Микрополосовые дислокационные субструктуры как предшественники разрушения в поликристаллических сплавах системы Cu-Mn
УДК 539.373,669.35:539.214
Аннотация
Исследована эволюция дислокационных субструктур в поликристаллических сплавах cu-Mn с содержанием марганца 0.2-25 ат.% и размером зерен 10-240 мкм. Методом просвечивающей электронной микроскопии установлена последовательность структурных превращений при пластической деформации: хаотическое распределение дислокаций -> неразориентированная ячеистая структура -> разориентированная ячеистая структура -> микропо-лосовая субструктура. Показано, что границы зерен являются первичными источниками генерации дислокаций. Количественно охарактеризованы параметры разориентированных субструктур: кривизна-кручение кристаллической решетки. Установлены критические значения параметров дислокационных субструктур, приводящие к разрушению в слаболегированных сплавах при пластической деформации е =0.60, в концентрированных — при е =0.80. Выявлена роль внутренних полей напряжений в процессах деформационного упрочнения и разрушения.
Скачивания
Литература
Панин В.Е., Егорушкин В.Е., Панин А.В., Моисеен-ко Д.Д. Природа локализации пластической деформации твердых тел // ЖТФ. 2007. Т. 77. Вып. 8. С. 62-70.
Панин В.Е., Панин А.В., Почивалов Ю.И. и др. Масштабная инвариантность структурных трансформаций при пластической деформации наноструктурных твердых тел // Физическая мезомеханика. 2017. Т. 20. № 1. С. 57-71.
Тюменцев А.И., Дитенберг И.А., Пинжин Ю.Л. и др. Особенности микроструктуры и механизмы формирования субмикрокристаллической меди, полученной методами интенсивной пластической деформации // ФММ. 2003. Т. 96. № 4. С. 33-43.
Тюменцев А.Н., Пинжин Ю.П., Коротаев А.Д. и др. Электронно-микроскопическое исследование границ зерен в ультрамелкозернистом никеле, полученном интенсивной пластической деформацией // ФММ. 1998. Т. 86. № 6. С. 110-120.
Дитенберг И.А., Тюменцев А.И., Гриняев К.В. и др. Эволюция дефектной субструктуры при больших пластических деформациях сплава V-4Ti-4Cr // ЖТФ. 2011. Т. 81. № 6. С. 68-74.
Дитенберг И.А., Тюменцев А.Н., Шуба Я.В. Микроструктура сплава Мо — 47 % Re — 0.4 % Zr после прокатки при комнатной температуре. II. Особенности механического двойникования и формирования большеугловых границ микрополос // Изв. вузов. Физика. 2010. № 8. С. 38-46.
Тришкина Л.И., Клопотов А.А., Потекаев А.И. и др. Пластическая деформация и ее влияние на накопление средней скалярной плотности дислокаций и ее компонент ps и pG в сплавах Cu-Mn // Известия Алтайского государственного университета. 2023. Т. 129. № 1. С. 60-67. https:// doi.org/10.14258/izvasu(2023)1-09
Литовченко И.Ю., Тюменцев А.И., Шевченко И.В., Корзников А.В. Эволюция структурно-фазовых состояний при больших пластических деформациях аустенитной стали 17Cr-14Ni-2Mo // ФММ. 2011. Т. 112. № 4. С. 436-448.
Утяшев Ф.З., Рааб Г.И., Валитов В.А. Деформационное наноструктурирование металлов и сплавов. СПб.: Наукоемкие технологии, 2020. 185 с.
Малыгин Г.А. Механизм снижения прочности суб-микроразмерных образцов ГЦК-металлов с нанокристал-лической структурой // Физика твердого тела. 2017. Т. 59. Вып. 2. С. 312-318.
Тришкина Л.И., Клопотов А.А., Черкасова Т.В. и др. «Фазовые» превращения при эволюции дислокационных субструктур при деформации в сплавах Cu-Al и Cu-Mn // Известия Алтайского государственного университета. Физика. 2025. Т. 144. № 4. С. 4-57. https://doi.org/10.14258/izvasu(2025)4-06
Конева Н.А, Козлов Э.В. Физическая природа стадийности пластической деформации // Структурные уровни пластической деформации и разрушения / под ред. В.Е. Панина. Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1990. С. 123-186.
Тришкина Л.И., Клопотов А.А., Черкасова Т.В. и др. Вклады в напряжение течения в малолегированных сплавах медь-марганец с ячеистой субструктурой // Известия Алтайского государственного университета. 2024. Т. 135. № 1. С. 67-75. https://doi.org/10.14258/izvasu(2024)1-09
Панин Б.Е., Моисеенко М.Д., Макатов И.В., Панин С.Б. Эффекты пластической дисторсии в зоне кривизны кристаллической решетки в вершине трещины // Физическая мезомеханика. 2017. Т. 20. № 3. С. 40-50.
Рыбин В.В. Большие пластические деформации и разрушение металлов. М.: Металлургия, 1986. 224 с.
Валиев Р.З., Александров И.В. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией. М.: Логос, 2000. 272 с.
Соловьева Ю.В., Фахрутдинова Я.Д., Старенченко В.А. Моделирование высокотемпературной суперлокализации пластической деформации в монокристаллах сплавов со сверхструктурой L12 // Физика металлов и металловедение. 2015. Т. 116. № 1. С. 12-20.
Данейко О.И., Ковалевская Т.А., Кулаева Н.А. и др. Влияние типа фазовой границы на деформационное упрочнение и эволюцию дефектной подсистемы гетерофазных сплавов с ГЦК-матрицей, упрочненных микро- и наночастицами // Известия ВУЗов. Физика. 2014. Т. 57. № 2. С. 21-29.
Котельникова Н.В., Волегов П.С. Описание упрочнения при неупругом деформировании монокристаллов с учетом барьеров Ломера-Коттрелла // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2016. Т. 21. № 3. С. 1070-1073.
Козлов Э.В., Конева Н.А., Попова Н.А. Дислокационные и диффузионные механизмы деформации материалов с ультрамелким зерном и роль свободного объема // Известия РАН. Серия физическая. 2009. Т. 73. № 9. С. 1295-1301.
Малыгин Г.А. Механизм деформационного упрочнения и образования дислокационных структур в металлах при больших пластических деформациях // Физика твердого тела. 2006. Т. 48. № 4. С. 651-657.
Малыгин Г.А. Механизм деформационного упрочнения и формирования субмикронных дислокационных структур в металлах при больших пластических деформациях // Вопросы материаловедения. 2007. Т. 52. № 4. С. 260-268.
Stricker M., Weygand D. A Model for Physical Dislocation Transmission Through Grain Boundaries and its Implementation in a Discrete Dislocation Dynamics Tool // Journal of Materials Science: Materials Theory. 2024. Vol. 8. № 12. P. З1-16. https://doi.org/10.1186/s41313-024-00065-7
Овидько И.А. Теории роста зерен и методы его подавления в нанокристаллических и поликристаллических материалах // Materials Physics and Mechanics 2009. Т. 8. С. 174-199.
Petch N.J. The cleavage Strength of Polycrystals // Journal of the Iron and Steel Institute. 1953. Vol. 174. Р. 25-28.
Конева Н.А. Черкасова Т.В., Тришкина Л.И. и др. Дислокационная структура и дислокационные субструктуры // Электронно-микроскопические методы измерения их параметров. Новокузнецк: СибГИУ, 2019. 136 с.
Салтыков С.А. Стериометрическая металлография. М.: Металлургия. 1970. 376 с.
Copyright (c) 2026 Людмила Ильинична Тришкина, Анатолий Анатольевич Клопотов, Татьяна Викторовна Черкасова, Александр Иванович Потекаев
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
