Дислокационные структуры, формирующиеся при взаимодействии полосы скольжения с упругим полем клиновой дисклинации

Ю.В. Свирина, В.Н. Перевезенцев, В.В. Рыбин показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 26 июня 2019; Исправлена: 13 сентября 2019; Принята: 18 сентября 2019
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: Ю.В. Свирина, В.Н. Перевезенцев, В.В. Рыбин. Дислокационные структуры, формирующиеся при взаимодействии полосы скольжения с упругим полем клиновой дисклинации. Письма о материалах. 2019. Т.9. №4. С.409-413
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2019-4-409-413

Аннотация

Зависимость максимальной разориентировки оборванной дислокационной границы, формирующейся при взаимодействии фронта полосы скольжения с упругим полем клиновой дисклинации, от расстояния между дисклинацией и полосой скольжения.В процессе пластической деформации поликристаллов на стыках и изломах большеугловых границ зерен формируются мезодефекты ротационного типа – стыковые дисклинации деформационного происхождения. Мощность этих мезодефектов растет в процессе деформации, в результате чего они создают неоднородные поля упругих напряжений, существенно влияющие на процессы структурообразования, деформационное упрочнение и разрушение материалов. В настоящей работе методом компьютерного моделирования динамики дискретных дислокаций рассмотрено взаимодействие полосы скольжения, распространяющейся в теле зерна под действием внешнего поля напряжений, с упругим полем клиновой дисклинации. Как показывают результаты моделирования, в поведении фронта полосы наблюдаются общие закономерности. При заданном расстоянии между полосой скольжения и дисклинацией y0 поведение скопления дислокаций, образующих фронт полосы, существенно зависит от расстояния между плоскостями скольжения дислокаций h. Для малых h оно аналогично поведению плоского скопления дислокаций. При этом наибольшая плотность дислокаций возникает не в голове скопления, как в классических заторможенных плоских дислокационных скоплениях, а в его центральной части. Увеличение расстояния h между плоскостями скольжения дислокаций приводит к «расщеплению» фронта полосы. При больших h фронт полосы перестраивается в оборванную с двух сторон стенку дислокаций. Минимальное расстояние hc, при превышении которого формируется такая стенка, зависит от мощности дисклинации ω0 и расстояния y0. Разориентировка стенки ω=b/h максимальна при y0=0 и не зависит от мощности дисклинации. При увеличении внешнего напряжения стенка преодолевает силовой барьер дисклинации и уходит как целое на боковую поверхность кристалла. При неоднократном повторении данного процесса, в теле зерна возможно появление систем таких оборванных с двух сторон дислокационных границ.

Ссылки (23)

1. V. V. Rybin. Large plastic deformations and fracture of metals. Moscow, Metallurgiya (1986) 223 p. (in Russian) [В. В. Рыбин. Большие пластические деформации и разрушение металлов. Москва, Металлургия (1986) 223 с.].
2. V. V. Rybin, A. A. Zisman, N. Yu. Zolotorevsky. Acta Met. Mater. 41 (7), 2211 (1993). Crossref
3. V. V. Rybin, A. A. Zisman, N. Yu. Zolotorevsky. Phys. Solid State. 27 (1), 181 (1985) (in Russian) [В. В. Рыбин, А. А. Зисман, Н. Ю. Золоторевский. ФТТ. 27 (1), 181 (1985).].
4. V. N. Perevezentsev, G. F. Sarafanov, J. V. Svirina. Mater. Phys. and Mech. 21 (1), 78 (2014).
5. V. N. Perevezentsev, G. F. Sarafanov. Mater. Sci. Eng (a). 503 (1-2), 137 (2009). Crossref
6. V. N. Perevezentsev, G. F. Sarafanov. Tech. Phys. Lett. 31 (11), 936 (2005). Crossref
7. G. F. Sarafanov, V. N. Perevezentsev. Letters on Materials. 1 (1), 19 (2011). (in Russian) [Г. Ф. Сарафанов, В. Н. Перевезенцев. Письма о материалах. 1 (1), 19 (2011).]. Crossref
8. G. A. Salishchev, S. Yu. Mironov, S. V. Zherebtsov, A. N. Belyakov. Mater. Phys. and Mech. 25, 42 (2016). (in Russian) [Г.А. Салищев, С.Ю. Миронов, С.В. Жеребцов А. Н. Беляков. Физика и механика материалов. 25, 42 (2016).].
9. N. Yu. Zolotorevsky, V. V. Rybin, A. N. Matvienko, E. A. Ushanova, S. N. Sergeev. Letters on Materials. 8 (3), 305 (2018). [Н. Ю. Золоторевский, В. В. Рыбин, А. Н. Матвиенко, Э. А. Ушанова, С. Н. Сергеев. Письма о материалах. 8 (3), 305 (2018).]. Crossref
10. M. Seefeldt. Rev. Adv. Mater.Sci. 2, 44 (2001).
11. V. V. Rybin, V. N. Perevezentsev, J. V. Svirina. Mater. Phys. and Mech. 32 (3), 237 (2017).
12. V. V. Rybin, V. N. Perevezentsev, J. V. Svirina. Tech. Phys. The Russian Journal of Applied Physics. 63 (7), 974 (2018). Crossref
13. E. Van der Giessen, A. Needleman. Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 3, 689 (1995). Crossref
14. M. S. Wu. International Journal of Plasticity. 100, 142 (2018). Crossref
15. V. N. Perevezentsev, V. V. Rybin, V. N. Chuvildeev. Acta Metallurgica et Materialia. 40 (5), 887 (1992). Crossref
16. V. V. Rybin, I. M. Zhukovsky. Phys. Solid State. 20 (6), 1829 (1978). (in Russian) [В. В. Рыбин, И. М. Жуковский. ФТТ. 20 (6), 1829 (1978).].
17. T. Wang, J. Luo, Z. Xiao, J. Chen. Eur. J. Mech. - A / Solids. 28, 688 (2009). Crossref
18. G. F. Sarafanov, V. N. Perevezentsev. Russian Metallurgy (Metally). 10, 889 (2016). Crossref
19. A. E. Romanov, V. I. Vladimirov. Disclinations in crystalline solids. In: Dislocations in solids (ed. by F. R. N. Nabarro). Vol. 9. Amsterdam, Elsevier Science Publishers (1992) p. 191 - 402.
20. E. A. Rzhavtsev, M. Yu. Gutkin. Scripta Materialia. 100, 102 (2015). Crossref
21. S. V. Dmitriev, A. I. Pshenichnyuk, A. M. Iskandarov, A. A. Nazarova. Model. and Simul. in Mater. Sci. and Eng. 18 (2), 025012 (2010). Crossref
22. D. V. Bachurin, R. T. Murzaev, Yu. A. Baimova, A. A. Samigullina, K. A. Krylova. Letters on materials. 6 (3), 183 (2016). [Д.В. Бачурин, Р.Т. Мурзаев, Ю.А. Баимова, А.А. Самигуллина, К.А. Крылова. Письма о материалах. 6 (3), 183 (2016).]. Crossref
23. J. P. Hirth, J. Lothe. Theory of dislocations. New York, Wiley (1982) 839 p.

Другие статьи на эту тему

Финансирование

1. state assignment for conducting fundamental scientific research for 2013 – 2020 by the IAP RAS - task No. 0035‑2014‑0401