Термодинамика сильных воздействий на вещество

Abstract

Предложена модель формирования равновесного размера нанозерен при обработке металлов методами интенсивных пластических деформаций (ИПД) с учетом влияния температур. Получены условия формирования предельного размера нанозерен. Из модели следует возможность достижения в процессе обработки аморфного состояния в области либо высоких механических напряжений (высокая скорость деформирования), либо промежуточных напряжений, но с начальным размером нанозерен меньше некоторого критического значения. Приготовление материала с таким размером зерен должно осуществляться методами, отличными от ИПД. Модель показывает, что с понижением температуры предельный размер нанозерен уменьшается. Необходимого размера нанозерен можно добиться как увеличением внешних нагрузок, так и понижением температуры. При низких температурах обычными методами гидроэкструзии можно достигнуть такого же размера нанозерен, как и методами ИПД при высоких температурах.

A model is proposed for the formation of nanograin equilibrium size during metal processing by methods of severe plastic deformation (SPD) with temperature effect taken into account. Conditions for the formation of nanograin size limit have been obtained. It follows that during the processing the amorphous state can be attained in the region of either high mechanical stresses (high deformation velocity) or intermediate stresses, where the nanograin initial size is smaller than some critical value. Such a material should be prepared by methods other than the SPD. The model shows that the nanograin size limit decreases with temperature decrease. Nanograins of a required size can be got by both higher external loads and temperature decrease. Under the low-temperature conditions, conventional hydroextrusion can give the nanograin size identical to that resulting from SPD methods used at high temperatures.