Релаксационные процессы на фасетированных межзеренных границах

• Автор: Васильева, Юлия Викторовна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 102 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О РЕЛАКСАЦИОННЫХ ПРОЦЕССАХ НА МЕЖЗЕРЕННЫХ ГРАНИЦАХ

1.1. Атомная структура межзеренных границ

1.2. Модели образования микронесплошностей в кристалле

1.3. Механизмы образования неплоских границ

1.4. Модели зернограничного проскальзывания и внутреннего

трения

1.5. Выводы к главе

2. ВЛИЯНИЕ МИКРОНЕСПЛОШНОСТЕЙ НА ПРОСКАЛЬЗЫВАНИЕ ПО СТУПЕНЧАТОЙ МЕЖКРИСТАЛЛИТНОЙ ГРАНИЦЕ

' " АА ' I '11'1 м.V ( '1 ‘1 1 I I.1 *» , 1,1 к '1 "<"1 фЧ, |'Л"

2.1. Проскальзывание по границе зерен со ступенчатой геометрической структурой
« к 1 с, * * 1 , * I *1
2.2. Межзеренное проскальзывание вдоль ступенчатой границы.:..1.’
2.3. Модель проскальзывания вдоль несоразмерной границы, содержащей микронесплошности
2.4. Эффективная вязкость ступенчатых границ
2.5. Выводы к главе
3. ЗЕРНОГРАНИЧНОЕ ВНУТРЕННЕЕ ТРЕНИЕ НА СТУПЕНЧАТЫХ ГРАНИЦАХ С МИКРОНЕСПЛОШНОСТЯМИ
3.1. Влияние отклонения мезоскопического строения пористой границы от плоской конфигурации на механизм зернограничного внутреннего трения
3.2. Модель внутреннего трения, обусловленного проскальзыванием вдоль несоразмерной границы, содержащей ступеньки противоположного знака и
микронесплошности
3.3. Асимптотическое поведение температурно - частотных
зависимостей внутреннего трения
3.4. Выводы к главе
4. ФАСЕТИРОВАНИЕ МЕЖЗЕРЕННЫХ ГРАНИЦ
4.1 Фазовый переход фасетирования на границе зерен
4.2. Образования зародышей фасетирования границы
произвольной ориентации
4.3. Модель образования зародышей фасетирования
межзеренной границы наклона
4.3. Время полного фасетирования границы
4.4. Равновесная концентрация фасеток на межзеренной границе
4.4. Выводы к главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы.
Представления о межзеренных границах как плоских поверхностях раздела со статистически однородной атомной структурой, принимавшиеся на ранних стадиях изучения этого вида дефектов, являются в определенной степени упрощенными и идеализированными. Реальные границы содержат различного рода несовершенства, либо влекущие неоднородность их атомной структуры и оставляющие их плоскими в атомном масштабе, либо отклоняющие их от плоской конфигурации и придающие им извилистую, фасетированную или ступенчатую форму. Реалистические модели зернограничных процессов, таких как зернограничное проскальзывание, миграция, трещинообразование, должны строиться с учетом истинного
строения границ и принимать во внимание наличие дефектов
' о, Л» Vм 4*1 Ц( л, .>ч 1 V1
зернограничных дислокации, уступов, ступенек, различно ориентированных
фасеток, линий их стыков и т. д. В некоторых случаях описание
’»(/, зернограничных свойств затруднительно или даже вообще невозможно без р
привлечения приведенных понятий.
Проскальзывание по границам зерен дает значительный вклад в пластическую деформацию поликристаллического агрегата. В особенности роль этого процесса возрастает в явлении сверхпластичности, где оно считается основным механизмом. Диссипация энергии механических колебаний в поликристаллах также в значительной степени имеет зернограничный характер и в основном обусловлена проскальзыванием. Эти вопросы ранее изучались в основном для границ зерен плоской геометрии. В связи с реальным строением границ, не являющихся, как правило, плоскими, исследование их релаксационных свойств является весьма актуальным.
Структура и свойства указанного вида границ существенно зависят от тех процессов, которые приводят к их образованию. Такие процессы можно разделить на два вида - при стремлении системы к равновесному состоянию

некоторых случаях чередование таких диполей может образовать почти регулярную структуру [152].
2.2. Межзеренное проскальзывание вдоль ступенчатой границы
Механизм проскальзывания вдоль несоразмерной границы со ступенчатой геометрической структурой рассмотрен в [153, 154]. Ступеньки чередующихся знаков периодически располагаются по поверхности межзеренной границы. Проскальзывание осуществляется под действием внешнего сдвигового напряжения <т, приложенного вдоль границы. Строение такой границы схематически представлено на рис. 2.1. Ступеньки обоих знаков обозначены цифрами 1 и 2. Каждая из них в этих условиях является концентратором напряжений. На ступеньке 1 имеются нормальные напряжения сжатия в направлении оси х, нормальном к ступеньке, а на
V „ »1
ступеньке 2 - напряжения растяжения.
В качестве модельного, выберем участок границы длиной 21, содержащий две ступеньки противоположных знаков высотой с1.
Внешняя сила, приложенная к рассматриваемому участку границы равна 2о/. Она перераспределяется таким образом, что на ступеньках