Закономерности и природа термического и деформационного упрочнения монокристаллов сплавов со сверхструктурой Ll2 при различных видах термосилового воздействия

• Автор: Соловьева, Юлия Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 525 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ПЛАСТИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ СПЛАВОВ СО СВЕРХСТРУКТУРОЙ Ы2 В

УСЛОВИЯХ ОДНООСНОГО АКТИВНОГО НАГРУЖЕНИЯ

1Л. Обзор

1ЛЛ. Температурная аномалия механических свойств сплавов со

сверхструктурой Ь12 и эволюция дислокационной структуры

1Л .2. Влияние отклонения от стехиометрии на механические свойства

сплавов со сверхструктурой Ь

1Л.З. Постановкададачи

1.2. Температурная аномалия предела текучести монокристаллов сплава ГЛзве при криогенных температурах
1.3. Влияние отклонения от стехиометрии атомного состава фазы N13 ве на особенности пластического поведения монокристаллов различной ориентации
1.3.1. Материал и методика исследования
1.3.2. Пластическое поведение монокристаллов сплава №зве различного состава, ориентированных для множественного октаэдрического скольжения: ось деформации -[0 0 1]
1.3.2.1, Механические свойства монокристаллов ГДзве ориентации [001] различного состава
1.3.2.2. Многостадийность. Определение энергий активации
1.3.3. Пластическое поведение монокристаллов сплава ГИзве различного состава, ориентированных для одиночного кубического скольжения:
ось деформации— [ 2 3 4]
1.3.3.1. Механические свойства монокристаллов ГИзве ориентации
[ 234] различного состава
1.3.3.2 Многостадийность. Определение энергий активации
1.3.4. Механизмы термического упрочнения и влияние отклонения от стехиометрии на температурную зависимость напряжений течения сплавов со сверхструктурой Ь
Результаты и выводы к главе
2. ПОЛЗУЧЕСТЬ СПЛАВОВ СО СВЕРХСТРУКТУРОЙ Ы
2.1. Явление ползучести. Ползучесть упорядоченных сплавов (Обзор)
2.2. Ползучесть монокристаллов сплава ГИзве различной ориентации
2.2.1. Ползучесть монокристаллов сплава Ni3Ge, ориентированных вдоль направления [0 0 1]
2.2.1.1. Кривые ползучести
2.2.1.2. Энергия активации ползучести и другие параметры термической активации
2.2.1.3. Деформационный рельеф. Кристаллогеометрия скольжения. Макроформа
2.2.1.4. Дислокационные структуры, сформированные в результате ползучести
2.2.2. Ползучестг, монокристаллов сплава Ni3Ge, ориентированных вдоль направления [ 13 9]
2.2.3. Ползучесть монокристаллов сплава Ni3Ge, ориентированных вдоль направлений [ 1 2 2]и[ 23 4]
2.2.4. Влияние ориентации на ползучесть монокристаллов сплава Ni3Ge
2.2.5. Механизмы ползучести монокристаллов сплаваNi3Ge
Результаты и выводы к главе
3. ПЛАСТИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ МОНОКРИСТАЛЛОВ СПЛАВА NI3GE В' ОПЫТАХ СО СТУПЕНЧАТЫМ НАГРУЖЕНИЕМ И РЕЛАКСАЦИЕЙ
НАПРЯЖЕНИЙ
3.1. Пластическое поведение сплавов со сверхструктурой Щ в опытах по
вариации скорости деформации
3.1.1. Скоростная чувствительность сплавов со сверхструктурой Щ (Обзор).
3.1.2. Форма скачка напряжений при вариации скорости деформации монокристаллов сплава Ni3Ge. Аномальная и нормальная составляющая скачка напряжений
3.1.3. Анализ различных параметров, полученных из диаграмм ступенчатого нагружения монокристаллов Ni3Ge ориентации [001]
3.1.3.1. Зависимость полного скачка напряжений, аномальной и нормальной составляющей скачка напряжений от температуры, деформации и приложенного напряжения
3.1.3.2. Влияние величины вариации скорости деформации на скачок напряжений и его составляющие
3.1.3.3. Влияние отклонения от стехиометрии атомного состава фазы Ni3Ge на скачок напряжений и его составляющие

3.1.3.4. Скоростная чувствительность монокристаллов сплава №3Ое ориентации [0 0 1] в сравнении со скоростной» чувствительностью монокристаллов чистого ГЛ
3.1.3.5. Влияние скорости деформации на величину коэффициента деформационного упрочнения
3.1.4. Анализ различных параметров, полученных из диаграмм ступенчатого нагружения монокристаллов №3Ое ориентации [ 2 3 4]
3.1.5. Времена переходных процессов
3.2. Кривые течения при различных скоростях деформации. Скоростная чувствительность из опытов с постоянной скоростью деформации на разных образцах
3.3. Опыты по вариации температуры деформации. Закон Коттрелла-Стокса
3.4. Температурная аномалия пластического поведения сплавов со сверхструктурой Ы2в опытах по релаксации напряжений
Результаты и выводы к главе
4. ТЕРМОАКТИВАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ПЛАСТИЧЕСКОЙ: ДЕФОРМАЦИИ СПЛАВОВ СО СВЕРХСТРУКТУРОЙ Ь12.............................................. 408 ,
4.1. Проблемы термоактивационного анализа пластической деформации сплавов
со сверхструктурой Ы2 (Обзор)
4.2. Измерение активационного объема пластической деформации1 1 монокристаллов №3Ое
4.3. Оценки плотности дислокаций по величине активационного объема
4.4. Энергия активации контактного взаимодействия
Результаты и выводы к главе
5. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПОЛЗУЧЕСТИ И1 МАКРОСКОПИЧЕСКОЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ ДЕФОРМАЦИИ СПЛАВОВ СО СВЕРХСТРУКТУРОЙ 1Л
5.1. Модель дислокационной ползучести монокристаллов сплавов со
сверхструктурой Ы
5.2. Моделирование макроскопической локализации деформации в сплавах со сверхструкгурой Ь
Результаты и выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Деформирующее напряжение, соответствующее макроскопическому пределу текучести (е ~ 0,2%), в аддитивном приближении может быть представлено как:
42 =т/(т)+4(т)+а(тХ?Ар^2. (1.1)
Здесь т7(Т)-сопротивление движению дислокации, связанное с преодолением
стопоров недислокационной природы. В сплавах со сверхструктурой Ь12 этот вклад прежде всего связан с разрушением ближнего и дальнего порядка, перерезанием антифазных границ, преодолением барьеров Пайерлса. г) (Г) - термоактивируемое самоторможение сверхдислокаций, связанное с
действием механизмов Кира-Вильсдорфа [15] и осаждением точечных дефектов [47]. Наконец, третий член соотношения (1.1) описывает вклад, связанный с междислокационным* взаимодействием. Каждый, из этих членов1 по-разному реагирует на изменение температуры и может по-разному изменяться в различных температурных интервалах. Величина и характер температурной зависимости этих вкладов чувствительны клипу дислокаций, осуществляющих скольжение.
Рассмотрим? качественную картину изменения* сопротивления- движению дислокаций в зависимости от типа дислокаций, осуществляющих деформацию. Будем рассматривать расширение дислокационной петли, сгенерированной дислокационным источником, как основной механизм, формирующий, сдвиг в кристалле. Пусть пластическая деформация осуществляется движением сверхдислокаций в плоскостях (111), то есть имеет место октаэдрическое скольжение. В этом случае возможны два процесса, приводящие к. возрастанию сопротивления движению сверхдислокаций. Первый из них - традиционный механизм Кира-Вильсдорфа торможения винтовой компоненты дислокационной петли. Его эффективность определяется* энергией активации поперечного скольжения и может быть описана соотношением [15]:
«^тцТ)! (12)
кТ У ’
где г - касательное напряжение; г/,(£(|||),г)-энергия активации поперечного
скольжения; £{Ш) -энергия антифазных границ в плоскости октаэдра.
Максимальный эффект, достигаемый в этом случае - т'0 соответствует напряжению,
Г, =г‘|)ехр