Вышедшие номера
Зернограничное скольжение и эмиссия решеточных дислокаций в нанокристаллических материалах при сверхпластической деформации
Гуткин М.Ю.1, Овидько И.А.1, Скиба Н.В.1
1Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: gutkin@def.ipme.ru
Поступила в редакцию: 26 октября 2004 г.
Выставление онлайн: 20 августа 2005 г.

Предложена теоретическая модель, описывающая физические механизмы упрочнения и разупрочнения в нанокристаллических материалах при сверхпластической деформации. В рамках модели тройные стыки границ зерен выступают в роли препятствий для скольжения зернограничных дислокаций - носителей зернограничного скольжения. Рассмотрены энергетические характеристики трансформаций ансамбля зернограничных дислокаций на тройных стыках границ зерен, приводящие к образованию разностных дислокаций и к локальной миграции тройных стыков. Накопление разностных дислокаций в тройных стыках дает эффект упрочнения и инициирует внутризеренное решеточное скольжение. При достижении векторами Бюргерса разностных дислокаций критических значений происходит испускание решеточных дислокаций в прилегающие зерна, которое сглаживает эффект упрочнения. Локальная миграция тройных стыков границ зерен, вызванная зернограничным скольжением, и испускание решеточных дислокаций приводят к разупрочнению нанокристаллического материала. Построена зависимость напряжения течения от общей пластической деформации, которая хорошо согласуется с экспериментальными данными. Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант N 04-01-00211), программы Министерства науки и образования РФ по твердотельным наноструктурам, ИНТАС (грант N 03-51-3779), научной программы РАН "Структурная механика материалов и элементов конструкций. Взаимодействие нано-, микро-, мезо- и макромасштабов при деформировании и разрушении", Фонда содействия отечественной науке, программы "Интеграция" (грант Б0026) и Санкт-Петербургского научного центра РАН.