Неустойчивость пластического течения в ГПУ сплавах циркония

• Автор: Пшеничников, Антон Павлович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 183 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

X. ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ ЦИРКОНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ

1.1 Цирконий и его сплавы

1.1.1 Нелегированный цирконий

1.1.2 Промышленные сплавы циркония

1.2 Механизмы пластической деформации циркония

1.2.1 Скольжение

1.2.2 Двойникование

1.2.3 Гетерогенность деформации циркония и его ГПУ сплавов

1.3 Текстура в ГПУ материалах
1.4 Деформационное упрочнение сплавов циркония
1.5 Явление макролокализации пластической деформации
1.5.1 Методы исследования макролокализации пластической деформации
1.5.2 Исследование макролокализации деформации с помощью метода двухэкспозиционной спекл-фотографии
1.5.3 Макролокализация пластической деформации в сплавах циркония
1.6 Неустойчивость пластического течения
1.6.1 Виды неустойчивости пластической деформации на разных масштабных уровнях
1.6.2 Неустойчивость пластической деформации на макроуровне
1.6.2.1 Образование шейки - критерий Консидера
1.6.3 Критерии потери устойчивости пластической деформации
1.6.4 Взаимосвязь неустойчивости и геометрической неоднородности поверхности
1.7 Постановка задачи
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Материалы исследования
2.2 Метод обработки деформационных кривых
2.3 Методы исследования локализации пластической деформации
2.3.1 Метод реперов
2.3.2 Методика двухэкспозиционной спекл-фотографии
2.4 Методика оценки суммарной деформации в образцах
2.5 Метод дифракции обратно рассеянных электронов

3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДЕФОРМАЦИОННОГО ПОВЕДЕНИЯ СПЛАВОВ ЦИРКОНИЯ
3.1 Стадийность деформационных кривых
3.2 Анализ зависимостей коэффициента деформационного упрочнения 0 от напряжения Я
3.3 Проверка выполнения критерия неустойчивости
3.4 Деформационные кривые, построенные с учетом локализации деформации в шейке
4. МАКРОЛОКАЛИЗАЦИЯ И НЕУСТОЙЧИВОСТЬ ПЛАСТИЧЕСКОГО ТЕЧЕНИЯ В СПЛАВАХ ЦИРКОНИЯ
4.1 Исследование закономерностей макролокализации пластической деформации с помощью методики спекл-фотографии
4.2 Исследование закономерностей локализации деформации с помощью метода реперов и построения профилограмм
4.3 Нелинейная кинетика формирования шейки в сплавах циркония
4.4 Сравнение результатов исследования макролокализации двумя независимыми методами
5. ЭВОЛЮЦИЯ СТРУКТУРЫ И МИКРОТЕКСТУРЫ В ПРОЦЕССЕ ФОРМИРОВАНИИ ОЧАГА МАКРОЛОКАЛИЗАЦИИ ДЕФОРМАЦИЮ
5.1 Эволюция микроструктуры при растяжении сплава Э110
5.2 Особенности развития текстуры в области колебательной неустойчивости пластического течения
5.3 Анализ процессов скольжения с использованием факторов Шмида
5.4 Анализ эволюции количественных параметров микроструктуры в ходе деформации
5.5 Взаимосвязь колебательного изменения локальной скорости деформации с текстурным «упрочнением - разупрочнением»
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Циркониевые сплавы являются основным конструкционным материалом для деталей активной зоны и оболочек тепловыделяющих систем атомных энергетических реакторов. Дальнейшее повышение ресурсных характеристик циркониевых изделий требует оптимизации их состава и технологии изготовления, что может быть достигнуто увеличением пластичности материалов в процессе холодной обработки давлением. Для этого необходимо знание закономерностей деформационного поведения циркониевых сплавов, которые определяют способность к устойчивому пластическому течению без макроскопической локализации деформации, вызывающей разрушение материала. К настоящему времени накоплены многочисленные экспериментальные данные о макролокализации деформации как обязательной составляющей процесса пластического течения с самого начала деформирования. Это требует обязательного учета этого явления при оценке способности материала к устойчивой пластической деформации даже при формальном выполнении критериев устойчивости, которые лишь определяют момент, когда локализацию течения можно обнаружить измерительными средствами.
С помощью используемого в лаборатории физики прочности ИФТТМ СО РАН метода двухэкспозиционной спекл-фотографии было установлено, что формы макролокализации пластической деформации различны и зависят от действующего на данной стадии закона деформационного упрочнения. Однако недостаточно изученными остаются закономерности развития макролокализации на стадии потери устойчивости пластического течения и формирования очага предразрушения, а затем и шейки. Достаточно удобными для исследования таких закономерностей оказались сплавы циркония, имеющие гексагональную плотноупакованную решетку (ГПУ), деформационное упрочнение которых характеризуется протяженной параболической стадией и долгой деформацией в шейке. В то же время, данные

характер. В результате перехода к логарифмическим координатам ^п(5-50) - 1п(е), параболические деформационные кривые сплавов циркония, преобразовывались в ряд прямолинейных отрезков с тангенсом угла наклона, равным п (рис. 1.8).
Таким образом, кривые пластического течения циркониевых сплавов Э110, Э635 и циркалой - 2 имеют сложный и многостадийный характер.
Согласно данным работ [67-69] особенности параболической стадии деформационных кривых циркониевых сплавов, заключающиеся в разделении их на ряд участков с переменным показателем степени деформационного упрочнения, связывают с выраженными явлениями макролокализации пластического течения.
Рисунок 1.8. Деформационные кривые сплавов Э110 (1), Э635 (2), циркалой-2 (3), перестроенные в логарифмическом масштабе.