Исследование энергии, запасенной в меди при обработке комбинацией методов интенсивной пластической деформации

Получена: 28 августа 2016; Исправлена: 08 сентября 2016; Принята: 08 сентября 2016
Цитирование: А.А. Гимазов, А.П. Жиляев. Исследование энергии, запасенной в меди при обработке комбинацией методов интенсивной пластической деформации. Письма о материалах. 2016. Т.6. №3. С.231-236
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2016-3-231-236

Аннотация

Проведено калориметрическое исследование технически чистой меди, подвергнутой обработке комбинацией методов интенсивной пластической деформации – кручение под высоким давлением, равноканальное угловое прессование и высокоскоростная резка. Рассчитана энергия активации и энтальпия для трех пиков, наблюдаемых на кривых дифференциальной сканирующей калориметрии, определены релаксационные процессы, соответствующие данным пикам: первый пик – перераспределение дислокаций без образования новых границ зерен, второй пик – перераспределение дислокаций с частичной аннигиляцией и образованием малоугловых границ зерен, третий пик – рекристаллизация. Сравнительный анализ показал, что кривые дифференциальной сканирующей калориметрии для образцов чистой меди, подвергнутых деформацией кручением под высоким давлением и последовательности методов равноканального углового прессования и кручения под высоким давлением, не демонстрируют наличие второго пика, либо данный пик крайне мал для его уверенной аттестации. Для образцов, в обработке которых задействован метод высокоскоростной резки, пик, соответствующий перераспределению дислокаций с аннигиляцией и образованием малоугловых границ, выявляется уверенно и характеризуется высокими значениями энтальпии. Показано, что отличия в кривых для различных комбинаций методов интенсивной пластической деформации связаны с существенно различной скоростью обработки, что приводит к повышенной концентрации двойников в деформированном материале, которые затрудняют поперечное скольжение дислокаций, тем самым способствуют их накоплению в материале и препятствуют перераспределению на ранних стадиях нагревания. Повышенная концентрация дислокаций используется в процессе формирования микроструктуры, что позволяет получить структуру с меньшим средним размером зерна, что приводит к повышению микротвердости материала, обработанного с использованием высокоскоростной обработки по сравнению с медленно деформированными образцами.

Ссылки (26)

1. G. P. Dinda, H. Rösner, G. Wilde. Mater. Sci. Eng. A. 410 - 411, 328 - 331 (2005).
2. R. Z. Valiev, R. K. Islamgaliev, I. V. Alexandrov. Prog. Mater. Sci. 5 (2), 103 - 189 (2000).
3. R. Z. Valiev, T. G. Langdon. Prog. Mater. Sci. 51 (7), 881 - 981 (2006).
4. A. P. Zhilyaev, T. G. Langdon. Prog. Mater. Sci. 53 (6), 893 - 979 (2008).
5. S. Swaminathan, T. L. Brown, S. Chandrasekar, T. R. McNelley, W. D. Compton. Scripta Mater. 56 (12), 1047 - 1050 (2007).
6. E. A. Korznikova, S. Y. Mironov, A. V. Korznikov, A. P. Zhilyaev, T. G. Langdon. Materials Science and Engineering: A. 556. 437 - 445 (2012).
7. S. Zhang, Y. C. Wang, S. Li, A. P. Zhilyaev, E. Korznikova, G. I. Raab, T. G. Langdon Materials Science and Engineering: 641, 29 - 36 (2015).
8. S. Zhang, Y. C. Wang, S. Li, A. P. Zhilyaev, E. Korznikova, G. I. Raab, T. G. Langdon Materials Science and Engineering: 645, 311 - 317 (2015).
9. L. Wang, Y. C. Wang, S. K. Li, A. P. Zhilyaev, A. V. Korznikov, E. Korznikova, T. G. Langdon. Scripta Materialia. 77, 33 - 36 (2014).
10. S. Zhang, Y. C. Wang, S. Li, A. P. Zhilyaev, E. Korznikova, D. V. Gunderov, G. I. Raab, T. G. Langdon Materials Science and Engineering: A. 634, 64 - 70 (2015).
11. N. Lugo, N. Llorca, J. M. Cabrera, Z. Horita. Mater. Sci. eng. A. 477 (1-2), 366 - 371 (2008).
12. A. P. Zhilyaev, J. Gubicza, G. Nurislamova, Á. Révész, S. Suriñach, M. D. Baró, T. Ungár. Phys. Stat. Sol. (a). 198 (2), 263 - 271 (2003).
13. M. T. Perez-Prado, A. A. Gimazov, O. A. Ruano, M. E Kassner. and A. P. Zhilyaev. Scripta Mater. 58, 219 - 222 (2008).
14. H. S. Kim. J. Mater. Process. Techn. 113, 617 - 621 (2001).
15. T. Aida, K. Matsuki, Z. Horita, T. G. Langdon. Scripta Mater. 44, 575 - 579 (2001).
16. S. Swaminathan, T. L. Brown, S. Chandrasekar, T. R. McNelley, W. D. Compton. Scripta Mater. 56 (12), 1047 - 1050 (2007).
17. H. E. Kissinger. Anal. Chem. 29 (11), 1702 - 1706 (1957).
18. S. S. Gorelik, S. V. Dobatkin, L. M Kaputkina. Recrystallization of metals and alloys. Moscow, MISIS. (2005) 432 p. (in Russian) [С. С. Горелик, С. В. Добаткин, Л. М. Капуткина. Рекристаллизация металлов и сплавов. Москва, МИСИС, 2005. 432с].
19. A. P. Zhilyaev, S. Swaminathan, A. A. Gimazov, T. R. McNelley, T. G. Langdon. J Mater Sci. 43, 7451 - 7456 (2008). Crossref
20. E. A. Korznikova. Letters on Materials. 2, 67 - 70 (2012). (in Russian) [Е. А. Корзникова. Письма о материалах. 2, 67 - 70 (2012)].
21. D. Setman, E. Schafler, E. Korznikova, M. J. Zehetbauer. Mater. Sci. Eng. A. 493, 116 - 122 (2008).
22. W. Q. Cao, C. F. Gu, E. V. Pereloma, C. H. J. Davies. Mater. Sci. Eng. A. 492, 74 - 79 (2008).
23. B. Oberdorfer et al. Acta Mater. 68, 189 - 195 (2014).
24. A. P. Zhilyaev et al. Mater. Sci. Eng. A. 486, 123 - 126 (2008).
25. Y. S. Li, Y. Zhang, N. R. Tao, K. Lu. Acta Mater. 57, 761 - 772 (2009).
26. B. Li, B. Y. Cao, K. T. Ramesh, E. Maa. Acta Mater. 57, 4500-4507 (2009).

Цитирования (1)

1.
A. Zhilyaev. LOM. 9(1), 142 (2019). Crossref

Другие статьи на эту тему