ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СТЫКОВЫХ ДИСКЛИНАЦИЙ НА ДЕФОРМИРУЮЩЕЕ НАПРЯЖЕНИЕ ПОЛИКРИСТАЛЛОВ

  • Ю.В. Свирина Svirina Институт проблем машиностроения РАН – филиал Федерального исследовательского центра «Институт прикладной физики РАН», Нижний Новгород, Российская Федерация
  • С.В. Кириков Kirikov Институт проблем машиностроения РАН – филиал Федерального исследовательского центра «Институт прикладной физики РАН», Нижний Новгород, Российская Федерация
  • В.Н. Перевезенцев Perevezentsev Институт проблем машиностроения РАН – филиал Федерального исследовательского центра «Институт прикладной физики РАН», Нижний Новгород, Российская Федерация
Ключевые слова: пластическая деформация, дислокации, стыковые дисклинации деформационного происхождения, деформирующее напряжение

Аннотация

Пластическая деформация поликристаллических твердых тел сопровождается появлением на изломах и тройных стыках зерен линейных мезодефектов ротационного типа, такиx как стыковые дисклинации деформационного происхождения. Стыковые дисклинации генерируют дальнодействующие пространственно-неоднородные поля упругих напряжений, существенно влияющие на процессы структурообразования, деформационное упрочнение и разрушение материалов. Проведен сравнительный анализ вкладов стыковых дисклинаций разного знака и мощности в деформирующее напряжение поликристалла. Как показывают результаты расчета, при прохождении плоского скопления решеточных дислокаций через упругое поле дисклинаций наблюдаются общие закономерности. Дисклинация вне зависимости от ее знака оказывает тормозящее воздействие на прохождение пластического сдвига. Рассчитаны равновесные распределения линейной плотности и плотности вектора Бюргерса дислокаций скопления, заторможенных упругим полем дисклинации. Показано, что наибольшее число дислокаций сосредоточено не в голове скопления, как в классических заторможенных вблизи непроницаемых барьеров плоских дислокационных скоплениях, а в его центральной части. Рассчитаны зависимости критического напряжения прохождения головной дислокации скопления через силовой барьер дисклинации в зависимости от мощности и знака дисклинации, числа дислокаций в скоплении и расстояния между дисклинацией и плоскостью скольжения решеточных дислокаций. Выявлено, что изменение знака дисклинации существенно влияет на вид равновесного распределения дислокаций по длине скопления, но практически не влияет на величину критического напряжения прохождения сдвига. Показано, что при фиксированном числе дислокаций в скоплении величина критического напряжения прохождения сдвига увеличивается по мере увеличения расстояния между плоскостью скольжения и дисклинацией и что при локализации пластической деформации наибольший упрочняющий эффект от упругого поля стыковой дисклинации достигается не вблизи границы, а вдали от нее.

Опубликован
2021-09-15