Распределение разориентировок на большеугловых границах деформационного происхождения: определение и анализ на базе данных по дифракции обратно рассеянных электронов на примере железа, подвергнутого большим деформациям

Н.Ю. Золоторевский, В.В. Рыбин, А.Н. Матвиенко, Э.А. Ушанова, С.Н. Сергеев показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 26 апреля 2018; Исправлена: 30 мая 2018; Принята: 06 июня 2018
Цитирование: Н.Ю. Золоторевский, В.В. Рыбин, А.Н. Матвиенко, Э.А. Ушанова, С.Н. Сергеев. Распределение разориентировок на большеугловых границах деформационного происхождения: определение и анализ на базе данных по дифракции обратно рассеянных электронов на примере железа, подвергнутого большим деформациям. Письма о материалах. 2018. Т.8. №3. С.305-310
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2018-3-305-310

Аннотация

Микроструктура железа, деформированного двухосной ковкой, и соответствующее распределение разориентировок на границах деформационного происхождения.Для изучения фрагментации кристаллической решетки металлов в процессе больших деформаций важно иметь количественные данные о большеугловых границах деформационного происхождения, поскольку фрагментация контролируется их формированием и эволюцией. Однако проблемой является разделение вкладов, которые границы деформационного происхожения и исходные границы зерен вносят в общее распределение разориентировок, в особенности, если суммарные протяженности большеугловых границ деформационного происхождения и исходных границ зерен сопоставимы. В настоящей работе предложен метод, позволяющий осуществить такое разделение на базе данных, полученных с помощью дифракции обратно рассеянных электронов в поликристаллическом железе, деформированном в разных условиях. Показано, что метод дает приемлемую точность при деформации до ~ 2 в случае одноосного сжатия и до 5 в случае двухосной ковки. Показано, что повышение температуры деформации от комнатной до 400С слабо влияет на характер эволюции границ деформационного происхождения при сжатии железа. В то же время, эволюция границ деформационного происхождения существенно различается в железе, деформированном сжатием и двухосной ковкой. Во всех рассмотренных случаях распределение разориентаций на границах деформационного происхождения можно представить как суперпозицию трех частных распределений. Первые два распределения коррелируют с распределениями, полученными ранее с помощью просвечивающей электронной микроскопии. Третье распределение, предложенное в настоящей работе, описывает большеугловую часть распределения разориентировок на границах деформационного происхождения. Каждое из трех частных распределений развивается по своим законам в процессе деформации.

Ссылки (25)

1. V. V. Rybin. Large plastic deformations and fracture of metals. Moskva, Metallurgiya (1986) 224 p. (in Russian) [В. В. Рыбин. Большие пластические деформации и разрушение металлов. Москва, Металлургия (1986) 224 с.].
2. T. G. Langdon. Acta Mater. 61, 7035 (2013).
3. J. Gil Sevillano, P. Van Houte, E. Aernoudt. Progr. Mater. Sci. 25, 69 (1980).
4. D. A. Hughes, N. Hansen. Acta Mater. 45, 3871 (1997).
5. D. A. Hughes, N. Hansen. Acta Mater. 48, 2985 (2000).
6. E. V. Nesterova, V. V. Rybin, N. Yu. Zolotorevsky. Phys. Met. Metallogr. 89(1), 42 (2000).
7. B. L. Li, A. Godfrey, Q. C. Meng, Q. Liu, N. Hansen. Acta Materialia. 52, 1069 (2004).
8. J. Kawałko et al. Mater. Characterization. 141, 19 (2018).
9. N. Yu. Zolotorevsky, V. V. Rybin. Fragmentation and texture formation in heavily deformed metallic materials. Saint-Petersburg, Polytechnic University (2014) 208 p. (in Russian) [Н. Ю. Золоторевский, В. В. Рыбин. Фрагментация и текстурообразование при деформации металлических материалов. Санкт-Петербург, Изд-во Политехнического университета (2014) 208 с.].
10. V. V. Rybin, N. Yu. Zolotorevskii, E. A. Ushanova. Technical Physics 59(12), 1819 (2014).
11. Z. Yanushkevich, A. Belyakov, R. Kaibyshev. Acta Mater. 82, 244 (2015).
12. D. A. Hughes, Q. Liu, D. C. Chrzan, N. Hansen. Acta Mater. 45, 105 (1997).
13. P. J. Hurley, F. J. Humphreys. J. Microsc. 205, 218 (2002).
14. O. V. Mishin, A. Godfrey, L. Östensson. Metal. Mater. Trans. A. 37A, 489 (2006).
15. F. Bachmann, R. Hielscher, H. Schaeben. Ultramicroscopy. 111, 1720 (2011).
16. G. Salishchev, S. Mironov, S. Zherebtsov, A. Belyakov. Mater. Characterization. 61, 732 (2010).
17. S. A. Saltykov. Stereometric metallography, 2nd ed. Moscow, Metallurgizdat (1958) 270 p. (in Russian) [С. А. Салтыков. Стереометрическая металлография. Москва, Металлургия (1976) 270 с.].
18. K. Muszka, S. Dymek, J. Majta, P. Hodgson. Archives of Metallurgy and Materials. 55, 641 (2010).
19. D. S. Svyetlichnyy, K. Muszka, J. Majta. Computational Materials Science. 102, 159 (2015).
20. V. V. Rybin, N. Yu. Zolotorevsky, E. A. Ushanova. Phys. Met. Metallogr. 116, 730 (2015).
21. N. Yu. Zolotorevsky, V. V. Rybin, E. A. Ushanova, A Mater. Characterization. 122, 70 (2016).
22. J. K. Mackenzie. Biometrika. 45, 229 (1958).
23. V. Yu. Gertsman, A. P. Zhilyaev, A. I. Pshenichnyuk, R. Z. Valiev. Acta Metal. Mater. 40, 1433 (1992).
24. G. Wassermann, and J. Grewen. Texturen Metallischer Werkstoffe. Springer-Verlag, Berlin (1962) 808 p.
25. W. Pantleon. Mater. Sci. and Eng. A. 319 - 321, 211 (2001).

Другие статьи на эту тему