Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2008, выпуск 7 » Статья стр. 1216
<<<>>>
Рост зерен и коллективная миграция их границ при пластической деформации нанокристаллических материалов
Гуткин М.Ю.1, Микаелян К.Н.1, Овидько И.А.1
1Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: gutkin@def.ipme.ru
Поступила в редакцию: 12 ноября 2007 г.
Выставление онлайн: 19 июня 2008 г.
PDF версия
Предложена теоретическая модель коллективной миграции двух соседних границ зерен в нанокристаллическом материале под действием приложенного упругого напряжения. На основе анализа изменения энергии системы показано, что в зависимости от уровня приложенного сдвигового напряжения и углов разориентировки границы зерен могут оставаться неподвижными или мигрировать навстречу друг другу. Процесс миграции может быть устойчивым, когда границы занимают равновесные положения, отвечающие минимуму энергии системы и соответствующие относительно невысокому уровню приложенного напряжения, или неустойчивым, когда при относительно высоких напряжениях смещение границ сопровождается постоянным понижением энергии системы и становится неуправляемым. Устойчивая миграция границ приводит к уменьшению размера ограниченного ими зерна за счет роста соседних зерен и может завершиться полной или частичной аннигиляцией границ и исчезновением этого зерна. Неустойчивая миграция ведет либо к аннигиляции границ, либо к их прохождению сквозь друг друга, что может рассматриваться как исчезновение старого зерна, зарождение и неограниченный рост нового. Работа выполнена при поддержке Федерального агентства по науке и инновациям (контракт N 02.513.11.3190 Программы "Индустрия наносистем и материалов" и грант НШ-4518.2006.1 поддержки ведущих научных школ), Фонда поддержки отечественной науки, Программы РАН "Структурная механика материалов и элементов конструкций", Фонда CRDF (grant N RUE2-2684-ST-05) и Санкт-Петербургского научного центра РАН. PACS: 61.72.Bb, 61.72.Lk, 61.72.Mm, 62.20.Fe, 62.25.+g
  1. A.K. Mukherjee. Mater. Sci. Eng. A 322, 1 (2002)
  2. K.S. Kumar, H. Van Swygenhoven, S. Suresh. Acta Mater. 51, 5743 (2003)
  3. М.Ю. Гуткин, И.А. Овидько. Физическая механика деформируемых наноструктур. Т. 1. Нанокристаллические материалы. Янус, СПб. (2003). 194 с
  4. S.C. Tjong, H. Chen. Mater. Sci. Eng. R 45, 1 (2004)
  5. В.А. Поздняков, А.М. Глезер. ФТТ 47, 793 (2005)
  6. D. Wolf, V. Yamakov, S.R. Phillpot, A.K. Mukherjee, H. Gleiter. Acta Mater. 53, 1 (2005)
  7. M.A. Meyers, A. Mishra, D.J. Benson. Prog. Mater. Sci. 51, 427 (2006)
  8. M. Dao, L. Lu, R.J. Asaro, J.T.M. De Hosson, E. Ma. Acta Mater. 55, 4041 (2007)
  9. C.C. Koch, I.A. Ovid'ko, S. Seal, S. Veprek. Structural nanocrystalline materials: fundamentals and applications. Cambridge University Press, Cambridge (2007). 378 p
  10. Г.А. Малыгин. ФТТ 49, 961 (2007)
  11. F.A. Mohamed. Metall. Mater. Trans. A 38, 340 (2007)
  12. A.V. Sergeeva, N.A. Mara, A.K. Mukherjee. J. Mater. Sci. 42, 1433 (2007)
  13. M. Jin, A.M. Minor, E.A. Stach, J.W. Morris, jr. Acta Mater. 52, 5381 (2004)
  14. W.A. Soer, J.Th.M. De Hosson, A.M. Minor, J.W. Morris, jr., E.A. Stach. Acta Mater. 52, 5783 (2004)
  15. M. Jin, A.M. Minor, J.W. Morris, jr. Thin Solid Films 515, 3202 (2007)
  16. K. Zhang, J.R. Weertman, J.A. Eastman. Appl. Phys. Lett. 85, 5197 (2004)
  17. K. Zhang, J.R. Weertman, J.A. Eastman. Appl. Phys. Lett. 87, 061 921 (2005)
  18. P.L. Gai, K. Zhang, J. Weertman. Scripta Mater. 56, 25 (2007)
  19. X.Z. Liao, A.R. Kilmametov, R.Z. Valiev, H. Gao, X. Li, A.K. Mukherjee, J.F. Bingert, Y.T. Zhu. Appl. Phys. Lett. 88, 021 909 (2006)
  20. D. Pan, T.G. Nieh, M.W. Chen. Appl. Phys. Lett. 88, 161 922 (2006)
  21. D. Pan, S. Kuwano, T. Fujita, M.W. Chen. Nano Lett. 7, 2108 (2007)
  22. D.S. Gianola, S. Van Petegem, M. Legros, S. Brandstetter, H. Van Swygenhoven, K.J. Hemker. Acta Mater. 54, 2253 (2006)
  23. D.S. Gianola, D.H. Warner, J.F. Molinari, K.J. Hemker. Scripta Mater. 55, 649 (2006)
  24. G.J. Fan, L.F. Fu, D.C. Qiao, H. Choo, P.K. Liaw, N.D. Browning. Scripta Mater. 54, 2137 (2006)
  25. G.J. Fan, L.F. Fu, H. Choo, P.K. Liaw, N.D. Browning. Acta Mater. 54, 4781 (2006)
  26. G.J. Fan, Y.D. Wang, L.F. Fu, H. Choo, P.K. Liaw, Y. Ren, N.D. Browning. Appl. Phys. Lett. 88, 171 914 (2006)
  27. G.J. Fan, L.F. Fu, Y.D. Wang, Y. Ren, H. Choo, P.K. Liaw, G.Y. Wang, N.D. Browning. Appl. Phys. Lett. 89, 101 918 (2006)
  28. B. Gunther, A. Kumpmann, H.-D. Kunze. Scripta Metall. Mater. 27, 833 (1992)
  29. A. Kumpmann, B. Gunther, H.-D. Kunze. Mater. Sci. Eng. A 168, 165 (1993)
  30. V.Y. Gertsman, R. Birringer. Scripta Metall. Mater. 30, 577 (1994)
  31. J.A. Haber, W.E. Buhro. J. Am. Chem. Soc. 120, 10 847 (1998)
  32. R.Z. Valiev, E.V. Kozlov, Yu.F. Ivanov, J. Lian, A.A. Nazarov, B. Baudelet. Acta Metall. Mater. 42, 2467 (1994)
  33. X. Xu, T. Nishimura, N. Hirosaki, R.-J. Xie, Y. Yamamoto, H. Tanaka. Acta Mater. 54, 255 (2006)
  34. A. Hasnaoui, H. Van Swygenhoven, P.M. Derlet. Acta Mater. 50, 3927 (2002)
  35. J. Schi tz. Mater. Sci. Eng. A 375--377, 975 (2004)
  36. D. Farkas, A. Fr seth, H. Van Swygenhoven. Scripta Mater. 55, 695 (2006)
  37. J. Monk, D. Farkas. Phys. Rev. B 75, 045 414 (2007)
  38. F. Sansoz, V. Dupont. Appl. Phys. Lett. 89, 111 901 (2006)
  39. F. Sansoz, J.F. Molinari. Thin Solid Films 515, 3158 (2007)
  40. T. Shimokawa, A. Nakatani, H. Kitagawa. Phys. Rev. B 71, 224 110 (2005)
  41. A.J. Haslam, D. Moldovan, V. Yamakov, D. Wolf, S.R. Phillpot, H. Gleiter. Acta Mater. 51, 2097 (2003)
  42. S.V. Bobylev, M.Yu. Gutkin, I.A. Ovid'ko. Acta Mater. 52, 3793 (2004)
  43. С.В. Бобылев, М.Ю. Гуткин, И.А. Овидько. ФТТ 46, 1986 (2004)
  44. J.C.M. Li. Phys. Rev. Lett. 96, 215 506 (2006)
  45. M.Yu. Gutkin, I.A. Ovid'ko. Appl. Phys. Lett. 87, 251 916 (2005)
  46. J.W. Cahn, Y. Mishin, A. Suzuki. Acta Mater. 54, 4953 (2006)
  47. L. Zhou, N. Zhou, G. Song. Phil. Mag. 86, 5885 (2006)
  48. H. Zhang, D.J. Srolovitz, J.F. Douglas, J.A. Warren. Acta Mater. 53, 4527 (2007)
  49. М.Ю. Гуткин, И.А. Овидько, Н.В. Скиба. ФТТ 46, 1975 (2004)
  50. В.В. Рыбин. Большие пластические деформации и разрушение металлов. Металлургия, М. (1986). 224 с
  51. В.И. Владимиров, А.Е. Романов. Дисклинации в кристаллах. Наука, Л. (1986). 224 с
  52. M.Yu. Gutkin, K.N. Mikaelyan, A.E. Romanov, P. Klimanek. Phys. Stat. Sol. (a) 193, 35 (2002).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme