МОДЕЛЬ ЭВОЛЮЦИИ МИКРОСТРУКТУРЫ ПРИ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ДЕФОРМАЦИИ МЕДИ
Аннотация
Разработана физическая модель высокоскоростного течения меди, позволяющая описать эволюцию микроструктуры. В основе модели лежат представления о механизмах зернограничного проскальзывания, деформационно-стимулированного роста зерен и динамической фрагментации, модели которых были разработаны в рамках теории неравновесных границ зерен. Эти представления модифицированы для описания высокоскоростного течения металлов и дополнены моделью динамической рекристаллизации.
Показано, что в процессе высокоскоростной деформации в областях материала с субмикронной структурой доминирует зернограничное проскальзывание и материал деформируется в режиме сверхпластичности. В областях материала с более крупным размером зерна доминирует внутризеренная деформация, сопровождающаяся фрагментацией и формированием мелкозернистой структуры с субмикронным размером зерна. Трансформация структуры из мелкозернистой в крупнозернистую происходит за счет деформационно-стимулированного роста зерен. Трансформация структуры из крупнозернистой в мелкозернистую происходит за счет динамической фрагментации. Переход от зернограничного проскальзывания к внутризеренной деформации происходит при оптимальном размере зерна, необходимом для протекания динамической рекристаллизации.
Циклическая смена механизмов деформации (от зернограничного проскальзывания к внутризеренной деформации) обусловлена чередованием процессов деформационно-стимулированного роста зерна и динамической фрагментации. Благодаря чередованию указанных циклов зернограничной и внутризеренной деформации в разных областях материала обеспечивается высокая скорость деформации и создаются условия для подавления процессов локального упрочнения и локального разупрочнения. При этом высокая скорость деформации достигается за счет большой объемной доли областей, в которых доминирует зернограничное проскальзывание. В областях, где доминирует внутризеренная деформация, происходит «подготовка» структуры для сверхпластического течения.
