Градиентные дислокационные субструктуры при разрушении поликристаллических сплавов Cu-Mn

Н.А. Конева, Л.И. Тришкина, Т.В. Черкасова показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 10 июля 2018; Исправлена: 10 октября 2018; Принята: 12 октября 2018
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: Н.А. Конева, Л.И. Тришкина, Т.В. Черкасова. Градиентные дислокационные субструктуры при разрушении поликристаллических сплавов Cu-Mn. Письма о материалах. 2018. Т.8. №4. С.435-439
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2018-4-435-439

Аннотация

Изменение различных параметров, характеризующих дислокационные субструктуры в сплаве Cu+0.4ат.%Mn, с расстоянием Х от места разрушения образца: 1 – плотность оборванных субграниц Мbs, 2 – плотность микрополос Nmb, 3 – плотность микротрещин Рcr.Методом просвечивающей дифракционной электронной микроскопии (ПЭМ) проведено изучение дефектной субструктуры и ее изменение при удалении от места разрушения сплавов. Материалами исследования были поликристаллические ГЦК твердые растворы Cu-Mn с содержанием Mn 0.4 и 25 ат.% со средним размером зерен 100 мкм. Образцы сплавов деформировались растяжением при комнатной температуре со скоростью 2•10-2сек-1 на машине «Instron». В локальных участках разрушенных образцов через каждые 2•10-3м от места разрушения определялись степень деформации, типы наблюдаемых дислокационных субструктур (ДСС), проводились измерения различных параметров, которые их характеризуют. Установлена последовательность изменения субструктур в сплавах по мере удаления от места разрушения образцов. В сплаве Cu+0.4aт.% Mn наблюдается следующая последовательность: микрополосовая ДСС, разориентированная ячеистая, неразориентированная ячеистая, дислокационные сгущения (tangles). В сплаве Cu+25aт.% Mn по мере удаления от места разрушения имеет место следующее изменение субструктур: микрополосовая, ячеисто-сетчатая с разориентировками, ячеисто-сетчатая без разориентировок, сетчатая, дислокационные скопления, дислокационный хаос. В обоих сплавах в месте разрушения наблюдается высокая плотность оборванных субграниц. Выявлен градиентный характер изменения субструктур в зависимости от расстояния от места разрушения. Установлены субструктуры, определяющие разрушение сплавов на мезоуровне. Вблизи места разрушения наблюдаются деформационные разориентированные границы с высоким значением кривизны-кручения кристаллической решетки. В сплаве Cu+0.4aт.% Mn в области разрушения наблюдаются разориентированная ячеистая ДСС и микрополосовая ДСС, в сплаве Cu+25aт.% Mn – разориентированная ячеистая сетчатая ДСС и микрополосовая. По границам разориентированных субструктур наблюдаются микротрещины. Микротрещины образуются в исследуемых сплавах также по границам зерен.

Ссылки (21)

1. V. V. Rybin. Large Plastic Deformations and Fracture of Metals. Metallurgia, Moscow (1986). 224 p. (in Russian) [В. В. Рыбин. Большие пластические деформации и разрушение металлов. Металлургия, Москва (1986) 224 с.].
2. V. I. Trefilov, V. F. Moiseev, E. P. Pechkovski et al. Deformation Hardening and Fracture of Polycrystalline Materials. Naukova Dumka, Kiev (1989) 256 p. (in Russian) [В. И. Трефилов, В. Ф. Моисеев, Э. П. Печковский и др. Деформационное упрочнение и разрушение поликристаллических материалов. Наукова думка, Киев (1989) 256 с.].
3. N. A. Koneva, D. V. Lychagin, L. A. Teplyakova, E. V. Kozlov. In: Theoretical and Experimental Study of Disclinations (Ed. V. I. Vladimirov). A. F. Ioffe Physico-Technical Institute, Leningrad (1986) P. 116 - 126. (in Russian) [Н. А. Конева, Д. В. Лычагин, Л. А. Теплякова, Э. В. Козлов. В кн.: Теоретическое и экспериментальное исследование дисклинаций (Под ред. В. И. Владимирова). ФТИ им. А. Ф. Иоффе, Ленинград (1986) С. 116 - 126.].
4. N. A. Koneva, E. V. Kozlov. Structural Levels of Plastic Deformation and Fracture (Ed. V. E. Panin). Nauka, Novosibirsk (1990) P. 123 - 186. (in Russian) [Н. А. Конева, Э. В. Козлов. В кн.: Структурные уровни пластической деформации и разрушения (Под ред. акад. В. Е. Панина). Наука, Новосибирск (1990) С. 123 - 186.].
5. E. V. Kozlov, N. A. Koneva, L. I. Trishkina. In: Disclinations and Rotation Deformation of Solids (Eds. A. E. Romanov). A. F. Ioffe Physico-Technical Institute, Leningrad (1990) P. 89 - 125. (in Russian) [Э. В. Козлов, Н. А. Конева, Л. И. Тришкина. В кн.: Дислокации и ротационная деформация твердых тел (Под ред. А. Е. Романова). ФТИ им. А. Ф. Иоффе, Ленинград (1990) С. 89 - 125.].
6. D. Kuhlmann-Wilsdorf. Phil. Mag. A. 79(4), 955 (1999).
7. E. Nes. Progr. Mater. Sci. 41, 129 (1998).
8. N. A. Koneva, E. V. Kozlov, L. I. Trishkina. Metallofizika. 13(10), 49 (1991). (in Russian) [Н. А. Конева, Э. В. Козлов, Л. И. Тришкина. Металлофизика. 13(10). 49 (1991).].
9. V. E. Panin, A. V. Panin, T. Ph. Elsukova, Yu. Ph. Popkova. Physical Mesomechanics. 18(2), 89 (2015).
10. S. A. Saltykov. Stereometric Metallography. Metallurgia, Moscow (1970) 376 p. (in Russian) [С. А. Салтыков. Стереометрическая металлография. Москва, Металлургия (1970) 376 с.].
11. N. A. Koneva, S. F. Kiseleva, N. A. Popova, E. V. Kozlov. Fundamental’nye Problemy Sovremennogo Materialovedeniya 3, 34 (2011). (in Russian) [Н. А. Конева, С. Ф. Киселева, Н. А. Попова, Э. В. Козлов. Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 3, 34 (2011).].
12. A. N. Tumentsev, I. A. Ditenberg, A. D. Korotaev, K. I. Denisov. Physical Mesomechanics. 16(4), 319 (2013).
13. M. A. Shtremel. Strength of Alloys. Lattice Defects. Metallurgia, Moscow (1982) 280 p. (in Russian) [М. А. Штремель. Прочность сплавов. Дефекты решетки. Москва, Металлургия (1982) 280 с.].
14. N. A. Koneva, S. F. Kiseleva, N. A. Popova. Structural Evolution and Internal Stress Fields. Lambert Academic Publishing, Saarbrucken (2017) 148 p.
15. N. A. Koneva, L. I. Trishkina, D. V. Lychagin, E. V. Kozlov. New Methods in Physics and Mechanics of Deforming Solids. Part I. (Ed. V. E. Panin). Tomsk State University, Tomsk (1990) P. 83 - 93. (in Russian) [Н. А. Конева, Л. И. Тришкина, Д. В. Лычагин, Э. В. Козлов. Новые методы в физике и механике деформируемого твердого тела. Ч.1. Под ред. акад. В. Е. Панина. Томск, ТГУ (1990) с. 83 - 93.].
16. M. Calcaynotto, D. Ponge, E. Demir, D. Raabe. Mater. Sci. Eng. A. 527, 2738 (2010).
17. A. Kundu, D. P. Field. Mater. Sci. Eng. A. 667, 435 (2016).
18. V. N. Perevezentsev, V. V. Rybin. Structure and Properties of Grain Boundaries. Niznii Novgorod University, Niznii Novgorod (2012) 307 p. (in Russian) [В. Н. Перевезенцев, В. В. Рыбин. Структура и свойства границ зерен. Нижний Новгород, Изд-во Нижегородского госуниверситета (2012) 307 с.].
19. N. A. Koneva, E. V. Kozlov, L. I. Trishkina, T. V. Cherkasova. Fundamental’nye Problemy Sovremennogo Materialovedeniya 13(2), 162 (2016). (in Russian) [Н. А. Конева, Э. В. Козлов, Л. И. Тришкина, Т. В. Черкасова. Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 13(2), 162 (2016).].
20. E. V. Kozlov, N. A. Koneva, L. I. Trishkina. Crystallografia 54(6), 981 (2009). (in Russian) [Э. В. Козлов, Н. А. Конева, Л. И. Тришкина. Кристаллография. 54(6), 981 (2009).].
21. N. A. Koneva, L. I. Trishkina, T. V. Cherkasova. Letters on Materials 7(3), 282 - 286 (2017). (in Russian) [Н. А. Конева, Л. И. Тришкина, Т. В. Черкасова. Письма о материалах. 7(3), 282 - 286 (2017).].

Другие статьи на эту тему