Генерация и накопление точечных дефектов в процессе пластической деформации в монокристаллах с ГЦК-структурой

• Автор: Черепанов, Дмитрий Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 195 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА ОСНОВЕ КОНЦЕПЦИИ УПРОЧНЕНИЯ И ОТДЫХА

1.1. Возникновение и развитие концепции упрочнения и отдыха

1.2. Модели пластической деформации, основанные на уравнениях кинетики деформационных дефектов

1.2.1. Уравнения баланса средней плотности дислокаций

1.2.2. Уравнения баланса дислокационных популяций

1.2.3. Уравнения, учитывающие наличие мезодефектов

1.3. Модели пластической деформации, основанные на модели зоны сдвига

1.3.1. Уравнения, учитывающие влияние точечных дефектов на эволюцию плотности дислокаций
1.3.2. Уравнения, учитывающие влияние точечных дефектов на эволюцию дислокационных популяций
1.3.3. Уравнения, учитывающие влияние точечных дефектов на деформацию материалов, содержащих мезодефекты
1.4 Выводы и постановка задач исследования
2. МОДЕЛИРОВАНИЕ КИНЕТИКИ ДЕФОРМАЦИОННЫХ ДЕФЕКТОВ
2.1 .Кинетика порогов на винтовой дислокации
2.1.1. Силы, действующие на пороги
2.1.2. Напряжение, необходимое для волочения порогов
2.1.3. Уравнения движения дислокационного сегмента
2.1.4. Исследование частных случаев
2.1.5. Оценка диаметра зоны сдвига
2.1.6. Оценка длины свободного пробега винтового сегмента
2.1.7. Оценка площади, заметаемой винтовыми сегментами
2.2. Кинетика деформационных точечных дефектов

2.2.1. Интенсивности накопления точечных дефектов
2.2.2. Скорости аннигиляции точечных дефектов
2.2.3. Скорости рекомбинации точечных дефектов
2.2.4. Влияние локализации на генерацию точечных дефектов
2.3. Кинетика деформационных диполей
2.3.1. Интенсивности накопления динамических диполей
2.3.2. Скорости аннигиляции динамических диполей
2.3.3. Оценка среднего плеча динамических диполей
2.4. Кинетика сдвигообразующих дислокаций
2.4.1. Интенсивность накопления сдвигообразующих дислокаций
2.4.2. Скорость аннигиляции винтовых дислокаций
2.4.3. Скорость аннигиляции невинтовых дислокаций
2.4.4. Влияние разориентации на интенсивность накопления дислокаций
2.5. Уравнения кинетики дислокационных стенок
2.5.1. Динамическое образование зародышей дислокационных стенок
2.5.2. Динамическое встраивание дислокаций в стенку
2.5.3. Интенсивность накопления дислокационных стенок
2.5.4. Диффузионный рост дислокационных стенок
2.5.5. Разрушение дислокационных стенок
2.5.6. Моделирование разориентации
3. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ОДНООСНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ
ДЕФОРМАЦИИ И ИХ ИССЛЕДОВАНИЕ
3.1. Дислокационные математические модели, описывающие неразориентированные субструктуры и упрочнение от сдвигообразующих
дислокаций
3.1 Л. Простейшая дислокационная модель пластической деформации
3.1.2. Влияние точечных дефектов на накопление сдвигообразующих дислокаций
3.2. Дислокационные математические модели, описывающие разориентированные субструктуры
3.2.1. Влияние перестроения дислокаций в стенки на их накопление
3.2.2. Влияние точечных дефектов на формирование фрагментированной субструктуры
3.2.3. Модель формирования фрагментированной субструктуры
3.2.4. Исследование влияния параметров модели на процесс формирования разориентированной субструктуры
3.2.5. Исследование влияния параметров модели на процесс формирования разориентированной субструктуры
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Полагая, что в поликристаллах первопричиной фрагментации являются мощные упругие напряжения, источники которых (пластические несовместности, трактуемые как мезодефекты) возникают на межзеренных границах, рассмотрен кинетический подход к описанию формирования разориентиро-ванных областей кристалла вблизи дисклинаций.
Поведение ансамбля дислокаций Г.Ф. Сарафанов (2008, [148]) описывал системой эволюционных уравнений для плотности дислокаций:
-+сИу{раМ„{Га+/:1ГЬРа{ра), (1.2.48)

где /„ и Ц11 - силы со стороны внешнего поля и дислокационных полей, а Ма- тензор подвижности дислокаций, и функции напряжений Эйри системы дефектов:
(1.2.49)

состоящей из вклада от дисклинаций и краевых дислокаций.
Исследование показало, что дисклинации своими дальнодействующи-ми полями напряжений возмущают ламинарный поток решеточных дислокаций, вызывая расслоение их однородного распределения и формируя в прилегающих объемах зерна области избыточной плотности дислокаций.
1.2.3. Уравнения, учитывающие наличие мезодефектов
А.Н. Орлов (1972, [150]) предлагал строить кинетику дислокационной структуры, беря не отдельные дислокации различных сортов, а межблочные границы с определённой разориентацией. Суммарная площадь в единице объёма А для таких границ удовлетворяет уравнению баланса, в котором генерация границ, возникающих при встрече дислокаций двух семейств, пропорциональна произведению плотностей рх и рг дислокаций семейств и их относительной скорости о, а развал границ пропорционален Р [150]:
Р = 2ирхРгр-рР. (1.2.50)