Кинетика и эволюция макролокализации деформации в металлических монокристаллах при скольжении и двойниковании

• Автор: Баранникова, Светлана Александровна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 267 с. : ил.

Глава 1. Основные понятия о локализации деформации (обзор)
1Л. Микроскопическая локализация пластической деформации
1.2. Мезоскопическая локализация пластической деформации
1.3. Макроскопическая локализация пластического течения
1.4. Двойникование как неоднородная деформация
1.5. Временная неоднородность пластического течения (скачкообразная деформация)
1.6. Пластическое течение твердых тел как многоуровневый (мультимасштабный) процесс
1.7. Концепция механического поля
1.8. Нелинейность пластически деформируемой среды
1.9. Экспериментальные исследования локализации пластической деформации
1.10. Состояние проблемы и цель исследования
ГЛАВА 2. Кристаллогеометрические закономерности макролокализации пластической деформации
в монокристаллах Си, № и ГЦК-сплавов на основе у-Ре
2.1. Методика эксперимента и исследуемые материалы
2.2. Картины локализации макроскопической
пластической деформации
Заключение по главе
ГЛАВА 3. Закономерности макролокализации пластической
деформации и стадийность пластического течения
3.1. Картины макролокализации деформации и стадийность пластического течения

3.2. О соответствии картин локализации пластической
деформации стадиям деформационного упрочнения
3.3. Структура мезоочага локализации пластической
деформации
Заключение по главе
ГЛАВА 4. Макролокализация деформации как волновой процесс
4.1. Скорость движения очагов локализованной деформации на стадиях легкого скольжения и линейного упрочнения монокристаллов сплавов на основе у-Ре
4.2. Обобщенная зависимость скорости движения очагов локализованной деформации от коэффициента деформационного упрочнения в моно- и поликристаллах металлов и сплавов
4.3. К объяснению зависимости скорости движения очагов локализованной деформации от коэффициента
линейного упрочнения
4.4. О характере изменения энтропии волнового процесса локализации деформации
4.5. О физическом смысле коэффициента Н в зависимости Г(0)
4.6. Дисперсионное соотношение для волн локализации макроскопической деформации
4.7. Влияние силовых характеристик нагружения
на длину волны локализации деформации
4.8. О природе пространственно-временной периодичности
макролокализации пластической деформации
Заключение по 4 главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Актуальность темы. Систематические исследования процессов пластической деформации и разрушения кристаллических твердых тел непрерывно проводятся на протяжении не менее полутора последних веков. При этом одной из наиболее интересных, важных и до сих пор не вполне понятных проблем, неразрывно связанных с пластическим течением, остается склонность последнего к самопроизвольной локализации, которая в пределе представляет собой расслоение материала на области двух типов: участвующие в деформационном процессе и индифферентные к нему. Научная сторона проблемы привлекательна своей загадочностью, так как локализация возникает самопроизвольно, а деформируемый материал в исходном состоянии, вообще говоря, может не содержать каких-либо неоднородностей состава или структуры, с которыми естественно было бы связать причину зарождения локализации. Практическая важность этой проблемы точно так же не вызывает сомнений, поскольку очевидно, что локализация препятствует необходимой для многих технологических процессов устойчивости пластического течения и делает недостижимой требуемую высокую степень пластической деформации до разрушения.
В развитии представлений о природе и механизмах пластической деформации отчетливо прослеживается важная закономерность. Любой значительный прогресс в знаниях о природе пластичности всякий раз инициировался обнаружением новых проявлений локализации пластической деформации. Это характерно для всей истории проблемы пластичности. Научный подход к ней был заложен в работах Д.К. Чернова [1], который, наблюдая за полированной поверхностью деформируемого стального листа, обнаружил линии макроскопического сдвига. Открытие этих типичных очагов локализованной деформации и последовавшие за ним экспериментальные исследования деформированного состояния металлов и сплавов породили новую систему взглядов на развитие пластического течения и почти через пятьдесят лет

макродеформации [154, 157], экспериментально обнаруженные в работах Зуева с соавторами [159-171].
1.9. Экспериментальные исследования локализации пластической деформации
Цикл экспериментальных работ, ориентированных на исследование особенностей локализации деформации на макроскопическом уровне, был выполнен, начиная с 1984 года в ИФПМ СО РАН. В одной из первых опубликованных на эту тему работ [159] было восстановлено поле векторов смещения точек поверхности образца при растяжении, измерены и описаны повороты, сопровождающие развитие пластической деформации поликристал-лического кремнистого железа. В работах [160, 161] пластическая деформация уже рассматривалась как волновой процесс. Этот подход впервые был ясно сформулирован и подкреплен некоторыми качественными оценками в работе [162], в которой были определены условия наблюдения волн разного типа при пластической деформации.
Далее волновая концепция локализации деформации последовательно развивалась в работах этого коллектива [163-168], получая подтверждение при расширении круга объектов исследования и изменении условий деформирования. Так в работе [169] обнаружено существование волновых процессов локализации деформации при ползучести крупнокристаллического алюминия. В работах [170-171] были сформулированы основные модельные представления об автоволновом механизме локализации пластического течения и объяснена связь автоволновых характеристик с концепцией масштабных уровней пластической деформации.
Таким образом, к началу исследований, проведенных в настоящей диссертационной работе, был накоплен большой экспериментальный материал по локализации пластического течения металлов и сплавов. Естественно, этот большой объем знаний нуждался в упорядочении и систематизации, основой которых могла бы послужить серия специально поставленных экспе-