Effect of the grain size on the structure and deformation mechanisms of micro- and mesolevel polycrystals

E.V. Kozlov, N.A. Koneva, N.A. Popova

Abstract

Effect of the size of closed structural formations on the accumulation of dislocation density and its components during plastic deformation is considered. The main attention is given to the role of internal boundaries of different types. The sizes of structural formations are determined and different parameters of structure defining micro- and mezolevels during the development of plastic deformation mechanisms are distinguished. The role of statistically stored dislocations (SSD) and geometrically necessary dislocations (GND) in the defect structure formation of a material is examined. It is shown that the smaller the size of closed structural elements the larger is the component of GNDs and smaller is the component of SSDs. The work is based on the results of TEM studies of the structure of deformed materials.

References (17)

1.
Hall E.O. The deformation and ageing of mild steel: III.Discussion of results. Proc. Phys. Soc., 1951, V. 64B, P.747-753.
2.
Petch N.J. The cleavage strength of polycrystals. Iron SteelInst., 1953, V. 174, P. 25-28.
3.
Ashby M.F. The deformation of plastically non-homogeneousmaterial. Phil. Mag., 1970. V. 21, № 170 P. 399-424.
4.
Ashby M.F. The deformation of plastically non - homogeneousalloys. Strengthening methods in crystals. London:Science publishers LTD, 1971, P. 137-190.
5.
Конева Н.А., Попова Н.А., Тришкина Л.И., Козлов Э.В.Роль геометрически необходимых дислокаций приформировании деформационных субструктур. Изв.ВУЗов. Физика, 2009, № 1, С. 5-14.
6.
Козлов Э.В., Конева Н.А., Тришкина Л.И. Проблемаклассификации компонент дислокационной струк-туры. Фундаментальные проблемы современногоматериаловедения, 2009, Т. 6, № 1, С. 7-11.
7.
Рыбин В.В. Большие пластические деформации и раз-рушение металлов. М.: Металлургия, 1986, 224 с.
8.
Конева Н.А., Лычагин Д.В., Теплякова Л.А., КозловЭ.В. Дислокационно-дисклинационные субструк-туры и упрочнение, в Теоретическое и эксперимен-тальное исследование дисклинаций. Под ред. В.И.Владимирова. Л: ФТИ им. А.Ф. Иоффе, 1986, С. 116-
9.
9. Конева Н.А., Козлов Э.В. Физическая приро-да cтадийности пластической деформации, вСтруктурные уровни пластической деформации иразрушения. Под ред. ак. В.Е. Панина. Новосибирск:Наука. Сиб. отд-ние, 1990, С. 123-186.
10.
Конева Н.А., Жуковский С.П., Лапскер И.А. и др.Роль внутренних поверхностей раздела в формиро-вании дислокационной структуры и механическихсвойств в однофазных поликристаллах, в Физикадефектов поверхностных слоев материалов. Под ред.А.Е. Романова. Л.: ФТИ им. А.Ф. Иоффе, 1989, С. 113-
11.
11. Козлов Э.В., Конева Н.А., Жданов А.Н. и др. Структураи сопротивление деформированию ГЦК ультрамел-козернистых металлов и сплавов. Физическая мезо-механика, 2004, Т. 7, № 4, С. 93-113.
12.
Козлов Э.В., Тришкина Л.И., Попова Н.А., Конева Н.А.Место дислокационной физики в многоуровневомподходе к пластической деформации. Физическаямезомеханика, 2011, Т. 14, № 3, С. 95-110.
13.
Конева Н.А., Попова Н.А., Козлов Э.В. Влияние раз-мера зерен на скалярную плотность дислокаций иплотность стыковых дисклинаций в ультрамелкозер-нистых металлах. Перспективные материалы, 2011,№ 12, С. 238-243.
14.
Козлов Э.В., Попова Н.А., Конева Н.А. Зёреннаяструктура, геометрически необходимые дислокациии частицы вторых фаз в поликристаллах микро- имезоуровня. Физическая мезомеханика, 2009, Т. 12,№ 4, С. 93-106.
15.
Конева Н.А., Попова Н.А., Козлов Э.В. Размер зерени фрагментов микроуровня как фактор, определя-ющий плотность дислокаций и дисклинаций. Изв.РАН. Серия физическая, 2011, Т. 75, № 5, С. 709-712.
16.
Конева Н.А., Попова Н.А., Жданов А.Н., ИгнатенкоЛ.Н., Козлов Э.В. Зависимость размера зерен, плот-ности дислокаций и внутренних напряжений отстепени пластической деформации УМЗ меди.Фундаментальные проблемы современного материа-ловедения, 2004, № 2, С. 17-20.
17.
Валиев Р.З., Иванов Ю.Ф., Игнатенко Л.Н., КоневаН.А., Попова Н.А., Пауль А.В., Козлов Э.В. Эволюциядефектной структуры микрокристаллическоймеди, подвергнутой деформированию сжатием, вФункционально-механические свойства материалови их компьютерное конструирование. Под ред. В.А.Лихачева. Псков: Изд-во ADVELA, 1993, С. 215-220.

Cited by (2)

1.
Конева Н.А., Тришкина Л.И., Попова Н.А., Козлов Э.В., ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ТЕХНИКЕ И СТРОИТЕЛЬСТВЕ (ПМТС-2013), 302-305 (2013).
2.
Dement T., Popova N., Kurzina I., AIP Conference Proceedings, 030015 (2016).