Development of plastic deformation in two-dimensional copper polycrystals with different twin structure

Abstract

Experimental studies of regularities of occurrence and development of substructural and orientational heterogeneity of polycrystalline copper foils with different twin structure in the process of their deformation in conditions of active tension have been carried out. It is shown that by selecting the regime of thermal treatment of fine-grained copper foil three types of samples with different twin structure can be obtained. The first type is characterized by the presence of twins, which differ in size, shape and type of boundaries. Samples of the second type contain twins with faceted boundaries. Samples of the third type contain parallel twins with rectilinear boundaries. Such a variety of twin structures not only predetermines the difference of mechanical characteristics for samples of different types but also regularities of substructure and orientation changes accompanying the plastic deformation of samples. The use of a highly sensitive imaging method that allows in situ characterization of substructural and orientational heterogeneity during deformation and other methods (optical and raster microscopy, interferometry) allowed us to detect specific features of the course of relaxation processes in samples of different types.

Проведено експериментальні дослідження закономірностей виникнення та розвитку субструктурної та орієнтаційної неоднорідностей полікристалічних фольг міді з різною двійниковою структурою в процесі їхнього деформування в умовах активного розтягування. Показано, що підбором режиму термообробки дрібнозернистої фольги міді можна отримати зразки з двійниковою структурою трьох типів. Для першого типу характерна наявність двійників, які відрізняються за розмірами, формою та типом меж. Зразки другого типу містять двійники з фасеточними межами. Зразки третього типу містять паралельні двійники з прямолінійними межами. Така різноманітність двійникової структури зумовлює не тільки відмінність механічних характеристик для зразків різного типу, а й закономірності субструктурних та орієнтаційних змін, які супроводжують пластичну деформацію зразків. Використання в роботі високочутливого методу візуалізації, що дозволяє in situ в процесі деформації визначати характеристики субструктурної та орієнтаційної неоднорідностей, та інших методів (оптичної та растрової мікроскопії, інтерферометрії) дозволило виявити особливості протікання релаксаційних процесів у зразках різного типу.

Проведены экспериментальные исследования закономерностей возникновения и развития субструктурной и ориентационной неоднородностей поликристаллических фольг меди с различной двойниковой структурой в процессе их деформирования в условиях активного растяжения. Показано, что подбором режима термообработки мелкозернистой фольги меди можно получить образцы с различной двойниковой структурой трех типов. Для первого типа характерно наличие двойников, которые отличаются по размерам, форме и типу границ. Образцы второго типа содержат двойники с фасетчатыми границами. Образцы третьего типа содержат параллельные двойники с прямолинейными границами. Такое разнообразие двойниковой структуры предопределяет не только различие механических характеристик для образцов разного типа, но и закономерности субструктурных и ориентационных изменений, сопровождающих пластическую деформацию образцов. Использование в работе высокочувствительного метода визуализации, позволяющего in situ в процессе деформации определять характеристики субструктурной и ориентационной неоднородностей, и других методов (оптической и растровой микроскопии, интерферометрии) позволило обнаружить особенности протекания релаксационных процессов в образцах различного типа.