Износ в парах трения как задача физической мезомеханики

Износ в парах трения как задача физической мезомеханики

В.Е. Панин, A.B. Колубаев, А.И. Слосман1, С.Ю. Тарасов,

С.В. Панин, Ю.П. Шаркеев

Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск, 634021, Россия 1Томский политехнический университет, Томск, 634034, Россия

На основе экспериментальных исследований, выполненных в последнее время авторами, и анализа известных литературных данных обосновывается эффективность применения физической мезомеханики к описанию проблемы деградации поверхности при трении. Физическая мезомеханика позволяет построить обобщенную иерархическую модель деформации и изнашивания, в основе которой лежит самосогласованное вихревое движение мезообъемов по схеме “сдвиг + поворот”, сопровождающееся формированием дискретных частиц износа. Наиболее важными элементами модели являются циклическое механическое и температурное воздействия, связанные с взаимодействием микронеоднородностей шероховатой поверхности, локализация деформации и фрагментация материала на различных масштабных уровнях.

1. Введение

Большое разнообразие сложных процессов, одновременно протекающих на поверхностях трения (неоднородная пластическая деформация в приповерхностных слоях, температурные вспышки, локальное схватывание, окисление, фазовые превращения и др.), затрудняет построение единого подхода к описанию процесса изнашивания трущихся тел. Поэтому в литературе обычно ограничиваются общей классификацией известных механизмов изнашивания, их идентификацией в различных условиях трения, изучением характера каждого отдельного механизма [1]. И как отмечалось В.Д. Кузнецовым [2], рассмотрение отдельных составляющих проблемы обусловлено необходимостью установления доминирующего фактора процесса, который адекватно отражает основную природу изнашивания.

Основываясь на таком классическом рассмотрении трения и износа, трудно ожидать выявления общих закономерностей разрушения поверхности при трении. Тем не менее, по мнению авторов, единый подход к решению сложной проблемы деградации поверхностного слоя материала может быть развит на основе представлений о структурных уровнях пластической деформации [3-5] и физической мезомеханики [6, 7]. В отличие от традиционного феноменологического описания на макромасштабном уровне и исследования всего многообразия процессов на микромасштабном уровне физическая ме-зомеханика описывает нагруженное твердое тело как иерархическую систему, в которой процессы деформа-

ции и разрушения развиваются самосогласованно на микро-, мезо- и макромасштабных уровнях. В основе моделей физической мезомеханики лежит описание движения на мезоуровне трехмерных структурных элементов (мезообъемов) по схеме “сдвиг + поворот”. Процессы на микроуровне учитываются как аккомодационные. Усреднение движения конечного числа мезообъемов позволяет получить макроописание деформируемого твердого тела.

Естественно полагать, что образованию частиц износа дискретных размеров должно предшествовать формирование в поверхностном слое фрагментов структуры, которые впоследствии способны отделиться от поверхности. Изучение кинетики развития фрагментированной структуры и разрушения поверхностного слоя твердого тела при трении является задачей физической мезомеханики. Независимо от условий трения и конкретных механизмов изнашивания базовая модель этого процесса всегда должна быть одной: она должна отражать зарождение, эволюцию и механизм отрыва дискретных частиц износа. Модели физической мезо-механики обязательно учитывают возникновение в нагруженном материале локальных концентраторов напряжений, связанных с ними моментных напряжений, вихревой характер движения мезообъемов. Последнее сопровождается возникновением на первой стадии локальных несплошностей и микротрещин, а завершается развитием магистральной трещины и разрушением материала. Именно эта схема лежит в основе формиро-

© Панин В.Е., Колубаев A.B., Слосман А.И., Тарасов С.Ю., Панин С.В., Шаркеев Ю.П., 2000

Рис. 1. Поперечное сечение образцов сплава 36НХТЮ (а) и меди (б) после испытаний в режиме адгезионного изнашивания. Стрелкой указано направление скольжения

вания и отрыва любых дискретных частиц износа. Поэтому базовая модель, описывающая изнашивание в парах трения, должна строиться на основе представлений физической мезомеханики. Специфика условий трения и структура конкретного материала естественно должны учитываться при построении каждой конкретной модели.

Механизм формирования и отрыва дискретной частицы износа по своей сути связан с вихревым характером пластического течения в приповерхностных слоях трения. Этот процесс развивается самосогласованно в иерархии микро- и мезомасштабных уровней. Поэтому для построения моделей изнашивания на основе физической мезомеханики необходимо:

1) идентифицировать масштабные уровни самосогласованной пластической деформации в приповерхностных слоях трения;

2) количественно охарактеризовать вихревой характер деформации в иерархии самосогласованных микро-и мезомасштабных уровней деформации;

3) вскрыть механизм формирования и отрыва дискретных частиц износа в условиях вихревого характера деформации в приповерхностных слоях трения.

Ниже приводятся результаты собственных исследований и обзор литературы, которые обосновывают данный подход к проблеме изнашивания.

2. Основные закономерности формирования мезоструктуры в поверхностном слое при трении

На границе раздела двух сред при трении возникают осцилляции напряжений, обусловленные, с одной стороны, шероховатостью поверхности, с другой, резонансными эффектами в поверхностном слое. Данные напряжения, которые существенно превышают средние приложенные давления и соответствуют пределу текучести материала [8], относятся к разряду высоких и в сочетании со сдвиговыми деформациями приводят к возникновению концентраторов напряжений. Релак-

сация их вызывает появление ротационных мод деформации, ответственных за формирование мезоструктуры нижнего уровня — фрагментированной субструктуры. В зависимости от режимов трения и структуры материала глубокая пластическая деформация на поверхностях трения сопровождается формированием приповерхностного слоя толщиной 5-200 мкм [9-12]. На рис. 1 показаны подобные слои, микроструктура которых является фрагментированной (рис. 2) с размером фрагментов 0.01-0.1 мкм [9], разориентированных относительно друг друга на несколько градусов. При электроннографических исследованиях поверхностного слоя наблюдается микродифракционная картина, имеющая квазикольцевой или кольцевой вид (рис. 2). Фактически исходная структура на поверхности превращается в ультрадисперсную поликристаллическую. Как показали исследования, такой же размер фрагментов и разориен-тировок сохраняется в продуктах износа.

Сравнение структур трения с получаемыми при прокатке металлов [13] свидетельствует о чрезвычайно вы-

Рис. 2. Фрагментированная структура поверхностного слоя сплава 36НХТЮ и электронограмма данного слоя

сокой степени деформации поверхностного слоя при трении, которая при одноосном растяжении встречается лишь в полосах локализованной деформации [14]. Во всех отмеченных случаях размер фрагментов оказывается примерно одинаковым, зависящим только от физикомеханических свойств материала. Как правило, дальнейшая пластическая деформация не приводит к еще большему измельчению субструктуры, что свидетельствует о предельно возможном деформированном состоянии.

Детальный анализ эволюции фрагментированной субструктуры [10, 15, 16] позволяет сказать, что массо-перенос при трении, прокатке и в полосах локализованной деформации имеет общность, связанную с движением мезообъемов (фрагментов), которые являются элементарными носителями пластического течения. В пользу этого заключения свидетельствует оценка коэффициента динамической вязкости в поверхностном слое при трении [17], который имеет порядок 10 Па - с. Такое низкое значение коэффициента вязкости объясняется проскальзыванием ультрадисперсных фрагментов подобно тому, как это наблюдается при высокотемпературной ползучести [18]. Мгновенные напряжения большой величины при трении, локализованные в пространстве, способны вызвать перемещения фрагментов субструктуры (мезообъемов) вдоль поверхности трения. Причем, как следует из рассмотрения пластического течения структурно-неоднородных материалов, основанного на модельных расчетах на разных масштабных уровнях [19], структурные элементы деформации (мезо-фрагменты), действительно, способны смещаться и поворачиваться как целые, участвуя в некристаллографическом скольжении. На рис. 1, б показана “вихревая” структура поверхностного слоя литой меди, образовавшаяся при трении скольжения.

Таким образом, приведенные рассуждения подтверждают высказывания авторов работ [20, 21] о том, что высокие степени деформации, связанные с массопере-носом на поверхности, обусловлены "ротационным" характером деформирования с относительным разворотом фрагментов структуры преимущественно вокруг оси, перпендикулярной направлению трения и параллельной поверхности скольжения. Такой механизм ротационной пластичности, вызванный проскальзыванием и разворотом ультрадисперсных фрагментов относительно друг друга, с одной стороны, обеспечивает в поверхностных слоях трущихся тел чрезвычайно большие пластические деформации. С другой стороны, вызывает локализацию напряжений разного знака в нижележащих слоях, что, по мнению В.И. Владимирова [10], приводит к деформации на следующем масштабном уровне и формированию градиентной структуры.

Действительно, иерархия структурных уровней при деформировании поверхностных слоев материала в результате трения скольжения подтверждается металлографическими исследованиями многих авторов [22-25],

в том числе выявляется и при изучении фрактальных свойств поверхности трения [26] и боковой поверхности образца [27-29]. На рис. 3, а, б показаны боковые поверхности образцов после испытаний на трение при разных режимах (стрелкой указано направление скольжения). Виден ярко выраженный рельеф, обусловленный пластической деформацией. Причем с удалением от поверхности трения степень деформирования материала снижается. Численная обработка РЭМ-изобра-жений боковой поверхности образцов после изнашивания по методике [30], которая позволяет анализировать фрактальные свойства системы, дала результаты, показанные на рис. 3, в, г. Расчетные точки аппроксимированы прямыми, наклон которых к оси абсцисс позволяет определить величину фрактальной размерности поверхности для данного масштаба (увеличения) РЭМ-изображений. При анализе изображений поверхности с увеличением 1500 на графиках четко выделяется интервал в начале оси абсцисс, соответствующий линейному участку зависимости log /(log x), который указывает на область существования самоподобия рельефа поверхности с фрактальной размерностью d > 2. Вне данного интервала масштабов о самоподобии говорить нельзя.

Существование самоподобия рельефа в ограниченном пространстве свидетельствует, по-видимому, о том, что процесс трения в произвольный момент времени сопровождается деформацией, которая не охватывает всю поверхность трения, а локализована в областях, связанных с пятнами касания. В следующий момент времени деформированию подвергаются другие участки поверхности скольжения. С течением времени весь поверхностный слой участвует в процессе деформирования. Однако этот слой состоит из отдельных продефор-мированных областей, рельеф которых коррелирует между собой лишь в пределах, соответствующих размерам пятен касания. Такой характер деформации при трении может объяснить существование самоподобия рельефа в ограниченном интервале масштабов. Кроме этого, область существования скейлинга дает представление о доминирующем структурном мезоуровне процесса пластической деформации поверхностного слоя при трении. В нашем случае элементарным структурным объемом, отвечающим за деформирование и формирование самоподобного рельефа поверхности, является фрагмент кристаллической структуры с характерным размером 0.01 мкм. Об этом свидетельствует нижняя граница существования скейлинга. Верхняя граница самоподобия рельефа участков поверхности зависит от внешних факторов — нагрузки и скорости — и определяется размером деформируемой области, связанной с пятном касания.

Фрактальный анализ РЭМ-изображений боковой поверхности, полученных при увеличении 500, (рис. 4) выявляет другой масштаб структур с коррелирующими по степенному закону интенсивностями. Корреляция

х, мкм

в

Рис. 3. Боковые поверхности образцов из сплава 36НХТЮ после испытаний на трение

интенсивностей, которая свидетельствует о существовании фрактальных свойств поверхности, наблюдается, начиная с -40 мкм. Этот факт может говорить о том, что в приповерхностном слое сформировался самоподобный рельеф, размер минимального структурного

Рис. 4. Результаты фрактального анализа РЭМ-изображений

элемента которого равен 40 мкм. Совпадение данного масштаба с толщиной фрагментированного слоя поразительно. Видимо, появление данного масштаба обусловлено развитием деформации на более высоком мезоскопическом уровне, связанном с движением в поверхностном слое комплекса элементов как целого. Этому движению соответствуют вихревые структуры, которые наблюдаются при деформации поверхностного слоя, а также крупные частицы износа, размер которых сравним с толщиной фрагментированного слоя. Добавим также, что деформация на данном мезоскопическом уровне распространяется на большую глубину, достигая 100 и более микрометров.

Представленные результаты убедительно доказывают, что процессы деформирования при трении и, следовательно, изнашивания осуществляются на различных масштабных уровнях. Поэтому к рассмотрению деформации и разрушения поверхностных структур при трении необходимо подходить с позиций многомасш-табности, о чем ранее говорилось в работах [10, 31].

а б

Рис. 5. Схема зарождения ротационных движений в твердом теле за счет внешнего источника неоднородный напряжений [10]. а — общая схема; б — движение дислокаций

3. Модель течения поверхности трения

Из рассмотренного выше материала следует, что наиболее важными аспектами физики изнашивания являются процессы локализации деформации и фрагментации материала на различных масштабных уровнях, которые приводят к появлению трансляционно-ротационных вихревых структур. Остановимся на некоторых деталях их формирования.

Прежде чем приступить к обсуждению возможных причин, вызывающих образование сильнодеформиро-ванного приповерхностного слоя, отметим, что с точки зрения классической механики сплошной среды нет никаких оснований считать, что поверхностный слой существует. Действительно, напряжения в стационарной задаче трения невелики и однородно распределены по всей толщине образца. Чтобы представить себе локализацию деформации, необходим иной, отличный от стационарного, подход к решению задачи контактирования при трении, в основе которого лежит взаимодействие микронеоднородностей шероховатой поверхности.

Наличие микровыступов на сопряженных поверхностях приводит, с одной стороны, к кратковременным ударам, частота которых зависит от скорости скольжения и степени шероховатости, с другой, к адгезионному схватыванию микроконтактов, что вызывает колебания прилегающих к контакту объемов материала. Материал, прилегающий к данному микроконтакту, увлекается контртелом, деформируется до тех пор, пока напряжения не достигнут величины адгезионного или когезионного взаимодействия. При достижении такого напряжения происходит отрыв контртела и релаксация напряжений за времена, определяемые упругопластическими свойствами материала. Этот процесс можно представить как импульсное стохастическое воздействие, которое при достаточной интенсивности приводит к автоколебаниям трущихся поверхностей. Частота колебаний определяется собственной частотой “резонатора”. В результате повторяющихся ударов по поверхности в глубь среды распространяются экспоненциально затухающие волны механических напряжений и тепловая волна, обусловленная температурными вспышками в пятнах касания [32].

В поверхностном слое, где напряжения превышают предел текучести, будет происходить интенсивное зарождение и движение дислокаций (рис. 5), формируя слой с повышенной концентрацией дефектов. За короткий промежуток времени накопление дислокаций проходит стадии образования “дислокационных стенок” и формирования фрагментов [10, 33]. Оценки плотности дислокаций [10] и характерного размера фрагмента [33] показывают, что в деформированном слое достигаются

14 —2

критическая плотность дислокаций ~ 10 см и предельный масштаб фрагментированной субструктуры ~ 10-2 мкм. Это согласуется с размерами фрагментов, наблюдаемых экспериментально.

Следствием такой перестройки структуры является несоразмерность сопряжения поверхностного слоя с субмикронными фрагментами и нижележащих слоев, сохранивших зеренную структуру. Это вызывает ротационную неустойчивость деформации. Повороты неравноосных мезообъемов инициируют новые концентраторы напряжений. Последние генерируют сдвиги окружающего материала. Тем самым вовлекаются следующие масштабные уровни деформации (рис. 5, а), определяющие глубину деформированного приповерхностного слоя. Взаимосвязь трансляционного и вращательного движений фрагментов субструктуры обуславливает возникновение растягивающих и сжимающих напряжений в нижележащих слоях. Это является причиной формирования мезовихрей с радиусом, зависящим от глубины фрагментированного слоя. Возникновение поворотных моментов сопровождается аккомодационными процессами в нижележащих слоях твердого тела, которые наблюдаются при изучении боковой поверхности образцов в виде полос локализованной деформации (рис. 3). Таким образом, накопление деформации в процессе трения формирует перманентную вихревую фрагментированную структуру на разных масштабных уровнях. На рис. 6 схематически показано образование

Рис. 6. Смещение элементов структуры в приповерхностных слоях пластичного материала при трении. V - направление скольжения

Рис. 7. Формирование мезоструктуры в поверхностном слое образца с покрытием с образованием крупный фрагментов при трении

крупного мезофрагмента, вызванное течением поверхностного слоя. В результате попеременного движения локальных поверхностных объемов крупные мезофраг-менты накладываются друг на друга, создавая сложную деформированную структуру на большой глубине.

Предлагаемый механизм пластической деформации поверхностных слоев материалов при трении подтверждают результаты работы [29], в которой изучалась кинетика развития пластической деформации на ранних стадиях изнашивания по схеме “вал - плоская колодка”. В данной работе прямо показано вихревое движение отдельных элементов структуры в приповерхностных слоях. Наглядное представление пластической деформации стало возможным в результате использования оптикотелевизионного комплекса TOMSC, разработанного в Институте физики прочности и материаловедения СО РАН [34]. Комплекс TOMSC позволяет строить поле векторов смещений отдельных мезоообъемов материала на поверхности образца. При трении, как уже отмечалось, на боковой поверхности возникает рельеф, обусловленный пластической деформацией внутри образца. Локализация напряжений, которая вызвана схемой испытаний, способствует формированию устойчивой деформированной структуры. Последовательное построение полей векторов смещений элементов структуры на поверхности материала выявило различные стадии пластической деформации, начиная с образования приповерхностного слоя с фрагментированной субструктурой и заканчивая формированием крупной “вихревой” мезоструктуры, размеры которой достигают 200-300 мкм.

Подобное развитие пластической деформации не является спецификой нагружения при трении, при котором в результате скольжения сопряженных поверхностей существуют касательные напряжения. Мезоскопи-

ческий характер скольжения элементов структуры имеет место и при одноосном нагружении. Так, в работах [35, 36] качественно подобные результаты получены при исследовании формирования фрагментированной мезо-структуры в результате одноосного растяжения образцов. В этих работах убедительно показано, что релаксация локальных напряжений на мезоуровне происходит путем некристаллографического распространения потоков деформационных дефектов. Пересечение таких мезопотоков и приводит к фрагментации материала.

В работе [37] возникновение и согласованное скольжение деформированных областей обнаружено при моделировании процесса сжатия чистых металлов на начальных стадиях. Методом клеточных автоматов было показано, что сжатие плоского образца сопровождается разбиением материала на крупные мезофрагменты, внутренние элементы которых смещаются, образуя вихрь. Сопряженные вихри при этом движутся в противоположных направлениях, подобно сцепленным шестерням. Следовательно, пластическая деформация как при трении, так и при объемном нагружении протекает по единым законам, которые могут быть установлены на основе представлений физической мезоме-ханики [36].

4. Проблема повышения износостойкости как задача мезомеханики

Рассмотренный механизм деформации и разрушения поверхностного слоя при трении позволяет предложить способы снижения износа путем изменения кинетики формирования мезоскопической структуры. Иллюстрацией этого может служить развитие и формирование фрагментированной мезоструктуры в имплантированных образцах [29], в которых стадии пластической деформации имеют иную, по сравнению с не-имплантированными, длительность. Причем за времена, сопоставимые с продолжительностью испытаний неимплантированных образцов, крупные мезовихри не образовывались, что свидетельствует о более позднем наступлении заключительной фазы пластической деформации в упрочненном образце. Сравнение интенсивности изнашивания неимплантированного и имплантированного образцов с кинетикой образования ме-зовихревой структуры, сделанное в данной работе, указывает на их корреляцию. Блокирование процесса образования ультрадисперсной субструктуры сопровождается снижением скорости изнашивания.

Другим подтверждением мезоскопического характера процесса изнашивания при трении служит изучение пластической деформации в модельной системе, представляющей собой пластичный материал, на поверхности которого имеется твердое покрытие (рис. 7). Упрочненная поверхность образца блокирует зарождение дислокаций на поверхности и подавляет развитие в образце деформации на микромасштабном уровне.

100 мкм

Рис. 8. Движение приповерхностных мезообъемов в виде трехгранных призм как целого [36]

Рис. 9. Локализация деформации на мезомасштабном уровне при растрескивании боридного слоя

Поэтому с течением времени в материале с упрочняющим покрытием локализованная пластическая деформация развивается на мезоуровне с формированием крупных фрагментов, разворот которых приводит к образованию более мелких фрагментов внутри крупных мезовихрей. И крупные, и мелкие фрагменты являются зародышами частиц износа.

Блокирование микропластической деформации с образованием мезофрагментов наблюдалось и при одноосном растяжении плоских образцов из сталей 65X13 и 12ХМФ1 с упрочненным поверхностным слоем [38]. В поверхностно упрочненном слое деформация на ме-зоуровне проявляется в возникновении системы квази-периодических микротрещин. С ними связано развитие в объеме материала полос локализованной пластической деформации по сопряженным направлениям максимальных касательных напряжений. Дальнейшее нагружение образца сопровождается пересечением мезо-полос, которые формируют в объеме мезоструктуру. В областях сформировавшейся мезоструктуры наблюдается движение отдельных мезообъемов как целого по схеме “сдвиг + поворот” (рис. 8). Поскольку мезофраг-менты имеют поступательную и вращательную степени свободы, в полосе скольжения возможно перемещение объемных структурных элементов различного масштаба. При их движении возникает вторичная фрагментация материала с образованием внутри первичных мезообъе-мов ультрадисперсной субструктуры. Многоуровневая фрагментация приводит к образованию несплошностей и микротрещин, которые сливаются в магистральную трещину, вызывающую разрушение материала.

Иной характер развития пластической деформации наблюдается в образцах с боридным поверхностным слоем, имеющим “зубчатую” границу раздела с подложкой. Такая граница раздела была получена методом диффузионного борирования среднелегированной стали для повышения износостойкости высоконагруженных опор скольжения [39]. Изучение полей векторов смеще-

ния при растяжении стали с таким покрытием с применением оптико-телевизионного комплекса TOMSC [40] выявило особенности деформирования стали под упрочненным слоем. Деформирование образца сопровождается последовательным растрескиванием зубчатого боридного слоя. Локализованная деформация при этом не развивается на макромасштабном уровне и не создает высоких напряжений, способных вызвать образование магистральной трещины (рис. 9). При трении материалов с такими боридными слоями напряжения, обусловленные растрескиванием покрытия, релакси-руют в результате пластической деформации на микро-и мезомасштабном уровнях, что препятствует формированию крупных мезовихрей и связанных с ними частиц износа.

5. Заключение

Общий характер деградации поверхностного слоя при трении проявляется в формировании и взаимосвязанном вихревом движении мезофрагментов различного масштабного уровня и образовании микротрещин по их границам. Это приводит к образованию в поверхностном слое мезообъемов материала различного размера, которые в дальнейшем отслаиваются в виде частиц износа. Размеры данных частиц должны быть кратны размерам структурных элементов, присутствующих в пластически деформированном поверхностном слое. Скорость изнашивания будет лимитироваться скоростью формирования мезовихрей в приповерхностном объеме. Причем их фрагментация на более мелкие мезо-объемы интенсифицирует этот процесс и определяет спектр размеров частиц износа. Блокирование (подавление) образования мезовихрей путем создания упрочненного поверхностного слоя препятствует образованию частиц износа и, следовательно, уменьшает интенсивность изнашивания. К такому же эффекту при трении может привести и создание на поверхности тонкого пластичного слоя, в котором затухают напряжения,

обусловленные взаимодействием микроконтактов сопряженных поверхностей. Все известные случаи безыз-носного трения (алмазные покрытия, тонкие пленки меди и других пластичных металлов) связаны именно с блокированием возникновения в приповерхностных слоях мезовихревой структуры.

В заключение отметим, что рассмотренный механизм формирования поверхностных слоев при трении скольжения отражает мезомеханику процесса и не претендует на всеобъемлющий характер. Проблема изучения поведения материала при трении чрезвычайно многогранна и требует рассмотрения различных аспектов. Однако корреляция, которая наблюдается при сопоставлении пластической деформации при трении и одноосном нагружении, свидетельствует о существовании общего подхода к проблеме трения и изнашивания. Этот подход может дополняться учетом других специфических механизмов, возникающих в различных условиях трения и изнашивания.

Описание многоуровневой модели образования вихревой фрагментированной мезоструктуры на поверхностях трения на основе представлений мезомеханики будет представлено в следующих работах авторов.

Литература

1. Справочник по триботехнике: В 3-х т. Т. 1. Теоретические основы / Под ред. М. Хебды, А.В. Чичинадзе. - М.: Машиностроение, 1989. - 400 с.

2. Кузнецов В.Д. Физика твердого тела. - Томск: Красное знамя, 1947. -

Т. 4. - 539 с.

3. Панин В.Е., Лихачев В.А., Гриняев Ю.В. Структурные уровни дефор-

мации твердых тел. - Новосибирск: Наука, 1985. - 229 с.

4. Конева Н.А., Козлов Э.В. Физическая природа стадийности пластичес-

кой деформации // Изв. вузов. Физика. - 1990. - № 2. - С. 89-106.

5. Структурные уровни и волны пластической деформации в твердых телах: Тематический выпуск. - “Изв. вузов. Физика”. - 1990.-Вып. 33.- № 2. - 139 с.

6. Физическая мезомеханика и компьютерное конструирование материалов:

В 2-х т. / Под ред. В.Е. Панина. - Новосибирск: Наука, 1995. — 298 и 320 с.

7. Физическая механика среды со структурой: Тематический выпуск. -“Изв. вузов. Физика”. - 1992. - Вып. 35. - № 4. - 124 с.

8. Рубцов В.Е., Псахье С.Г., Колубаев А.В. Изучение особенностей фор-

мирования контакта шероховатых поверхностей на основе метода частиц // Письма в ЖТФ. - 1998. - Т. 24. - № 5. - С. 28-32.

9. Тарасов С.Ю., Колубаев А.В. Структура поверхностных слоев трения сплава 36НХТЮ // Изв. вузов. Физика. - 1991. - Вып. 8. - С. 9-12.

10. Владимиров В.И. Проблемы физики трения и изнашивания // Физика износостойкости поверхности металлов. - Л.: ФТИ РАН, 1988. -С. 8-41.

11. РапопортЛ.С. Уровни пластической деформации поверхностных слоев и их связь с процессом изнашивания // Трение и износ. - 1983. - Т. 4. -№ 1. - С. 121-131.

12. Бакли Д. Поверхностные явления при адгезии и фрикционном взаимодействии. - М.: Машиностроение, 1986. - 359 с.

13. СуховаровВ.Ф. Прерывистое выделение фаз в сплавах. - Новосибирск: Наука, 1983. - 167 с.

14. Рыбин В.В. Большие пластические деформации и разрушение металлов. - М.: Металлургия, 1986. - 224 с.

15. Панин В.Е. Современные проблемы пластичности и прочности твердых тел // Изв. вузов. Физика. - 1998. - № 1. - С.7-34.

16. Елсукова Т.Ф., Панин В.Е. Эволюция структурных уровней деформации и самоорганизация мезоскопической субструктуры в поликристаллах // Изв. АН СССР. Металлы. - 1992. - № 2. - С. 73-89.

17. Колубаев A.B., Попов В.Л., Тарасов С.Ю. Формирование субструктуры поверхностного слоя при трении // Изв. вузов. Физика. - 1997. - Т. 40. -

№ 2. - С. 89-95.

18. ПуарьеЖ.П. Высокотемпературная ползучесть кристаллических тел. -М.: Металлургия, 1983. - 272 с.

19. Макаров П.В. Подход физической мезомеханики к моделированию процессов деформации и разрушения // Физ. мезомех. - 1998. - Т. 1.-№ 1. - С. 61-81.

20. Heilmann P., Clark W.A., Rigney D.A. Orientation determination of subsurface cells generated by sliding // Acta. Met. - 1983. - V. 31. - No. 8. -P. 1293-1305.

21. Alexeyev N.M., Kuzmin N.N., Trankovskaya G.R., Shuvalova E.A. On the similarity of friction and wear processes at different scale levels // Wear. -1992. - V. 156. - P. 251-261.

22. Гарбар И.И. Некоторые закономерности формирования структуры металла при трении // Трение и износ. - 1981. - Т. 2. - № 6. - С. 10761084.

23. Рыбакова Л.М., Куксенова Л.И. Структура и износостойкость металла. - М.: Машиностроение, 1982. - 212 с.

24. Крагельский И.В. Трение и износ. - М.: Машиностроение, 1968. - 480 с.

25. Tarasov S.Yu., Kolubaev A.V Effect of friction on subsurface layer microstructure in austenitic and martensitic steels // Wear. - 1999. - V. 231/2. -P. 228-234.

26. Кульков С.Н. Применение фрактального подхода для триботехнического анализа // Трение и износ. - 1997. - Т. 18. - № 6. - С. 61-765.

27. Tarassov S., Kolubaev A., Lipnitskii A. and Panin V Application of fractals to the description of friction surface and wear // Zagadnienja Exploatacji Maszyn (Poland). -1998. - No. 2(114). - P. 229-237.

28. Тарасов С.Ю., Колубаев A.B., Липницкий А.Г. Применение фракталов к анализу процессов трения // Письма в ЖТФ. - 1999. - Т. 25. - № 3.-С. 82-88.

29. Легостаева Е.В., Панин С.В., Гриценко Б.П., Шаркеев Ю.П. Исследование процессов пластической деформации на макро-, мезо- и микромасштабных уровнях при трении и износе стали 45, поверхностно упрочненной ионной имплантацией // Физ. мезомех. - 1999. - Т. 2. -№ 5. - С. 79-92.

30. HuangZ.H., Tian J.F. and WangZ.G. Analysis of fractals characteristics of fractured surfaces by secondary electron line scanning // J. of Mat. Sci. and Eng. - 1989. - V. A118. - P. 19-24.

31. Костецкий Б.И. Структурно-энергетическая приспосабливаемость материала при трении // Трение и износ. - 1985. - Т. 6. - № 2. -С.201-212.

32. Попов В.Л., Колубаев А.В. Анализ механизмов формирования поверхностных слоев при трении // Трение и износ. - 1997. - Т. 18.- № 6. -

С. 818-826.

33. Попов В.Л., Колубаев А.В. Характерный параметр длины, определяющий формирование субструктуры при больших пластических деформациях // Письма в ЖТФ. - 1996. - Т. 22.- Вып. 13. -С. 37-42.

34. Сырямкин В.И., Панин В.Е., Дерюгин Е.Е. и др. Оптико-телевизионные методы исследования и диагностики материалов на мезоуровне // Физическая мезомеханика и компьютерное конструирование материалов / Под ред. В.Е. Панина. - Новосибирск: Наука, 1995. - Т. 1. -С.176-194.

35. Панин В.Е. Методология физической мезомеханики как основа построения моделей в компьютерном конструировании материалов // Изв. вузов. Физика. - 1995. - № 11. - С. 6-25.

36. Панин В.Е. Основы физической мезомеханики // Физ. мезомех. - 1998. -Т. 1. - № 1. - С. 5-22.

37. Psakhie S.G., Smolin A.Yu., Shilko E.V., Korostelev S.Yu., DmitrievA.I. and Alekseev S.V. About the features of transient to steady state deformation of solids // J. Mater. Sci. Technol. - 1997. - V. 13. - P. 69-72.

38. Панин В.Е., Слосман А.И., Колесова Н.А. О механизмах фрагментации на мезоуровне при пластической деформации поверхностно упрочненной хромистой стали // ФММ. - 1997. - Т. 84. - Вып. 2. - С. 130-135.

39. Kolubaew A.W., Sizowa O.W., Tarasow S.Y., Trusowa G.W Verschleißfeste Boridschichten für Reibungssysteme // Tribologie und Schmierungstechnik. - 1995. - Jahrgang 42. - Nr. 1. - S. 3-5.

40. Koval A.V., Panin S.V, Trusova G.V Effect of surface-hardened borated layer on plastic deformation behavior at mesolevel of structural 15N3MA and St3 steels // Proc. of Int. Conf. Korus-99, June 22-25, 1999. - Novosibirsk, 1999. -V. 1. - P. 347-350.