Особенности упрочнения при формировании деформационной наноструктуры

Abstract

Проведен сравнительный анализ законов упрочнения металлов с разным типом кристаллической решетки в области больших деформаций. Сопоставлены значения параметра C, определяемого как отношение скорости упрочнения к деформирующему напряжению в области перехода от слаборазориентированных структур к нанозернам. Показано, что в ОЦК- и ГПУ-материалах этот параметр значительно выше, чем в ГЦК-металлах. Его величина растет с уменьшением размера зерна, достигая значений, превышающих единицу при малых размерах зерен. Установлено, что металлы с ОЦК- и ГПУ-решеткой демонстрируют резкую температурную зависимость параметров упрочнения, что обусловлено определяющей ролью дислокаций в механизмах формирования деформационной наноструктуры.

Проведено порівняльний аналіз законів зміцнення металів з різним типом кристалічної ґратки в області великих деформацій. Зіставлено значення параметра С, визначуваного як відношення швидкості зміцнення до деформуючої напруги в області переходу від слаборозорієнтованих структур до нанозерен. Показано, що в ОЦК- і ГПУ-матеріалах цей параметр значно вищий, ніж в ГЦК-металах. Його величина збільшується зі зменшенням розміру зерна, досягаючи значень, що перевищують одиницю при малих розмірах зерен. Встановлено, що метали з ОЦК- і ГПУ-ґраткою демонструють різку температурну залежність параметрів зміцнення, що обумовлено визначальною роллю дислокацій в механізмах формування деформаційної наноструктури.

Comparative analysis of hardening laws of metals with various types of crystal lattices is made for the cases of high deformation rate. The values of parameter C defined as the ratio of the hardening rate and the deformation stress are analyzed in the region of transition from low disorientated grains to nanograins. It is shown that for bcc and hcp metals, the parameter is significantly higher than for fcc metals. The parameter increases with lowering of the grain size up to the values higher than unity when the grains become small. It is found that bcc and hcp metals demonstrate strong temperature dependence of hardening parameters due to determining role of dislocations in the mechanisms of formation of the deformation nanostructure.