Зарождение пластического течения при нанодеформировании алюмоиттриевого граната Y₃Al₅O₁₂

Abstract

Методом наноиндентирования в режиме непрерывного контроля жесткости контакта исследовано зарождение пластического течения при нанодеформировании алюмоиттриевого граната (АИГ) с низкой (монокристалла (111) АИГ после отжига при температуре 1300 °С) и высокой (поликристаллического АИГ с размером зерна ~ 20 мкм после механической полировки) плотностью дислокаций. Для образца с высокой плотностью дислокаций наблюдали плавный упругопластический переход в наноконтакте в результате движения и размножения уже существующих в образце дислокаций. Для монокристалла (111) АИГ после отжига при температуре 1300 °С наблюдали резкий упругопластический переход (pop-in), вызванный гомогенным зарождением дислокаций в области под контактом.

Методом наноіндентування у режимі неперервного контролю жорсткості контакту досліджено зародження пластичної течії при нанодеформуванні зразків алюмоітрієвого граната (АІГ) з низькою (монокристала (111) АІГ після відпалу при температурі 1300 °С) та високою (полікристалічного АІГ з розміром зерна біля 20 мкм після механічної поліровки) щільністю дислокацій. Для зразка з високою щільністю дислокацій спостерігався плавний пружнопластичний перехід в наноконтакті індентора з поверхнею зразка внаслідок руху та розмноження вже існуючих в області контакту дислокацій. Для монокристала (111) АІГ після відпалу при температурі 1300 °С спостерігався різкий пружнопластичний перехід у наноконтакті (pop-in), викликаний гомогенним зародженням дислокацій в області під контактом.

The nanoindentation in the continuous stiffness measurement (CSM) mode was used to study the nucleation of the plasticity at the nanodeformation of the yttriumaluminium garnet (YAG) having a low ((111) YAG single crystal after the annealing at the temperature of 1300°C) and a high (polycrystalline yttrium-aluminium garnet with a grain size of ~ 20 mm after the mechanical polishing) density of dislocations. For a sample having a high dislocations density a smooth elastoplastic transition was observed in the nanocontact as a result of the motion and multiplication of dislocations that are already present in the sample. For (111) YAG single crystal after annealing at the temperature of 1300°C an abrupt elastoplastic transition (pop-in) caused by a homogeneous nucleation of dislocations in the region under the contact was observed.