СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОМ ЦИРКОНИИ ПРИ ДЕФОРМАЦИИ СДВИГОМ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Л.Ю. Егорова, Ю.В. Хлебникова, В.П. Пилюгин, Е.Г. Чернышев
Получена: 04 августа 2017; Исправлена: 13 октября 2017; Принята: 23 октября 2017
Цитирование: Л.Ю. Егорова, Ю.В. Хлебникова, В.П. Пилюгин, Е.Г. Чернышев. СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОМ ЦИРКОНИИ ПРИ ДЕФОРМАЦИИ СДВИГОМ ПОД ДАВЛЕНИЕМ. Письма о материалах. 2018. Т.8. №1. С.94-99
BibTex   DOI: 10.22226/2410-3535-2018-1-94-99

Аннотация на русском языке

При деформации от е=0,5 до е=4,6 наблюдается стадия зарождения ω-фазы в тех участках α-фазы, которые имеют благоприятную кристаллографическую ориентацию. Образование групп планарных дефектов в ω-фазе представляет собой механизм компенсации упругих напряжений при трансформации кристаллической решетки α→ω в условиях высокого квазигидростатического давления. На рисунке представлено темнопольное изображение в рефлексе (001)ω структуры деформированного на φ=15 град (е=1,5) псевдомонокристаллического циркония.Методом рентгеновской спектроскопии в синхротронном излучении на просвет проведено исследование структурно-фазового превращения в псевдомонокристаллическом α-цирконии при деформации на наковальнях Бриджмена при комнатной температуре с приложенным давлением до 8 ГПа и угловой скоростью ω=0,3 об/мин. Углы поворота наковальни варьировали от φ=0° (деформация осадкой) до φ=45°. Данный метод съемки на просвет и применение малого, в сечении, пучка позволяет оценить структурное состояние образца по всей его толщине и аттестовать состояние с более точной оценкой истинной деформации. Было показано, что при величине истинной деформации е=4,6 решетка α-фазы сжимается, что отражается на ее параметрах: параметр «а» α-фазы уменьшается на 5,3%, а параметр «с» на 0,3%. Возникающая в процессе деформации под давлением ω-фаза, наоборот, показала склонность к растягиванию, если параметр «а» данной фазы практически не меняется при увеличении степени деформации, то параметр «с» незначительно, на 0,14%, но увеличивается. Такое поведение, вероятно, можно объяснить небольшой атомной плотностью и сильной анизотропией по атомной плотности плоскостей и рядов ω-фазы. Определено, что структура, возникающей в процессе деформации барической ω-фазы, условиях деформирования от е=0,5 до е=4,6 не претерпевает текстурных изменений. На данном этапе деформации наблюдается лишь стадия зарождения ω-фазы только в участках α-фазы, имеющих благоприятную кристаллографическую ориентацию. Образование групп планарных дефектов в ω-фазе представляет собой механизм компенсации упругих напряжений при трансформации кристаллической решетки α→ω в условиях высокого квазигидростатического давления.

Ссылки (13)

1.
N. Adachi, Yo. Todaka, H. Suzukib, M. Umemotoa. Scripta Materialia 98, 1 – 4 (2015). DOI: 10.1016 / j.scriptamat.2014.10.029
2.
B. Fenga, V. I. Levitas. Materials Science & Engineering A. 680, 130 – 140 (2017). DOI: 10.1016 / j.msea.2016.10.082
3.
B. Srinivasarao, A. P. Zhilyaev, M. T. Pérez-Prado. Scripta Mater. 65 (3), 241 – 244 (2011). DOI: 10.1016 / j.scriptamat.2011.04.017
4.
B. Srinivasarao, A. P. Zhilyaev T. G. Langdon, M. T. Pérez-Prado. Materials Science & Engineering A. 562, 196 – 202 (2013). DOI: 10.1016 / j.msea.2012.11.027
5.
X. Shen, P. F. Yu, Q. Jing, Y. Yao, L. Gu, Y. G. Wang, X. F. Duan, R. C. Yu and R. P. Liu. Scripta Materialia, 67, 653 – 656 (2012). DOI: 10.1016 / j.scriptamat.2012.07.017
6.
M. V. Degtyarev, L. M. Voronova, T. I. Chashchukhina, V. B. Vykhodets, L. S. Davydova, T. E. Kurennykh, A. M. Patselov, V. P. Pilyugin. The Phys. Metals Metallogr. 96 (6), 642 – 650 (2003).
7.
A. I. Ancharov, A. Yu. Manakov, N. A. Mezentsev, B. P. Tolochko, M. A. Sheromov, V. M. Tsukanov. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A. 470, 80 – 83 (2001). DOI: 10.1016 / S0168–9002 (01) 01029 – 4
8.
L. Yu. Egorova, Yu. V. Khlebnikova, V. P. Pilyugin. Letters on materials, 6, 237 – 242 (2016). (in Russian) [Егорова Л. Ю., Хлебникова Ю. В., Пилюгин В. П. Письма о материалах, 6, 237 – 242 (2016).] DOI: 10.22226 / 2410‑3535‑2016‑3‑237‑242
9.
V. K. Grigorovich. Metal bond and the structure of metals. Moscow: Nauka (1988), 296 p. (in Russian) [Григорович В. К. Металлическая связь и структура металлов. М.: Наука (1988), 296 с.]
10.
E. K. Cerreta, J. P. Escobedo, P. A. Rigg, C. P. Trujillo, D. W. Brown, T. A. Sisneros, B. Clausen, M. F. Lopez, T. Lookman, C. A. Bronkhorst, F. L. Addessio. Acta Materialia. 61, 7712 – 7719 (2013). DOI: 10.1016 / j.actamat.2013.09.009
11.
A. V. Dobromyslov, N. I. Taluts. The Phys. Metals Metallogr. 5, 108 – 115 (1990) (In Russian) [А. В. Добромыслов, Н. И. Талуц. ФММ, 5, 108 – 115 (1990)]
12.
Y. L. Alshevsky, B. A. Kulnitsky, Y. S. Konyaev, M. P. Osipov. The Phys. Metals Metallogr. 58 (4), 795 – 803 (1984) (in Russian) [Альшевский Ю. Л., Кульницкий Б. А., Коняев Ю. С., Усиков М. П. ФММ, 58 (4), 795 – 803 (1984)]
13.
V. V. Rybin. Large plastic deformation and destruction of metals. M.: Metallurgy (1986), 224 p. (in Russian) [Рыбин В. В. Большие пластические деформации и разрушение металлов. М.: Металлургия (1986), 224 с.]