Кинетика сегрегации в хромоникелевых сталях при интенсив-ной пластической деформации

Abstract

Получила дальнейшее развитие теоретическая модель деформационно-стимулированной неустойчивости нанокристаллических сплавов, развивающаяся в условиях интенсивной пластической деформации (ИПД). С этой целью выяснено влияние условий деформирования на эволюцию дефектности нанозерен и сегрегацию легирующих элементов внутри зерна. Показано, что механоиндуцированная сегрегация (МИС) нанокристаллических сплавов требует, наряду с учетом неравновесных вакансий, также потоков неравновесных междоузельных атомов, генерируемых на границах зерен в процессе релаксации внутренних напряжений. Установлено, что при холодной деформации определяющим в перераспределении компонент сплава является именно междоузельный механизм, поскольку вакансии в таких условиях оказываются малоподвижными. Показано, что на поздних стадиях сегрегации модель МИС дает близкие к экспериментальным значениям концентрации никеля в зоне обогащения.

Проведено подальший розвиток теоретичної моделі деформаційно-стимульованої нестійкості нанокристалічних сплавів, яка розвивається в умовах інтенсивної пластичної деформації (ІПД). З цією метою з’ясовано, як впливають умови деформування на еволюцію дефектності нанозерен та сегрегацію легувальних елементів усередині зерна. Виявлено, що механоіндуковане розшарування (МІР) нанокристалічних сплавів вимагає, поряд з урахуванням нерівноважних вакансій, також потоків нерівноважних міжвузлових атомів, які генеруються на межах зерен у процесі релаксації внутрішніх напруг. Встановлено, що за умов холодної деформації визначальним у перерозподілі компонент сплаву є саме міжвузловий механізм, оскільки вакансії за таких умов виявляються малорухомими. Виявлено, що на пізніх стадіях модель МІР дає значення концентрації нікелю у зоні збагачення, які близькі до експериментальних.

Theoretical model of deformation-induced instability of nanocrystalline alloy materials developing in conditions of severe plastic deformation (SPD) is further developed. For this purpose the influence of deformation conditions on the evolution of nanograin imperfection and segregation of alloying elements inside the grain has beer determined. It is shown that strain-induced segregation (SIS) of nanocrystalline alloy materials requires not only accounting the nonequilibrium vacancies, but also fluxes of nonequilibrium interstitial atoms generated at grain boundaries in the process of relaxation of internal stresses. Under SPD the interstitial mechanism is deterministic in redistribution of alloy components, because in those conditions the vacancies are stiff. It is demonstrated that at the late stages the model of SIS gives concentration values of nickel in the zone of enrichment, which are more close to experimental ones.