Козлов Э.В., Тришкина Л.И., Конева Н.А

СОПРОТИВЛЕНИЕ ДЕФОРМИРОВАНИЮ ЯЧЕИСТОЙ ДИСЛОКАЦИОННОЙ СУБСТРУКТУРЫ

Томский государственный архитектурно-строительный университет, Томск

[e-mail]

Целью настоящей работы является исследование эволюции ячеистой дисло- кационной субструктуры (ЯДС), формирующейся при пластической деформации сплавов. Исследовались поликристаллические сплавы Cu + 0.5 ат.% Al, Cu + 5 ат.% Al, Cu + 0.4 ат.% Mn и Cu + 6 ат.% Mn с размером зерен 60 мкм. В структуре этих сплавов в широком диапазоне деформаций существует ЯДС. Деформация образцов осуществлялась растяжением при комнатной температуре. Дислокационная струк- тура изучалась на фольгах в электронном микроскопе при ускоряющем напряже- нии 125 кв. По снимкам дислокационной структуры измерялись количественные параметры, характерные для ЯДС.

ЯДС состоит из двух видов дислокационных образований: стенок ячеек с вы- сокой плотностью дислокаций и тела ячеек с низкой плотностью дислокаций. Ес- тественно, что плотные участки (стенки ячеек) тормозят сдвиг, неплотные участки (тело ячеек) его свободно пропускают. Зависимости напряжения течения (σ) от корня квадратного из плотности дислокаций для этих дислокационных образова- ний имеют принципиально различный вид. На рис.1 представлены зависимости напряжения течения (σ) от плотности дислокаций в стенках ячеек (ρст½). Наклон зависимостей является типичным для упрочняющегося при деформации материа- ла: с ростом ρст растет напряжение течения. Наклон зависимостей σ = f (ρст½) – пря- молинейный, но в отдельных точках он скачкообразно изменяется – возрастает. На рис. 1 эти особые точки указаны стрелками. Установлено, что изменение наклона σ

= f (ρст½) происходит при появлении разориентировок в стенках ячеек. Стенки ячеек оказывают сопротивление деформированию как обычная дислокационная структу- ра. Тело ячеек демонстрирует другое поведение. С ростом деформации сопротив- ление деформированию тела ячеек уменьшается. Это обусловлено выметанием дислокаций из тела ячеек в стенки ячеек. Такие процессы не являются случайными. В работе установлено, что средняя плотность дислокаций в стенках ячеек выше на порядок, чем в теле ячеек.

σ, МПа

400

σ, МПа

400

200

100

8 10 12

½·10-6, м-1

3 4 5 6

ρвн½· 10-6, м-1

ρст

Рис. 1. Cu+0.5ат.%Al (1), Cu+0.4 ат.%Mn (2), Т деф = 293К; Cu+0.4 ат.%Mn (3),

Т деф = 573К.

Рис. 2. Cu+0.5 ат.%Al (1), Cu+5 ат.%Al (2), Cu+0.4 ат.%Mn (3), Cu+6 ат.% Mn (4),

Тдеф = 293К

По этой причине зависимости напряжения течения от корня квадратного из

½

плотности дислокаций внутри ячеек (ρвн) имеют принципиально другой наклон

(рис.2), чем зависимости для стенок ячеек/

Зависимости σ = f (ρст½) демонстрируют дислокационное упрочнение, так как с ростом плотности дислокаций в стенках ячеек напряжение возрастает. Напротив,

½

зависимости σ = f (ρвн) демонстрируют дислокационное разупрочнение, так как с

ростом плотности дислокаций в теле ячеек напряжение течения уменьшается.

МИКРОСТРУКТУРА И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСИОННО-УПРОЧНЕННЫХ ИНТЕРМЕТАЛЛИДНЫХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ Ti–(37–40)Al–Fe (АТ.%)

Дата добавления: 2017-01-14