Влияние измельчения зерен на сверхпластичность в мелкозернистых материалах

Принята: 12 августа 2015
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: F.A. Mohamed. Влияние измельчения зерен на сверхпластичность в мелкозернистых материалах. Письма о материалах. 2015. Т.5. №3. С.240-245
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2015-3-240-245

Аннотация

В условиях сверхпластичности мелкозернистые материалы (размер зерен в интервале 1—10 мкм) демонстрируют большие удлинения без шейки при деформации растяжением при высоких температурах (T>0.5Tm, где Tm — температура плавления). Механизм деформации, ответственный за такое поведение, основан на зернограничном проскальзывании, аккомодируемом генерацией и движением решеточных дислокаций в зернах, блокирующих проскальзывание. Этот механизм характеризуется показателем напряжения 2, активационной энергией, которая близка к активационной энергии диффузии по границам, и чувствительностью к размеру зерен 2. Когда размер зерен материала измельчается до интервала, соответствующего ультрамелкозернистым материалам (300—900 нм), ни в характеристиках сверхпластичности, ни в деталях деформационных механизмов не происходит никаких изменений. Однако когда зерна измельчаются до наноразмерного уровня (размер зерен менее 100 нм), сверхпластичность теряется из‑за появления нового деформационного механизма. Этот новый деформационный механизм также основан на зернограничном проскальзывании, аккомодируемом решеточными дислокациями. Он характеризуется показателем напряжения, который имеет высокое изменяющееся значение, активационную энергию, которая близка к активационной энергии диффузии по границам, но уменьшается с увеличением приложенного напряжения, и чувствительностью к размеру зерен 3.

Ссылки (29)

1. F. A. Mohamed, T. G. Langdon, Acta. Metall. 23, 117 (1975).
2. F. A. Mohamed, S. A. Shei, T. G. Langdon, Acta. Metall. 23, 117 (1975).
3. F. A. Mohamed, T. G. Langdon, Philos. Mag. 32, 697 (1975).
4. M. F. Ashby, R. A. Verrall. Acta Met. 21, 149 (1973).
5. A. Ball, M. M. Hutchison, Metal Sci. J. 3, 1 (1969).
6. A. K. Mukherjee, Mater. Sci. Eng. 8, 83 (1971).
7. R. C. Gifkins, Met. Trans. A, 7A, 1225 (1976).
8. J. H. Gittus, Trans. ASME, H, J. Eng. Mater. Technol. 99, 244 (1977).
9. Y. Xun, F. A. Mohamed, Phil. Mag. 83, 2247 (2003).
10. Y. Xun, F. A. Mohamed, Acta Mater, 52, 2247 (2004).
11. D. B. Witkin, E. J. Lavernia, Prog. Mater. Sci. 51, 1 (2006).
12. F. A. Mohamed, M. M. I. Ahmed, T. G. Langdon, Metall. Mater. Trans. 8A, 933 (1977).
13. R. Z. Valiev, T. G. Langdon, Prog Mater Scie. 51, 881 (2006).
14. A. P. Zhilyaev, T. G. Langdon, Prog Mater Scie. 53, 893 (2008).
15. R. S. Mishra, Z. Y. Ma, Mater Sci Eng, R50, 1, (2005).
16. M. Kawasaki, N. Balasubramanian, T. G. Langdon, Mater Sci. Eng. A, 528, 6624 (2011).
17. M. Kawasaki, T. G. Langdon, J. Mater Sci. 49, 6496 (2014).
18. A. Mohan, W. Yuan, R. S. Mishra, Mater Sci. Eng. A, 562, 69 (2013).
19. M. Chauhan, I. Roy, F. A. Mohamed, Metall. Mater. Trans. A, 37A, 2715 (2006).
20. I. Roy, M. Chauhan, E. J. Lavernia, F. A. Mohamed, Metall Mater Trans. 37A, 721 (2006).
21. H. Gleiter, Acta Mater. 48, 1, 1 (2000).
22. R. A. Masumura, P. M. Hazzledine, C. S. Pande, Acta Mater. 46, 13, 4527 (1998).
23. H. Conrad, J. Narayan, Scripta Mater. 42, 11, 1025 (2000).
24. G. J. Fan, H. Choo, P. K. Liaw, E. J. Lavernia, Met. Mater. Trans. A, 36A, 10 2641 (2005).
25. F. A. Mohamed, M. Chauhan, Met. Mater. Trans. A, 37A, 12, 3555 (2006).
26. F. A. Mohamed, H. Yang, Met. Mater. Trans. A, 41A, 823 (2010).
27. F. A. Mohamed, Met. Mater. Trans. A, 38A, 340 (2007).
28. F. A. Mohamed, Scripta Mater. 13, 87, (1979).
29. H. Yang, F. A. Mohamed, Mater. Sci. Forum, 411, 633 (2010).

Другие статьи на эту тему