Preview

Frontier Materials & Technologies

Расширенный поиск

ДЕФОРМАЦИОННЫЙ РЕЛЬЕФ – ОТРАЖЕНИЕ ВНУТРЕННИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ МОНОКРИСТАЛЛОВ НИКЕЛЯ

https://doi.org/10.18323/2073-5073-2017-3-17-23

Полный текст:

Аннотация

Несмотря на то, что деформационный рельеф находится в фокусе металлофизиков уже не одно десятилетие, до сих пор существует множество нерешенных вопросов, связанных с механизмами и целью его формирования. Кроме того, развитие приборной базы позволяет проводить более детальные экспериментальные исследования на недоступном ранее уровне. Одной из наиболее актуальных проблем при пластической деформации металлов является разрушение кристалла, которое обусловлено формированием мест с высокой локализацией деформации. Опираясь на деформационный рельеф, многие исследователи анализируют состояние материала с точки зрения сохранения целостности кристалла. Настоящая работа направлена на установление способов формирования структурных элементов деформационного рельефа различного типа (следы сдвига, мезо- и макрополосы, гофрированные структуры) и выявление роли каждого типа рельефа в повышении или снижении локальной деформации. В работе были проведены экспериментальные исследования по деформации сжатием ГЦК-монокристаллов никеля различной кристаллографической ориентации и последующее изучение деформационного рельефа. Для анализа рельефа применяли оптическую микроскопию, конфокальную лазерную сканирующую микроскопию, метод дифракции отраженных электронов, для обработки результатов использовали статистический и фрактальный анализ.

Определены способы формирования структурных элементов деформационного рельефа (следов сдвига, мезо- и макрополос, гофрированных структур), выделены их общие и отличительные черты.

Установлена цель самоорганизации следов сдвига в элементы рельефа более крупного масштабного уровня (пачки следов, мезо- и макрополосы). Выявлены способы самоорганизации следов сдвига на микро- и мезоуровне.

Об авторах

Екатерина Александровна Алфёрова
Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск
Россия

кандидат физико-математических наук, доцент кафедры технологии машиностроения и промышленной робототехники Института кибернетики



Дмитрий Васильевич Лычагин
Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск
Россия

доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой минералогии и геохимии



Список литературы

1. Honeycombe R. The Plastic Deformation of Metals. London: Edward Arnold, 1984. 406 p.

2. Ioffe A.F. Physics of crystals. Leningrad: GIZ, 1929. 192 p.

3. Шмид Е., Боас В. Пластичность кристаллов в особенности металлических. Ленинград: Редакция технико-теоретической литературы, 1938. 316 с.

4. Кузнецов В.Д. Физика твердого тела. Томск: Красное знамя, 1941. 771 с.

5. Mader S., Seeger A. Untersuchung des gleitlinien bildes kubisch flächenzentrierter einkristalle // Acta met. 1960. Vol. 8. P. 513–522.

6. Khoddam S. Surface wrinkling of the twinning induced plasticity steel during the tensile and torsion tests // Mater. Des. Elsevier. 2014. Vol. 60. P. 146–152.

7. Lychagin D.V., Alfyorova E.A. Folding in FCC metal single crystals under compression. Phys. Solid State, 2015, vol. 57, no. 10, pp. 2034–2038.

8. Lychagin D.V. Strain-induced folding on [111] copper single crystals under uniaxial compression // Appl. Surf. Sci. Elsevier B.V. 2016. Vol. 371. P. 547–561.

9. Magid K.R. Mapping mesoscale heterogeneity in the plastic deformation of a copper single crystal // Philos. Mag. 2009. Vol. 89. № 1. P. 77–107.

10. Wang X.G. A dedicated DIC methodology for characterizing plastic deformation in single crystals // Exp. Mech. 2016. Vol. 56. № 7. P. 1155–1167.

11. Lychagin D.V., Alfyorova E.A., Starenchenko V.A. Effect of crystallogeometric states on the development of macrobands and deformation inhomogeneity in [111] nickel single crystals. Phys. Mesomech., 2011, vol. 14, no. 1-2, pp. 66–78.

12. Лычагин Д.В., Старенченко В.А., Соловьева Ю.В. Классификация и масштабная иерархия структурных элементов деформации ГЦК-монокристаллов // Физическая мезомеханика. 2005. Т. 8. № 6. С. 67–77.

13. Taoka T., Sacata H. The effect of ordering on slip patterns // Acta met. 1957. Vol. 5. P. 61–63.

14. Ambrosi P., Schwink ChPias C. Slip line length of copper single crystals oriented along [100] and [111] // Scr. met. 1978. Vol. 12. P. 303–308.

15. Малыгин Г.А. Механизм образования деформационных ступенек нанометрических размеров на поверхности пластически деформируемых кристаллов // Физика твердого тела. 2001. Т. 43. № 2. С. 248–253.

16. Веттегрень В.И., Рахимов С.Ш., Светлов В.Н. Изучение динамики субмикродефектор на поверхности нагруженного молибдена при помощи туннельного профилометра // Физика твердого тела. 1996. Т. 38. № 4. С. 1142–1148.

17. Малыгин Г.А. Процессы самоорганизации дислокаций и пластичность кристаллов // Успехи физических наук. 1999. Т. 169. № 9. С. 1008–1010.

18. Конева Н.А. Классификация, эволюция и самоорганизация дислокационных структур в металлах и сплавах // Соровский образовательный журнал. 1996. № 6. С. 99–107.

19. Мороз Л.С. Механика и физика деформаций и разрушения материалов. Ленинград: Машиностроение, 1984. 224 с.

20. Yang H.-N. Sampling-induced hidden cycles in correlated random rough surfaces // Phys. Rev. B. 1997. Vol. 56. № 7. P. 4224–4232.

21. Pelliccione M., Lu T.-M. Evolution of Thin Film Morphology. Modeling and Simulations. New York: Springer, 2008. 206 p.


Рецензия

Для цитирования:


Алфёрова Е.А., Лычагин Д.В. ДЕФОРМАЦИОННЫЙ РЕЛЬЕФ – ОТРАЖЕНИЕ ВНУТРЕННИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ МОНОКРИСТАЛЛОВ НИКЕЛЯ. Вектор науки Тольяттинского государственного университета . 2017;(3):17-23. https://doi.org/10.18323/2073-5073-2017-3-17-23

For citation:


Alfyorova E.A., Lychagin D.V. DEFORMATION RELIEF IS THE REFLECTION OF INTERNAL PROCESSES DURING PLASTIC DEFORMATION OF SINGLE CRYSTALS. Science Vector of Togliatti State University . 2017;(3):17-23. (In Russ.) https://doi.org/10.18323/2073-5073-2017-3-17-23

Просмотров: 15


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2782-4039 (Print)
ISSN 2782-6074 (Online)