Роль сдвигового планарного мезодефекта в зарождении трещины на стыке зерен из‑за атермического зернограничного скольжения

Пластическому разрушению поликристаллических металлов обычно предшествует длительная стадия деформации, во время которой зерна поликристалла постепенно разделяются на взаимно разориентированные области (фрагменты), разделенные деформационными границами зерен. Размер этих областей обычно не превышает 0.2 – 0.4 мкм. При столь малых размерах фрагментов классические модели зарождения трещин, основанные на концепции скоплений решеточных дислокаций, задерживаемых границами зерен, становятся некорректными. В последние годы разработаны модели для описания зарождения трещин под действием полей упругих напряжений поворотных и сдвиговых мезодефектов, образующихся на стыках зерен и в границах зерен в результате неоднородной пластической деформации в ансамбле зерен поликристалла. В данной работе рассматривается возможность зарождения микротрещин на стыке зерен из‑за атермического скольжения по границе зерен, содержащей планарный мезодефект сдвигового типа, индуцированный деформацией. Предполагается, что плоский мезодефект, представленный в исходном состоянии равномерно распределенными скользящими компонентами дислокаций ориентационного несоответствия, теряет устойчивость, когда внешнее напряжение превышает определенное пороговое значение. В результате вызванного деформацией зернограничного скольжения и замедления пластического сдвига вблизи тройного стыка зерен возникает концентратор напряжений, создавая условия для возникновения трещины Зенера. Получены зависимости критического внешнего напряжения для зарождения микротрещин от длины мезодефекта, его прочности и порогового напряжения атермического скольжения. Показано, что наличие мезодефекта на границе зерен может привести к значительному снижению напряжения зарождения трещины по сравнению со случаем чистого зернограничного скольжения. Сделан вывод о том, что предложенная модель может рассматриваться как один из возможных механизмов зарождения микротрещин в материалах с фрагментированной структурой.

Complexions at carbide / binder grain boundaries of Re-containing submicron cemented carbide

A.A. Zaitsev, A.A. Meledin

Границы зерен в сплавах на основе Nd–Fe–B

Б.Б. Страумал, А.А. Мазилкин, С.Г. Протасова, A.B. Straumal, B. Baretzky

Прогнозирование усталостной долговечности титана ВТ1-0 в различных структурных состояниях при сверхмногоцикловой усталости

Д.Р. Ледон, М.В. Банников, В.А. Оборин, Ю.В. Баяндин, О.Б. Наймарк

Effect of carbon alloying on hydrogen embrittlement of a Cantor alloy

M.Y. Panchenko, E.V. Melnikov, D.Y. Gurtova, E.G. Astafurova

Микроструктура и кристаллографическая структура ферритной стали, подвергнутой коррозионному разрушению под нагрузкой

В.Д. Ситдиков , А.А. Николаев , Г.В. Иванов , А.К. Макатров , А.В. Малинин

1. Российский научный фонд - 21-19-00366