Исследование суперлокализации пластической деформации монокристаллов сплава Ni2Ge

• Автор: Липатникова, Яна Данияровна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 151 с. : ил.

Оглавление
Введение

1. Макролокализация пластической деформации монокристаллов

2. Постановка задачи

3. Суперлокализация пластической деформации монокристаллов сплава №3Се. Экспериментальное наблюдение
3.1. Краткая характеристика сплава №3Ое. Механические испытания и электронно-микроскопические исследования
3.2. Суперлокализация в условиях квазистатического сжатия с постоянной скоростью деформации. Влияние оси деформации монокристалла

3.2.1. Высокотемпературные кривые деформации

3.2.2. Изменение формы кристаллов в результате высокотемпературной деформации

3.2.3. Геометрия скольжения. Следовой анализ. Кристаллогеометрия расположения полос суперлокализации
3.2.4. Структура и ширина полосы суперлокализации
3.2.5. Дислокационная структура
3.2.6. Схема развития пластической деформации монокристаллов №3Ое, ориентированных вблизи оси [001], при температурах 873-973 К
3.3. Потеря устойчивости однородной пластической деформации монокристаллов сплава №3Ое в условиях ползучести
3.3.1. Кривые ползучести
3.3.2. Деформационный рельеф
3.3.3. Дислокационная структура образцов после ползучести внутри области локализованного сдвига и вне ее
3.4. Условия наблюдения суперлокализации пластической деформации монокристаллов сплава №3Се
4. Модель дислокационной кинетики возможного развития суперлокализации пластической деформации сплавов со сверхструктурой 1Л
4.1. Описание системы уравнений модели дислокационной кинетики

4.2. Решения системы уравнений модели дислокационной кинетики
4.3. Краткие выводы к главе
5. Математическая модель механики деформируемого твердого тела
5.1. Система уравнений механики упругопластической среды
5.2. Начальные и граничные условия
5.3. Реализация синтеза моделей дислокационной кинетики сплавов с 1Л2 сверхструктурой и механики деформируемого твердого тела
5.4. Численная реализация синтеза моделей дислокационной кинетики сплавов со сверхструктурой Ы2 и механики движения упругопластической среды
6. Исследование процессов динамической локализации пластической деформации методом компьютерного моделирования
6.1. Расчет деформации прямоугольного образца в условиях монотонно возрастающего упрочнения, характеризующего элементарный объем деформируемой среды
6.2. Расчет деформации прямоугольного образца в условиях апериодически затухающего упрочнения, характеризующего элементарный объем деформационной среды
6.3. Расчет деформации прямоугольного образца в условиях периодически затухающего и периодического упрочнения при общем возрастающем напряжении
6.4. Расчет деформации прямоугольного образца в условиях искусственно созданных концентраторов напряжения
6.5. Выводы к главе
Основные результаты и выводы
Список использованной литературы

Введение
Актуальность исследования. Явление локализации пластической деформации металлических материалов имеет большое значение в различных технологических процессах их обработки, которое также необходимо учитывать при рассмотрении разрушения изделий в различных условиях эксплуатации. Это определяет практическую необходимость и важность выяснения физических и структурных механизмов формирования полос локализации и причин неустойчивости пластической деформации. Локализации пластического течения проявляются на разных масштабных и структурных уровнях [1]. Являясь неотъемлемой составной частью пластического течения, локализация деформации на разных масштабных уровнях имеет различную природу [2, 3]. Локализация пластической деформации связана, как правило, с наличием концентраторов напряжений. В области умеренных температур и небольших плотностей дислокаций, локализация деформации является аккомодационным механизмом, снимающим перенапряжение в области концентратора напряжения [4] и характеризуется умеренными значениями неоднородностей деформации.
Особый научный интерес представляет изучение явления, получившего название в литературе высокотемпературной суперлокализации (сверхлокализации) или макроскопической локализации пластической деформации, которое заключается в практически неограниченном развитии пластического течения в локальных объемах материала. Наблюдается деформационное расслоение кристаллов при температурах >0,5ТПЛ на локальные зоны интенсивного сдвигообразования внутри практически недеформируемой матрицы. Величина локальной сдвиговой деформации в полосах локализации при этом составляет около тысячи процентов при общей средней деформации порядка десяти процентов. Впервые обнаруженные в 1935 году и описанные Шмидом и Боасом [5] подобные сдвиги наблюдались в щелочно-галоидных кристаллах [6-12], интерметаллидах [13] и сегнетоэлектриче-ских кристаллах [14].

Ориентация [13 9]
Как было упомянуто выше, для монокристаллов ориентации [13 9] нагруженными являются не только октаэдрические системы скольжения, но и кубические. Теоретически рассчитанные углы между следами октаэдрических и кубических плоскостей скольжения и осью сжатия для выбранных ориентаций граней кристалла, показанных на рис. 3.16, приведены в таблице 3.3. схема расположения следов скольжения на гранях кристалла, в соответствии с рассчитанными углами приведена на рис. 3.17.
Были выполнены панорамные съемки всех граней кристалла. Анализ картины деформационного рельефа показал, что на грани [3 4 1] обнаруживаются две системы следов скольжения (рис. 3.18), первая из которых хорошо выражена, линии скольжения этой системы однородно распределены по всему кристаллу. Угол наклона этих следов на боковой грани соответствует кубической плоскости (001) (см. рис. 3.18). Вторая система следов скольжения выявляется локально: от верхнего левого угла начинается полоса локализованного сдвига, которая связана со скольжением по плоскостям (11 1). В нижней части кристалла наблюдается полоса суперлокализации деформации, которая имеет складчатую многоступенчатую структуру. В среднем угол наклона полосы к боковой грани составляет 52°-60°.
На смежной грани [3 2 1] (см. рис. 3.19) обнаруживается очень грубое скольжение. Линии однородно распределены по всей грани. Следы образуют пачки. Угол наклона линий к боковой грани составляет 80°-85°. На этой же грани есть очень тонкие следы скольжения, распределенные локально в верхней части кристалла. Угол наклона этих следов к боковой грани кристалла составляет 20°. Полоса локализации на этой грани образует макроступень. Анализ углов, образованных следами скольжения с ребрами кристалла (см. табл. 3.3) показал, что грубое
[321]
[139]

Рис. 3.16. Индексы граней кристалла