Пластические ротации в поликристаллических фольгах алюминия

Abstract

Экспериментально исследованы процессы переориентации кристаллической решётки, развивающиеся на макроскопическом уровне при пластической деформации поликристаллической фольги алюминия, содержащей только сквозные границы зёрен. Использование оригинальной оптической методики для определения ориентационной неоднородности на поверхности образцов позволило выявить многообразие ротационной структуры, возникающее при их деформировании, по форме, размерам, способу и характеру возникновения и развития. Обнаружены оборванные (клиновидные и тупоугольные), сквозные и коллективные полосы переориентации, а также вторичные ротации, образующиеся в области ранее появившихся полос переориентации. Показано, что кристаллографическая ориентация последних способствует развитию в них скольжения. Клиновидные и тупоугольные полосы переориентации возникают в ходе деформирования подобно двойникам деформации. Формирование коллективных и сквозных полос переориентации является многостадийным. Все макроскопические полосы переориентации зарождаются вблизи границ зёрен и распространяются в тело одного из них. В пределах зерна ротации имеют одинаковую кристаллографическую ориентацию и образуют с телом зерна границы деформационного происхождения с одной и той же разориентацией. Получены распределения границ деформационного происхождения по углу разориентировки и по величине обратной плотности совпадающих узлов. Спектр границ деформационного происхождения содержит малоугловые (≡ 10%) и высокоугловые границы (≡ 90%); из числа последних специальные границы и близкие к ним составляют приблизительно 85%.

Експериментально досліджено процеси переорієнтації кристалічної ґратниці, що розвиваються на макроскопічному рівні при пластичній деформації алюмінійової полікристалічної фолії, яка містить тільки наскрізні межі зерен. Використання ориґінальної оптичної методики для встановлення орієнтаційної неоднорідности на поверхні зразків уможливило виявити різноманіття ротаційної структури, що виникає при їх деформуванні, за формою, розмірами, способом і характером виникнення та розвитку. Виявлено обірвані (клиновидні й тупокутні), наскрізні та колективні смуги переорієнтації, а також вторинні ротації, що утворюються в області смуг, які з’явилися раніше. Показано, що кристалографічна орієнтація останніх сприяє розвитку в них ковзання. Клиновидні й тупокутні смуги переорієнтації виникають в ході деформування подібно двійникам деформації. Формування колективних і наскрізних смуг переорієнтації є багатостадійним. Усі макроскопічні смуги переорієнтації зароджуються поблизу меж зерен і поширюються в тіло одного з них. У межах одного зерна смуги мають однакову кристалографічну орієнтацію й утворюють з тілом зерна межі деформаційного походження з однією і тією ж дезорієнтацією. Одержано розподіли меж деформаційного походження за кутом дезорієнтації та за величиною оберненої густини збіжних вузлів. Спектер меж деформаційного походження містить малокутові (≡ 10%) й великокутові (≡ 90%) межі; серед останніх спеціяльні межі й близькі до них складають приблизно 85%.

The processes of lattice reorientation developing on a macroscopic level during the plastic deformation of polycrystalline aluminium foils containing only the through grain boundaries are studied experimentally. The variety of rotational structure in shape, size, method and nature of the origination and development, which appears during the plastic deformation, is detected using original optical technique for the study of orientation inhomogeneity of the specimen surface. Broken reorientation bands with obtuse-angular or wedge-shaped tops, through bands, collective reorientation bands, and secondary rotations, which appear within the body of reorientation bands arisen earlier, are observed. As shown, the crystallographic orientation of the secondary rotations promotes development of sliding therein. Reorientation bands with obtuse-angular or wedge-shaped tops arise during plastic deformation like deformation twins. The arising of collective and through reorientation bands is a multistage process. All macroscopic reorientation bands appear near the grain boundaries and develop into the body of one of them. Reorientation bands arising within the bounds of one grain have identical crystallographic orientations and form the boundaries of deformational origin with the same disorientation with grain body. The misorientation angle distribution and the reciprocal density distribution for the coincident nodes are obtained. The spectrum of boundaries of deformational origin contains small-angular (≡ 10%) and large-angular boundaries (≡ 90%). Special boundaries and close to special ones are about 85% of the boundaries of deformational origin.