gromov V.E., Konovalov S.V., Ivanov Y.F., Teresov A.D. Evolution of the phase composition and defect substructure of rail steel subjected to high-intensity electron-beam treatment. Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron techniques. 2013, vol. 7, pp. 990–995.Belov E.G., Efimov O.Y., Ivanov Y.F., Gromov V.E., Kolubaeva Y.A. Formation of the structural and phase states in hardened castiron rollers. Part 1 // Steel in Translation. 2010. Vol. 40. No. 4. P. 322 – 324.Efimov O.Yu., Kosterev V.B., Gromov V.E., Ivanov Yu.F., Yur’ev A.B., Konovalov S.V. Regularities and mechanisms of formation of structure-phase states and mechanical properties of a beam profile from steel 09G2S at shock hardening. Problemy chernoi metallurgii i materialovedeniya. 2010, no. 3, pp. 13–21. (In Russ.).Kosterev V.B., Efimov O.Y., Ivanov Y.F., Belov E.G., Gromov V.E. Formation of gradient structure-phase states in thermome chanical hardening // Steel in Translation. 2011. Vol. 41. No. 4. P. 283 – 286.Belov E.G., Efimov O.Y., Ivanov Y.F., Gromov V.E., Kolubaeva Y.A. Formation of the structural and phase states in hardened castiron rollers. Part 1. Steel in Translation. 2010, vol. 40, no. 4, pp. 322–324.Efimov О.Yu., Ivanov Yu.F., Konovalov S.V., Gromov V.E. Gradient structural-phase states in the thermostrengthened low-carbon steel reinforcement // Materials and manufacturing processes. 2011. Vol. 26. P. 144 – 146.Kosterev V.B., Efimov O.Y., Ivanov Y.F., Belov E.G., Gromov V.E. Formation of gradient structure-phase states in thermomechanical hardening. Steel in Translation. 2011, vol. 41, no. 4, pp. 283–286.Belov E.G., Efimov O.Y., Yur’ev A.B., Ivanov Y.F., Gromov V.E. Evolution of the structural-phase state of the surface of plasmahardened rollers // Steel in Translation. 2011. Vol. 41. No. 2. P. 102 – 104.Efimov О.Yu., Ivanov Yu.F., Konovalov S.V., Gromov V.E. Gradient structural-phase states in the thermostrengthened low-carbon steel reinforcement. Materials and manufacturing processes. 2011, vol. 26, pp. 144–146.Belov E.G., Poltoratskii L.M., Efimov O.Y., Konovalov S.V., Gromov V.E. Formation of structure and mechanical properties in the accelerated cooling of An H beam // Steel in Translation. 2010. Vol. 40. No. 2. P. 114 – 118.Belov E.G., Efimov O.Y., Yur’ev A.B., Ivanov Y.F., Gromov V.E. Evolution of the structural-phase state of the surface of plasma-hardened rollers. Steel in Translation. 2011, vol. 41, no. 2, pp. 102–104.Belov E.G., Kopylov I.V., Dikan’ O.V., Gromov V.E. Production of DP155 I-beams for monorail tracks // Steel in Translation. 2010. Vol. 40. No. 10. P. 873 – 875.Belov E.G., Poltoratskii L.M., Efimov O.Y., Konovalov S.V., Gromov V.E. Formation of structure and mechanical properties in the accelerated cooling of an H beam. Steel in Translation. 2010, vol. 40, no. 2, pp. 114–118.Ефимов О.Ю., Чинокалов В.Я., Юрьев А.Б. и др. Закономерности формирования структурно-фазовых состояний и механических свойств при ускоренном охлаждении двутавра // Изв. вуз. Черная металлургия. 2011. № 4. С. 16 – 19.Belov E.G., Kopylov I.V., Dikan’ O.V., Gromov V.E. Production of DP155 I-beams for monorail tracks. Steel in Translation. 2010, vol. 40, no. 10, pp. 873–875.Костерев В.Б., Ефимов О.Ю., Иванов Ю.Ф. и др. Формирование градиентных структурно-фазовых состояний при термомеханическом упрочнении // Изв. вуз. Черная металлургия. 2011. № 4. С. 24 – 27.Efimov O.Yu., Chinokalov V.Ya., Yur’ev A.B., Belov E.G., Gromov V.E. Structure-phase states and mechanical properties formation regularities at accelerated cooling of parallel flange beam. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2011, no. 4, pp. 16–19. (In Russ.).Сидоренко О.Г., Федорова И.П., Демченко Е.М. и др. Виды разрушений термомеханически упрочненной высокопрочной арматуры, подверженной водородному охрупчиванию. – В кн.: Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. – Киев: Наукова думка, 1995. С. 222 – 229.Kosterev V.B., Efimov O.Yu., Ivanov Yu.F., Belov E.G., Gromov V.E. Formation regularities of gradient structure-phase states at strengthening by heat-and mechanical treatment. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2011, no. 4, pp. 24–27. (In Russ.).Сидоренко О.Г. Новые технологические решения процесса термомеханического упрочнения арматурной стали. – В кн.: Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. Вып. 3. – Киев: Наукова думка, 1999. С. 306 – 311.Sidorenko O.G., Fedorova I.P., Demchenko E.M., Klepikov A.G., Razdobreev V.G. Types of fractures of thermomechanical hardening of high-tensile reinforcement, subjected to hydrogen embrittlement. In: Fundamental’nye i prikladnye problemy chernoi metallurgii [Fundamental and applied issues of ferrous metallurgy]. Kiev: Naukova dumka, 1995, pp. 222–229. (In Russ.).Узлов И.Г., Сидоренко О.Г., Федорова И.П. и др. Новое в технологии управления процессом термического упрочнения арматурного проката // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2008. № 1. С. 89 – 91.Sidorenko O.G. New technological solutions of the process of thermomechanical hardening of reinforcing steel. In: Fundamental’nye i prikladnye problemy chernoi metallurgii. Vyp. 3 [Fundamental and applied issues of ferrous metallurgy. Issue 3]. Kiev: Naukova dumka, 1999, pp. 306–311. (In Russ.).Большаков В.И. История развития термического упрочнения проката: монография. – Днепропетровск: ПГАСА, 2012. – 388 с.Uzlov I.G., Sidorenko O.G., Fedorova I.P., Sukhoi A.P., Kekukh A.V., Lyasov V.G., Mamaev A.V. New in the control technology of the process of thermal hardening of reinforcing bar. Metallurgicheskaya i gornorudnaya promyshlennost’. 2008, no. 1, pp. 89–91. (In Russ.).Сарычев В.Д., Волошина М.С., Громов В.Е. Математическая модель генерации термоупругих волн при воздействии концентрированных потоков энергии на материалы // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2011. Т. 8. № 4. С. 71 – 77.Bol’shakov V.I. Istoriya razvitiya termicheskogo uprochneniya prokata: monografiya [History of the development of thermal bar hardening: monography]. Dnepropetrovsk: PGASA, 2012, 388 p. (In Russ.).Морозов С.И., Погорелов А.И., Демченко Е.М. и др. Повышение стойкости против коррозионного растрескивания под напряжением термомеханически упрочненной арматурной стали // Сталь. 1994. № 6. С. 66 – 69.Sarychev V.D., Voloshina M.S., Gromov V.E. Mathematical model of generation of thermoelastic waves at the influence of the concentrated power flow on the materials. Fundamental’nye problemy sovremennogo materialovedeniya. 2011, vol. 8, no. 4, pp. 71–77. (In Russ.).Sarychev V.D., Granovskii A.Yu., Nevskii S.A., Gromov V.E. Model of formation of droplets during electric arc surfacing of functional coatings // AIP Conference Proceedings. 2016. Vol. 1698. No. 030013 (5 p).Morozov S.I., Pogorelov A.I., Demchenko E.M., Klepikov A.G., Sidorenko O.G., Krasovskaya G.M. Stabilization against corrosion cracking under tension of thermomechanically hardened reinforcing steel. Stal’. 1994, no. 6, pp. 66–69. (In Russ.).Lojkowski W., Millman Y., Chugunova S.I., Goncharova I.V., Djahanbakhsh M., Bürkle G., Fecht H.-J. The mechanical properties of the nanocrystalline layer on the surface of railway tracks // Materials Science and Engineering: A. 2003. Vol. 303. No. 1-2. P. 209 – 215.Sarychev V.D., Granovskii A.Yu., Nevskii S.A., Gromov V.E. Model of formation of droplets during electric arc surfacing of functional coatings. AIP Conference Proceedings. 2016, vol. 1698, no. 030013 (5 p).Ivanisenko Yu., Fecht H.J. Microstructure modifi cation in the Surface Layers of Railway Rails and Wheels: Effect of High Strain Rate Deformation // Steel tech. 2008. Vol. 3. No. 1. P. 19 – 23.Lojkowski W., Millman Y., Chugunova S.I., Goncharova I.V., Djahanbakhsh M., Bürkle G., Fecht H.-J. The mechanical properties of the nanocrystalline layer on the surface of railway tracks. Materials Science and Engineering: A. 2003, vol. 303, no. 1–2, pp. 209–215.Ivanisenko Yu., Lojkowski W., Valiev R.Z., Fecht H.-J. The mechanism of formation of nanostructure and dissolution of cementite in a pearlitic steel during high pressure torsion // Acta Mater. 2003. Vol. 51. No. 18. P. 5555 – 5570.Ivanisenko Yu., Fecht H.J. Microstructure modification in the surface layers of railway rails and wheels: effect of high strain rate deformation. Steel tech. 2008, vol. 3, no. 1, pp. 19–23.Тарасов С.Ю., Рубцов В.Е. Сдвиговая неустойчивость в подповерхностном слое материала при трении // Физика твердого тела. 2011. Т. 53. № 2. С. 336 – 340.Ivanisenko Yu., Lojkowski W., Valiev R.Z., Fecht H.-J. The mechanism of formation of nanostructure and dissolution of cementite in a pearlitic steel during high pressure torsion. Acta Mater. 2003, vol. 51, no. 18, pp. 5555–5570.Tarasov S., Rubtsov V., Kolubaev A. Subsurface shear instability and nanostructuring of metals in sliding // Wear. 2010. Vol. 268. No. 1. P. 59 – 66.Tarasov S.Yu., Rubtsov V.E. Shear instability in the subsurface layer of a material in friction. Physics of the Solid State. 2011, vol. 53, no. 2, pp. 358–362.Sarychev V.D., Nevskii S.A., Granovskii A.Yu., Gromov V.E. Mathematical model of nanostructure formation in rail steel under high intensive mechanical loading // AIP Conf. Proc. 2015. Vol. 1683. No. 020200 (4 p).Tarasov S., Rubtsov V., Kolubaev A. Subsurface shear instability and nanostructuring of metals in sliding. Wear. 2010, vol. 268, no. 1, pp. 59–66.Физические величины: Справочник / Под. ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 1232 с.Sarychev V.D., Nevskii S.A., Granovskii A.Yu., Gromov V.E. Mathematical model of nanostructure formation in rail steel under high intensive mechanical loading. AIP Conf. Proc. 2015, vol. 1683, no. 020200 (4 p).Иванов Ю.Ф., Громов В.Е., Перегудов О.А. и др. Эволюция структурно-фазовых состояний рельсов при длительной эксплуатации // Изв. вуз. Черная металлургия. 2015. № 4. С. 262 – 266.Fizicheskie velichiny: Spravochnik [Physical values: Reference book]. Grigor’ev I.S., Meilikhov E.Z. eds. Moscow: Energoatomizdat, 1991, 1232 p. (In Russ.).Громов В.Е., Перегудов О.А., Иванов Ю.Ф. и др. Эволюция структуры и свойств поверхностного слоя рельсов при длительной эксплуатации // Вопросы материаловедения. 2015. № 3 (83). С. 30 – 37.Ivanov Yu.F., Gromov V.E., Peregudov O.A., Morozov K.V., Yur’ev A.B. Evolution of rail structure-phase states at continuous service. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2015, no. 4, pp. 262–266. (In Russ.).Gromov V.E., Peregudov O.A., Ivanov Yu.F., Morozov K.V., Alsaraeva K.V. Evolution of structure and properties of a surface layer of rails at continuous service. Voprosy materialovedeniya. 2015, no. 3(83), pp. 30–37. (In Russ.).Gromov V.E., Peregudov O.A., Ivanov Yu.F., Morozov K.V., Alsaraeva K.V. Evolution of structure and properties of a surface layer of rails at continuous service. Voprosy materialovedeniya. 2015, no. 3(83), pp. 30–37. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.