ИССЛЕДОВАНИЕ ЛОКАЛИЗАЦИИ ПЛАСТИЧЕСКОГО ТЕЧЕНИЯ В РЕЖИМЕ ХОЛОДНОЙ ДЕФОРМАЦИИ МЕДНО-НИКЕЛЕВОГО СПЛАВА
DOI:
https://doi.org/10.57070/2304-4497-2023-3(45)-72-80Ключевые слова:
пластическая деформация, локализация, поликристаллы, медно-никелевые сплавы, деформационное упрочнениеАннотация
Исследована стадийность и кинетика развития очагов локализованной пластической деформации в поликристаллическом медно-никелевом сплаве МНМц40-1,5 в температурном интервале 173 – 297 К. В настоящее время медно-никелевые сплавы используются в различных отраслях промышленности в силу того, что обладают высокими антикоррозионными свойствами и имеют хорошую пластичность. Ранее локализация пластического течения при примесном упрочнении материалов с применением основных положений автоволновых моделей пластичности практически не исследовалась. Известно, что локализация пластического течения нередко является причиной разрушения материалов в ходе технологических процессов, связанных с большими пластическими деформациями. Для выявления характера эволюции автоволн локализованной пластичности в образцах методом двухэкспозиционной спекл-фотографии исследовали пространственно-временные распределения локальных деформаций непосредственно в процессе растяжения через каждые 0,2 % общей деформации. Диаграммы растяжения в исследуемом температурном интервале относятся к диаграммам параболического типа. Показано, что температурные зависимости механических свойств свидетельствуют о высоком уровне прочности и пластичности отожженного сплава при сравнительно низких температурах. Данные анализа дифракции обратно рассеянных электронов показали, что после отжига в текстуре сплава отмечается более 80 % кубической составляющей. Наблюдаемые картины распределений локализованной деформации содержат важную информацию о характере пластического течения. Формы наблюдаемых при пластической деформации картин локализации однозначным образом соответствуют действующим на разных стадиях законам деформационного упрочнения. Выявлено изменение пространственного периода и скорости автоволн локализации пластической деформации при понижении температуры.
Библиографические ссылки
Kuhlmann-Wilsdorf D. The low energetic structures theory of solid plasticity. In: Dislocations in Solids. Amsterdam, Boston: Elsevier, 2002. P. 213–338.
Argon A. Strengthening Mechanisms in Crystal Plasticity. Oxford: University Press, 2008. 404 р.
Судзуки Т., Ёсинага Х., Такеути С. Динамика дислокаций и пластичность. Москва: Мир, 1989. 294 с.
Hull D., Bacon D.J. Introduction in Dislocations. Oxford: Elsevier, 2011. 242 p.
Davydov V.A., Davydov N.V., Morozov V.G., Stolyarov M.N., Yamaguchi T. Autowaves in moving excitable media // Journal of Physics Condensed Matter. 2004. Vol. 7. No. 3(39). P. 565–578. http://dx.doi.org/10.5488/CMP.7.3.565
Othmer H.G. The dynamics of forced excitable systems. In: Nonlinear Wave Processes in Excitable Media. New York: Plenum Press, 1991. P. 213–231.
Asharia A., Beaudoin A., Miller R. New perspectives in plasticity theory: dislocation nucleation, waves, and partial continuity of plastic strain rate // Mathematics and Mechanics of Solids. 2008. Vol. 13. No. 2. P. 292–315. http://dx.doi.org/10.1177/1081286507086903
Krinsky V.I. Self-organization: autowaves and structures far from equilibrium. Berlin: Springer-Verlag, 1984. 270 p.
McDonald R.J., Efstathiou C., Kurath P. The wavelike plastic deformation of single crystal copper // Journal of Engineering Materials and Technology. 2009. Vol. 131. No. 3. P. 7–13. http://dx.doi.org/10.1115/1.3120410
Zbib H.M., de la Rubia T.D. A multiscale model of plasticity // International Journal of Plasticity. 2002. Vol. 18. No. 9. P. 1133–1163. http://dx.doi.org/10.1016/S0749-6419(01)00044-4
Ohashi T., Kawamukai M., Zbib H. A multiscale approach for modeling scale-dependent yield stress in polycrystalline metals // International Journal of Plasticity. 2007. Vol. 23. No. 5. P. 897–914. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijplas.2006.10.002
Vildeman V.E., Lomakin E.V., Tretiakova T.V. Yield delay and space-time inhomogeneity of plastic deformation of carbon steel // Mechanics of Solids. 2015. Vol. 50. No. 4. P. 412–420.
Kobelev N.P., Lebyodkin M.A., Lebedkina T.A. Role of self-organization of dislocations in the onset and kinetics of macroscopic plastic instability // Metallurgical and Materials Transactions A. 2017. Vol. 48. No. 3. P. 965–974. http://dx.doi.org/10.1007/s11661-016-3912-x
Barannikova S.A., Nadezhkin M.V. Kinetics of plastic deformation localization bands in polycrystalline nickel // Metals. 2021. Vol. 11. No. 9. Article 1440. https://doi.org/10.3390/met11091440
Zuev L.B., Barannikova S.A., Maslova O.A. The features of localized plasticity autowaves in solids // Materials Research. 2019. Vol. 22. No. 4. Article 2018-0694. https://doi.org/10.1590/1980-5373-mr-2018-0694
Баранникова С.А., Косинов Д.А., Зуев Л.Б., Громов В.Е., Коновалов С.В. Влияние водорода на макролокализацию пластической деформации низкоуглеродистой стали // Известия вузов. Черная металлургия. 2016. Т. 59. № 12. С. 891–895. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2016-12-891-895
Зуев Л.Б. Автоволновая пластичность. Локализация и коллективные моды. Москва: Физматлит, 2018. 208 с.
Зуев Л.Б., Хон Ю.А. Пластическое течение как процесс формирования пространственно-временных структур. Часть I. Качественные и количественные закономерности // Физическая мезомеханика. 2021. Т. 24. № 6. С. 5–14. https://doi.org/10.24412/1683-805X-2021-6-5-14
Shevakin Ju.F., Tsypin M.I. The Curves of plastic flow and deformation strengthening of some solid solution on the basis of copper // Advanced Performance Materials. 1997. Vol. 4. P. 233–237. https://doi.org/10.1023/A:1008655832363
Смирягин Л.П., Смирягина Н.Л., Белов А.В. Промышленные цветные металлы и сплавы. Москва: Металлургия, 1974. 364 с.
Eder S.J., Grützmacher P.G., Ripoll M. R., Dini D., Gachot C. Effect of temperature on the deformation behavior of copper nickel alloys under sliding // Materials. 2021. Vol. 14 (1). P. 60. https://doi.org/10.3390/ma14010060
Хлебникова Ю.В., Родионов Д.П., Гервасьева И.В., Суаридзе Т.Р., Казанцев В.А. Условия формирования острой кубической текстуры в тонких лентах из сплавов Cu–Ni для высокотемпературных сверхпроводников второго поколения // Письма в журнал технической физики. 2015.Т. 41.№ 7. С. 73–80.
Tian H., Suo H.L., Mishin O.V., Zhang Y.B., Juul Jensen D., Grivel J.-C. Annealing behavior of a nanostructured Cu–45 at. % Ni alloy // Journal of Materials Science. 2013. Vol. 48. P. 4183–4190. https://doi.org/10.1007/s10853-013-7231-y
Pelleg J. Mechanical Properties of Materials. Dordrecht: Springer, 2013. 634 p.
Зуев Л.Б., Баранникова С.А., Колосов С.В., Никонова А.М. Температурная зависимость автоволновых характеристик локализованной пластичности // Физика твердого тела. 2021. Т. 63. № 1. С. 48–54. https://doi.org/10.21883/FTT.2021.01.50397.169
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2023 Светлана Александровна Баранникова, Михаил Владимирович Надежкин, Сергей Васильевич Колосов, Марина Владимировна Перовская, Полина Валентиновна Исхакова
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
