Моделирование процессов пластической деформации при элементарном и локализованном скольжении в гетерофазных материалах с некогерентной дисперсной фазой

• Автор: Данейко, Ольга Ивановна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 284 с. : ил.

1. ОСНОВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ Г.Ц.К. СПЛАВОВ С НЕКОГЕРЕНТНЫМИ ЧАСТИЦАМИ
1.1 Дисперсно-упрочненные материалы. Эволюция дефектной подсистемы в процессе деформации
1.2. Локализация пластической деформации на различных масштабных и структурных уровнях
1.3. Математические модели механизмов и процессов пластической деформации гетерофазных материалов
1.4. Постановка задачи
2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДЕФОРМАЦИОННОГО УПРОЧНЕНИЯ
И ЭВОЛЮЦИИ ДЕФОРМАЦИОННО-ДЕФЕКТНОЙ ПОДСИСТЕМЫ ДИСПЕРСНО-УПРОЧНЕННОГО МАТЕРИАЛА В УСЛОВИЯХ ДЕФОРМАЦИИ С ПОСТОЯННОЙ СКОРОСТЬЮ
2.1. Критическая плотность дислокаций
2.2. Математическая модель эволюции дефектной подсистемы в гетерофазных материалах с некогерентными недеформируемыми частицами
2.2.1. Накопление точечных дефектов при пластической деформации
2.2.2. Накопление дислокаций в процессе пластической деформации
2.2.2.1. Генерация дислокаций различного типа
2.2.2.2. Аннигиляция дислокаций в процессе пластической деформации
2.2.2.3. Уравнения баланса дислокаций
2.2.3. Скорость сдвиговой деформации в гетерофазных материалах
2.2.4. Математическая модель пластической деформации скольжения гетерофазных материалов с нскогерентной упрочняющей фазой
2.3. Роль различных механизмов и процессов в деформационном упрочнении и эволюции деформационно-дефектной подсистемы дисперсно-упрочненных материалов с нскогерентной недеформируемой

упрочняющей фазой
2.4. Влияние различных характеристик дисперсно-упрочненного материала и приложенного воздействия на закономерности протекания пластической
деформации
* 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ ЗОНЫ СДВИГА В
ДИСПЕРСНО-УПРОЧНЕННЫХ СПЛАВАХ
3.1. Факторы, определяющие локализацию скольжения в зоне сдвига
3.1.1. Соотношение масштабных характеристик дислокационной структуры
и структуры упрочняющей фазы как фактор, определяющий наличие локализации скольжения дислокаций в зоне сдвига
3.1.2. Влияние обратных полей напряжений на локализацию
скольжения дислокаций в зоне сдвига
3.2. Формирование зоны сдвига в дисперсно-упрочненных материалах
3.2.1. Изменение размера зоны сдвига в зависимости от масштабных характеристик упрочняющей фазы и температуры испытания
3.3. Математическое моделирование локализации скольжения дислокаций
в зоне сдвига дисперсно-упрочненных материалов
3.3.1. Динамическая составляющая напряжения в гетерофазных дисперсно-упрочненных материалах
3.3.2. Исходное состояние дисперсно-упрочненных сплавов и локализация скольжения на начальном этапе деформации
(щ 3.3.3. Протяженность стадий локализованного и элементарного
скольжения в зависимости от масштабных характеристик упрочняющей фазы н температуры деформации
3.3.4. Влияние масштабных характеристик фазовой и дислокационной
структуры на величину локализации скольжения в зоне сдвига дисперсно-упрочненных кристаллических материалов
3.3.5. Влияние температуры деформации па локализацию скольжения
0 4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭВОЛЮЦИИ
ДИСЛОКАЦИОННОЙ ПОДСИСТЕМЫ ДИСПЕРСНО-УПРОЧНЕННЫХ Г.Ц.К. МОНОКРИСТАЛЛОВ НА РАЗНЫХ СТАДИЯХ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ
4.1. Генерация деформационных дефектов в процессе пластической деформации
4.2. Аннигиляция и релаксация дислокаций в процессе пластической деформации
4.2.1. Деформирование при низких температурах
4.2.2. Деформирование при средних температурах
4.2.3. Деформирование при высоких температурах
4.3. Уравнения баланса составляющих дислокационной подсистемы
гетерофазного сплава с некогерентной упрочняющей фазой при разных температурах деформации
4.4. Исследование эволюции составляющих дислокационной подсистемы дисперсно-упрочненных сплавов на разных стадиях деформации
4.4.1. Влияние температуры деформации на эволюцию дислокационной
подсистемы
4.4.2. Влияние масштабных характеристик упрочняющей фазы на эволюцию составляющих дислокационной подсистемы дисперсно-упрочнеиных сплавов на разных стадиях деформации
4.5. Кривые деформационного упрочнения на разных стадиях деформации
4.6. Эволюция составляющих дислокационной подсистемы и кривые деформационного упрочнения гетерофазных сплавов с некогерентными частицами в полной модели с учетом локализации скольжения
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
Математическая модель деформационного упрочнения двухфазного дисперсно-упрочненного сплава, основанная на представлении о зоне сдвига, как базовом элементе макроскопической пластичности, была предложена Поповым Л.Е., Ковалевской Т.А. и Коневой Н.А.[162]. Интенсивность деформационного упрочнения была
где а - параметр, характеризующий интенсивность междислокацнонных взаимодействий.
Следующий шаг в развитии модели пластической деформации гетсрофазных материалов был сделан в работах [38, 41, 47], в которых в бездиффузпонном приближении была учтена аннигиляция дислокаций поперечным скольжением по аналогии с однофазными материалами. Дальнейшее развитие моделей кинетики пластической деформации дисперсно-упрочненных материалов происходит по пути все более детального учета различных механизмов и процессов происходящих в деформационной дефектной подсистеме [42-47].
В разделе 1.1 приведена схема возможных взаимодействий и взаимопревращений элементов деформационной дефектной структуры в гетерофазных материалах, предложенная в работах Л.Е. Попова и Т.А. Ковалевской [42, 43]. На основе этих представлений были сформулированы две базовые модели для дисперсно-упрочненных материалов. Изложим основные положения, на основе которых сформулированы модели [42-47]. В работах [42-44] показано, что при обходе частиц упрочняющей фазы сдвигообразующей дислокацией ветви дислокации, скользящие по разные стороны частицы, взаимодействуют с порогообразующимн дислокациями некомпланарных систем скольжения, поэтому их аннигиляция при встрече за частицей, как правило, будет неполной. Вследствие этого образуются диполи, вытянутые от частицы к частице, величина плеча которых зависит от состава дислокаций некомпланарных систем. Образование дипольных конфигураций происходит при плотностях дислокаций, превышающих некоторую критическую величину - критическую плотность дислокаций - рс [42-44].
Таким образом, характер дислокационной структуры зоны сдвига в гетерофазпредставлена как 9 = — ■ —, а деформирующее напряжение записано в виде: <7р с!а
(1.30)