Моделирование законов упрочнения при ИПД объемных твердых тел методами неравновесной эволюционной термодинамики. I. Зависимости от параметров задачи

Abstract

В рамках неравновесной эволюционной термодинамики рассмотрена взаимная кинетика таких дефектов, как дислокации и границы зерен в металлах при обработке их методами интенсивной пластической деформации (ИПД), и рассмотрено влияние этой кинетики на законы упрочнения. Задача исследована при различных вариациях параметров модели. Установленные закономерности позволяют лучше понять роль влияния гидростатического давления (противодавления) на производство изученных типов дефектов. Показано, что в пренебрежении квадратичными вкладами по гидростатическому давлению рост последнего приводит к подавлению генерации всех типов дефектов. Наоборот, негидростатические компоненты напряжений (упругих деформаций) являются главной причиной генерации дефектов. Установлено, что между производством одного типа дефектов (например, дислокаций) и другого (например, границ зерен) существует положительная обратная связь, способствующая взаимному усилению их производства.

У рамках нерівноважної еволюційної термодинаміки розглянуто взаємну кінетику таких дефектів, як дислокації і границі зерен у металах при обробці їх методами інтенсивної пластичної деформації (ІПД), і розглянуто вплив цієї кінетики на закони зміцнення. Завдання досліджено за різних варіацій параметрів моделі. Встановлені закономірності дозволяють краще зрозуміти роль впливу гідростатичного тиску (протитиску) на виробництво вивчених типів дефектів. Показано, що при нехтуванні квадратичними внесками з гідростатичного тиску зростання останнього призводе до пригнічення генерації усіх типів дефектів. Навпаки, негідростатичні компоненти напружень (пружних деформацій) є головною причиною генерації дефектів. Встановлено, що між виробництвом одного типу дефектів (наприклад, дислокацій) та іншого (наприклад, границь зерен) існує позитивний зворотний зв'язок, який сприяє взаємному підсиленню їх виробництва.

In the framework of nonequilibrium evolution thermodynamics, the mutual kinetics of such defects as dislocations and grain boundaries in metals during severe plastic deformation treatment (SPD) is considered, and influence of that kinetics on strengthening laws is considered too. The problem is investigated at varied model parameters. The established regularities permit better understanding of the role of hydrostatic pressure (antipressure) in producing of studied defect types. It is shown that with neglecting quadratic contribution on hydrostatic pressure, the growth of the pressure results in suppressing of all types of defects. To the contrary, non-hydrostatic component of stresses (elastic deformations) is the main cause of defect generation. The existence of the positive feedback between production of one type of defects (dislocations, for example) and another one (grain boundaries, for example) was established which aids to mutual intensification of them production.