Механизмы пластической деформации в нанокристаллических металлах и сплавах

• Автор: Скиба, Николай Васильевич
• Шифр специальности: 01.02.04, 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 166 с.

ГЛАВА 1. Механизмы (сверх)пластической деформации в нанокристаллических металлах и сплавах (Обзор)
1.1 Дисклинации и ротационная пластическая деформация в
мелкозернистых и нанокристаллических металлах и сплавах
1.2 Особенности реализации сверхпластичности в нанокристаллических
металлах и сплавах
1.3 Постановка задачи
ГЛАВА 2. Ротационная деформация и испускание границами зерен решеточных дислокаций в нанокристаллических металлах и сплавах
2.1 Движение диполя зернограничных дислокаций
2.1.1 Модель
2.1.2 Энергетические характеристики движения диполя зернограничных дисклинаций
2.1.3 Результаты модели
2.2 Испускание частичных дислокаций границами зерен в
нанокристаллических металлах
2.2.1 Движение зернограничной дисклинации путем испускания частичных дислокаций. Модель
2.2.2 Изменение энергии системы при испускании дислокации Шокли
2.2.3 Возможные сценарии испускания и движения дислокации Шокли
2.2.4 Критические напряжения
2.2.5 Сравнение характеристик испускания границами зерен частичных дислокаций Шокли и полных дислокаций
2.2.6 Испускание границами зерен растянутых дислокаций
2.3 Резюме
ГЛАВА 3. Зернограничное скольжение и ротационная деформация в нанокристаллических металлах и сплавах
3.1 Совместное действие зернограничного скольжения и ротационной деформации
3.1.1 Расщепление скользящих зернограничных дислокаций на переползающие дислокации в тройном стыке границ зерен
3.1.2 Возможные сценарии расщепления зернограничных дислокаций на тройном стыке границ зерен
3.2 Переход от зернограничного скольжения к ротационной деформации. Модель
3.2.1 Энергетические характеристики перехода от зернограничного скольжения к ротационной деформации
3.2.2 Критическое напряжение перехода от зернограничного скольжения к ротационной деформации
3.3 Резюме
ГЛАВА 4. Особенности сверхпластической деформации в нанокристаллических металлах и сплавах
4.1 Механизмы упрочнения и разупрочнения в нанокристаллических сплавах при сверхпластической деформации
4.1.1 Трансформации зернограничных дислокаций на тройном стыке границ зерен. Модель
4.1.2 Энергетические характеристики трансформаций зернограничных дислокаций на тройном стыке границ зерен
4.1.2.1 Первая трансформация зернограничной структуры
4.1.2.2 Энергетические характеристики /7-ого элементарного акта зернограничного скольжения
4.1.3 Критическое напряжение трансформации зернограничной структуры на тройном стыке границ зерен
4.2 Зернограничное скольжение и эмиссия решеточных дислокаций в нанокристаллических сплавах при сверхпластической деформации
4.2.1 Трансформации ряда диполей зернограничных дислокаций на тройных стыках границ зерен
4.2.2 Энергетические характеристики трансформаций ряда диполей зернограничных дислокаций на тройных стыках границ зерен
4.2.3 Испускание решеточных дислокаций тройными стыками границ зерен
4.2.4 Зависимость напряжения течения от общей пластической деформации
4.3 Резюме
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Л. 1 Список цитируемой литературы
Л.2 Список публикаций по теме диссертации

где Еа = 1¥х - упругая энергия дисклинационного диполя, которая осталась неизменной, ЕЬ] и Еь - собственные энергии решеточных дислокаций с
векторами Бюргерса соответственно Ъх и Ь2, Еьь — собственная энергия диполя дислокаций с векторами Бюргерса ± Ь, Еы - суммарная энергия взаимодействия между дефектами, составляющими конечную конфигурацию (Рис. 2.3). Последнее слагаемое можно разложить на девять составляющих:
Еы = Е[? + Еь/ + Еь/ + Е% + Еьь'ь + Еьь1 + Еьа' + Е* + Е?. (2.3)
Здесь Ер, Еьлг и Е^ь - энергии взаимодействия дисклинационного диполя соответственно с Ьх- и Ь2 -дислокациями, и с диполем ± Ь -дислокаций; Е^ — энергия взаимодействия между 6,- и Ь2 -дислокациями; Еьь и Еьь1 - энергии взаимодействия этих дислокаций с диполем ± Ь -дислокаций; £*', £*2 и Е^ь — энергии взаимодействия соответственно Ь}-, Ь7- и ±6 -дислокаций с полем напряжений а. Рассмотрим составляющие полной энергии (2.2) с учетом (2.3).
Собственные энергии решеточных Ьх- и Ь2 -дислокаций определяются известной формулой [91]:
Ой,2

К 1п—ь
(2.4)
2 ч „
где / = 1,2 и гс — радиус дислокационного ядра, который полагается одинаковым для обеих дислокаций.
Собственная энергия диполя ± Ъ -дислокаций определяется как работа по
зарождению этих дислокации в их суммарном упругом поле, что дает:
(2.5)

п]Ь-2р^ + 1Ч
где последнее слагаемое “1” добавлено для учета энергии дислокационных ядер.
Вычислим энергию (на единицу длины дислокации) Е%, которая характеризует упругое взаимодействие между первой испущенной дислокацией