ИССЛЕДОВАНИЕ ЛОКАЛИЗАЦИИ ПЛАСТИЧЕСКОГО ТЕЧЕНИЯ В РЕЖИМЕ ХОЛОДНОЙ ДЕФОРМАЦИИ МЕДНО-НИКЕЛЕВОГО СПЛАВА

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.

1. Kuhlmann-Wilsdorf D. The low energetic structures theory of solid plasticity. In: Dislocations in Solids. Amsterdam, Boston: Elsevier, 2002. P. 213–338.

2. Argon A. Strengthening Mechanisms in Crystal Plasticity. Oxford: University Press, 2008. 404 р.

3. Судзуки Т., Ёсинага Х., Такеути С. Дина-мика дислокаций и пластичность. Москва: Мир, 1989. 294 с.

4. Hull D., Bacon D.J. Introduction in Disloca-tions. Oxford: Elsevier, 2011. 242 p.

5. 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

6. Othmer H.G. The dynamics of forced excitable systems. In: Nonlinear Wave Processes in Excitable Media. New York: Plenum Press, 1991. P. 213–231.

7. Asharia A., Beaudoin A., Miller R. New per-spectives in plasticity theory: dislocation nu-cleation, waves, and partial continuity of plastic strain rate // Mathematics and Me-chanics of Solids. 2008. Vol. 13. No. 2. P. 292–315. http://dx.doi.org/10.1177/1081286507086903

8. Krinsky V.I. Self-organization: autowaves and structures far from equilibrium. Berlin: Springer-Verlag, 1984. 270 p.

9. 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

10. 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

11. Ohashi T., Kawamukai M., Zbib H. A mul-tiscale 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

12. 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.

13. 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

14. 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

15. 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

16. Баранникова С.А., Косинов Д.А., Зуев Л.Б., Громов В.Е., Коновалов С.В. Влияние водорода на макролокализацию пластической деформа-ции низкоуглеродистой стали // Известия вузов. Черная металлургия. 2016. Т. 59. № 12. С. 891–895. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2016-12-891-895

17. Зуев Л.Б. Автоволновая пластичность. Локализация и коллективные моды. Москва: Физматлит, 2018. 208 с.

18. 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

19. 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

20. Смирягин Л.П., Смирягина Н.Л., Белов А.В. Промышленные цветные металлы и сплавы. Москва: Металлургия, 1974. 364 с.

21. 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

22. 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 высокотем-пературных сверхпроводников второго поколе-ния // Письма в журнал технической физики. 2015. Т. 41. № 7. С. 73–80.

23. 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

24. Pelleg J. Mechanical Properties of Materials. Dordrecht: Springer, 2013. 634 p.

25. 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