Выпуски УФМ »  Том 14, выпуск 3

Самоорганизация кристаллов при пластической деформации

Е. Э. Засимчук, В. И. Засимчук, Т. В. Турчак

Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина

Получена: 27.06.2013. Скачать: PDF

Рассмотрена возможность самоорганизации кристаллов при пластической деформации в виде элементов полосовой структуры — MBs и SBs. Они способствуют продолжению деформации при торможении дислокационного скольжения путём перехода к гидродинамическому течению (ГТ) вещества внутри этих элементов. Показано различие свойств MBs и SBs, с одной стороны, и элементов релаксационной структуры (ячеек, полигонов, рекристаллизованных зёрен) — с другой. Предложена синергетическая модель образования MBs и теоретически показано, что локализованное в MBs и SBs ГТ может обеспечить формоизменение кристалла, функционально совпадающее с тем, которое наблюдается экспериментально.

Ключевые слова: самоорганизация, пластическая деформация, гидродинамическое пластическое течение, рекристаллизация, монокристалл, микрополосы, наномасштаб, деформационный рельеф, скейлинг, трансмиссионная электронная микроскопия, рентгеновский гармонический анализ.

PACS: 05.65.+b, 61.72.Bb, 62.20.F-, 81.10.Aj, 81.40.Lm, 83.60.-a, 83.50.-v

Citation: O. Eh. Zasymchuk, V. I. Zasymchuk, and T. V. Turchak, Self-Organization of Crystals During the Plastic Deformation, Usp. Fiz. Met., 14, No. 3: 275—318 (2013) (in Russian), doi: 10.15407/ufm.14.03.275

Цитированная литература (82)  
  1. Г. Николис, И. Пригожин, Самоорганизация в неравновесных системах (Москва: Мир: 1979).
  2. П. Гленсдорф, И. Пригожин, Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций (Москва: Мир: 1973).
  3. Г. Хакен, Синергетика (Москва: Мир: 1980).
  4. В. Эбелинг, Образование структур при необратимых процессах (Москва: Мир: 1979).
  5. V. U. Essman, phys. status solidi, 12: 723 (1965).
  6. H. Ahlborn and D. Sayer, Z. Metallkd., 59, No. 4: 658 (1968).
  7. J. Grewen, T. Noda, and D. Sauer, Z. Metallkd., 68, No. 4: 260 (1977).
  8. A. S. Malin and M. Hatherly, Z. Metallkd., 13, No. 8: 463 (1979).
  9. A. S. Malin, J. Huber, and M. Hatherly, Z. Metallkd., 72, No. 5: 310 (1981).
  10. H. Hu, Recovery and Recrystallization of Metals (New York: Metallurgical Society of AIME: 1962).
  11. T. Tabata, S. Yamanaka, and H. Fuijita, Acta Metall., 26, No. 3: 405 (1978). Crossref
  12. L. Anand, Scr. Metall., 18, No. 5: 423 (1984). Crossref
  13. A. Korbel, J. D. Embury, M. Hatherly, P. L. Martin, and H. W. Erbslon, Acta Metall., 34, No. 10: 1999 (1986). Crossref
  14. E. E. Zasimchuk and L. I. Markashova, Mater. Sci. Eng. A, 127, No. 1: 33 (1990). Crossref
  15. E. Zasimchuk, Yu. Gordienko, L. Markashova, and T. Turchak, J. Mater. Sci. Eng. Perf., 18, No. 7: 947 (2009). Crossref
  16. H. Paul, A. Morawiec, J. H. Driver, and E. Bouzy, Int. J. Plast., 25, No. 8: 1588 (2009). Crossref
  17. O. Dmitrieva, P. W. Dondl, S. Muller, and D. Raabe, Acta Mater., 57, No. 12: 3439 (2009). Crossref
  18. M. Richert, H. P. Stüwe, and J. Richert, Mat. Sci. Eng. A, 301, No. 2: 237 (2001). Crossref
  19. T. Ohashi, R. I. Barabash, J. W. L. Pang, G. E. Ice, and O. M. Barabash, Int. J. Plast., 25, No. 5: 920 (2009). Crossref
  20. D. Dorner, Y. Adachi, and K. Tsuzaki, Scr. Mater., 57, No. 8: 775 (2007). Crossref
  21. R. I. Barabash, G. E. Ice, M. Kumar, J. Ilavsky, and J. Belak, Int. J. Plast., 25, No. 8: 2081 (2009). Crossref
  22. Zh. Liang, Ch. Junzhou, Ya. Shoujie, Sh. Wenzhou, and D. Sheng, Mater. Sci. Eng. A, 504, Nos. 1–2: 55 (2009).
  23. Hsun Hu, Acta Metall., 10, No. 11: 1112 (1962). Crossref
  24. J. L. Walter and E. F. Koch, Acta Metall., 10, No. 11: 1059 (1962). Crossref
  25. E. V. Nesterova, B. Bacroix, and C. Teodosiu, Mater. Sci. Eng. A, 309–310: 495 (2001). Crossref
  26. N. Hansen, X. Huang, and D. A. Hughes, Mater. Sci. Eng. A, 317, Nos. 1–2: 3 (2001). Crossref
  27. G. A. Li, L. Zhen, and H. T. Li, Mater. Sci. Eng. A, 384, Nos. 1–2: 12 (2004). Crossref
  28. Q. Liu, J. D. Juul, and N. Hansen, Acta Mater., 46, No. 16: 5819 (1998). Crossref
  29. M. Z. Quadir, N. Matescu, L. Bassman, W. Xu, and M. Ferry, Scr. Mater., 57, No. 11: 977 (2007). Crossref
  30. K. Shen and B. J. Duggan, Acta Mater., 55, No. 4: 1137 (2007). Crossref
  31. Z. J. Liu and Q. Liu, Mater. Sci. Eng. A, 338, Nos. 1–2: 237 (2002). Crossref
  32. Z. J. Li, A. Godfrey, and Q. Liu, Acta Mater., 52, No. 1: 149 (2004). Crossref
  33. I. V. Alexandrov, R. G. Chembarisova, and V. D. Sitdikov, Mater. Sci. Eng. A, 463, Nos. 1–2: 27 (2007). Crossref
  34. X. Huang, A. Borrego, and W. Pantleon, Mater. Sci. Eng. A, 319–321: 237 (2001). Crossref
  35. F. J. Humphreys, J. Mater. Sci., 36: 3833 (2001). Crossref
  36. F. J. Humphreys and P. S. Bate, Acta Mater., 55, No. 16: 5630 (2007). Crossref
  37. P. J. Hurley and F. J. Humphreys, Acta Mater., 51, No. 4: 1087 (2003). Crossref
  38. J. Ch. Glez and J. H. Driver, Acta Mater., 51, No. 10: 2989 (2003). Crossref
  39. N. Afrin, M. Z. Quadir, W. Xu, and M. Ferry, Acta Mater., 60, No. 18: 6288 (2012). Crossref
  40. A. Albou, J. H. Driver, and C. Maurice, Acta Mater., 58, No. 8: 3022 (2010). Crossref
  41. M. A. Meyers, A. Mishra, and D. J. Benson, Prog. Mater. Sci., 51, No. 4: 427 (2006). Crossref
  42. M. A. Meyers, V. F. Nesterenko, J. C. LaSalvia, and Qing Xue, Mater. Sci. Eng. A, 317, Nos. 1–2: 204 (2001). Crossref
  43. M. N. Shiekhelsouk, V. Favier, K. Inal, and M. Cherkaoui, Int. J. Plast., 25, No. 1: 105 (2009). Crossref
  44. R. C. Batra and Z. G. Wei, Int. J. Plast., 22, No. 1: 1 (2006). Crossref
  45. M. Kuroda and V. Tvergaard, Int. J. Plast., 23, No. 2: 244 (2007). Crossref
  46. В. И. Иверонова, Г. П. Ревкевич, Теория рассеяния рентгеновских лучей (Москва: Изд. Моск. ун-та: 1972).
  47. С. С. Горелик, Л. Н. Расторгуев, Ю. А. Скаков, Рентгенографический и электронно-оптический анализ (Москва: Металлургия: 1970).
  48. Е. Э. Засимчук, В. И. Засимчук, Р. Г. Гонтарева, Т. В. Турчак, Л. В. Тарасенко, Доповіді НАН України, № 10: 91 (2007).
  49. I. Lucks, P. Lamparter, and E. J. Mittemeijer, J. Appl. Cryst., 37, No. 2: 300 (2004). Crossref
  50. Yu. Gordienko, R. G. Gontareva, J. S. Schreiber, E. E. Zasimchuk, and I. K. Zasimchuk, Adv. Eng. Mater., 8, No. 10: 957 (2006). Crossref
  51. E. E. Zasimchuk, Yu. G. Gordienko, R. G. Gontareva, and I. K. Zasimchuk, J. Mater. Eng. Performance, 12, No. 10: 69 (2003).
  52. Yu. G. Gordienko, E. E. Zasimchuk, and R. G. Gontareva, J. Mater. Sci. Lett., 22, No. 3: 241 (2003). Crossref
  53. Е. Э. Засимчук, Р. Г. Гонтарева, А. И. Баскова, Н. Г. Чаусов, В. Хуцайлюк, Металлофиз. новейшие технол., 34, № 4: 509 (2012).
  54. Е. Федер, Фракталы (Москва: Мир: 1991).
  55. Б. Мандельброт, Фрактальная геометрия природы (Москва: Институт компьютерных исследований: 2002).
  56. Е. Засимчук, И. Ярматов, Физическая мезомеханика, 12, № 3: 55 (2009).
  57. Yu. Gordienko and E. Zasimchuk, Phil. Mag. A, 70, No. 1: 99 (1994). Crossref
  58. D. A. Hughes, D. C. Chrzan, Q. Liu, and N. Hansen, Phys. Rev. Lett., 81, No. 21: 4664 (1998). Crossref
  59. A. Godfrey and D. A. Hughes, Acta Mater., 48: 1897 (2000). Crossref
  60. J. P. Sethna and V. R. Coffman, Phys. Rev. B, 67: 184107 (2003). Crossref
  61. F. Szekely, I. Groma, and J. X. Lendvai, Mater. Sci. Eng. A, 309–310: 352 (2001). Crossref
  62. D. A. Hughes and N. Hansen, Phys. Rev. Lett., 87, No. 13: 135503 (2001). Crossref
  63. C. Sagui, A. M. Somoza, C. Roland, and R. C. Desai, J. Phys. A: Math. Gen., 26: 1163 (1993). Crossref
  64. Е. Э. Засимчук, Ю. Г. Гордиенко, В. И. Прудникова, Т. В. Турчак, Металлофиз. новейшие технол., 27, № 5: 595 (2005).
  65. N. S. Kisel and V. P. Kisel, Mater. Sci. Eng. A, 309–310: 97 (2001). Crossref
  66. V. P. Kisel, Mater. Sci. Eng. A, 164, Nos. 1–2: 356 (1993). Crossref
  67. M. Koslowski, R. LeSar, and R. Thomson, Phys. Rev. Lett., 93, No. 12: 125502 (2004). Crossref
  68. Е. Э. Засимчук, Т. В. Турчак, Металлофиз. новейшие технол., 28, № 4: 421 (2006).
  69. Е. Э. Засимчук, Л. И. Маркашова, Т. В. Турчак, Н. Г. Чаусов, А. П. Пилипенко, В. Н. Параца, Физическая мезомеханика, 12, № 2: 77 (2009).
  70. Н. Чаусов, Е. Засимчук, Л. Маркашова, В. Вильдеман, Т. Турчак, А. Пилипенко, В. Параца, Техническая диагностика и неразрушающий контроль, 4: 54 (2008).
  71. О. Е. Засимчук, В. Ф. Мазанко, Р. Г. Гонтарева, Л. В. Тарасенко, Проблемы прочности, № 4: 128 (2007).
  72. Е. Э. Засимчук, В. И. Исайчев, ДАН СССР, 296, № 2: 369 (1987).
  73. В. А. Лихачев, В. Е. Панин, Е. Э. Засимчук и др., Кооперативные деформационные процессы и локализация деформации (Киев: Наукова думка: 1989).
  74. М. Н. Белякова, Е. Э. Засимчук, Ю. Г. Гордиенко, Металлофиз. новейшие технол., 21, № 4: 59 (1999).
  75. Е. Э. Засимчук, В. И. Засимчук, Металлофиз. новейшие технол., 28, № 6: 803 (2006).
  76. A. C. Damask and G. J. Dienes, Point Defects in Metals (New York: Gordon and Breach: 1963).
  77. A. M. Косевич, Основы механики кристаллической решётки (Москва: Наука: 1972).
  78. Т. Хаяси, Нелинейные колебания в физических системах (Москва: Мир: 1968).
  79. M. Kiritani, Mater. Sci. Eng. A, 350, Nos. 1–2: 1 (2003). Crossref
  80. M. Komatsu, Y. Matsukawa, K. Yasunaga, and M. Kiritani, Mater. Sci. Eng. A, 350, Nos. 1–2: 29 (2003). Crossref
  81. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Теоретическая физика. Том VI. Гидродинамика (Москва: Наука: 1988).
  82. Р. Бернер, Г. Кронмюллер, Пластическая деформация монокристаллов (Москва: Мир: 1969).
Цитируется (2)
  1. E. Zasimchuk, T. Turchak, A. Baskova, N. Chausov et al., J. of Materi Eng and Perform 26, 1293 (2017).
  2. V. I. Zasimchuk, O. E. Zasimchuk and O. S. Gatsenko, Metallofiz. Noveishie Tekhnol. 39, 1435 (2017).

© 2013–2018 «ИМФ НАН Украины»