Низькотемпературна пластичність полікристалів Al-Li та Al з різною мікроструктурою

16. Григорова Т.В. Изменение пластичности субмикрозернистого алюминия при сверхпроводящем переходе / Григорова Т.В. // Фізика низьких температур: конф. мол. вчених., 5-7 черв. 2007 р.: тези доп.- Харьков, 2007.- C.17.

17. Григорова Т.В. Скачок деформирующего напряжения при сверхпроводящем переходе в алюминии после РКУ-прессования / Т.В. Григорова, Н.В. Исаев, В.В. Пустовалов, В.С. Фоменко, С.Э. Шумилин // Нанорозмірні системи: будова, властивості, технології: міжнар. конф., 21-23 лист. 2007 р.: тези доп. - Київ, 2007. - С. 266.

18. Pustovalov V.V. Jumplike deformation in normal and superconducting states: The solid solution Al-Li / V.V. Pustovalov, N.V. Isaev, T.V. Grigorova, V.S. Fomenko, S.E. Shumilin // 11th International Symposium On Physics of Materials, 24-28 aug. 2008: book of abstr.- Prague, 2008. - P.113.

19. Григорова Т.В. Особенности низкотемпературной пластической деформации алюминия с размером зерна 0,5-1 мкм / Т.В. Григорова // Фізика низьких температур: 1а Всеукр. наук. конф. мол. вчен., 20-23 трав. 2008 р.: тези доп.- Харків, 2008.- С. 146.

20. Григорова Т.В. Скачкообразная деформация сплавов Al-Li при низких температурах / Т.В. Григорова // Сучасне матеріалознавство: матеріали та технології: Всеукр. наук. конф. мол. вчен., 12-14 лист. 2008 р.: тези доп.- Київ, 2008.- С. 231.

21. Pustovalov V.V. Low-temperature plastic deformation of submicrocrystalline copper and aluminum / V.V. Pustovalov, Y. Estrin, T.V. Grigorova, N.V. Isaev, V.S. Fomenko, S.E. Shumilin // 15th International Сonference of the Strength of Materials, 16-21 aug. 2009.: abstracts.- Dresden, 2009.- P. 117.

22. Григорова Т.В. Неустойчивость пластической деформации ультрамелкозернистого алюминия в интервале температур 0,5-4,2 К / Т.В. Григорова // Фізичні явища в твердих тілах: 9-а Міжнародна конференція, 1-4 груд. 2009 р.: матер. конф.- Харків, 2009.- C.68.

23. Григорова Т.В. Низкотемпературная скачкообразная деформация ультрамелкозернистого алюминия / Т.В. Григорова // Low Temperature Physics: Intern. Conf. for Young Scientists, 7-11 june 2010: book of abstr.- Kharkiv, 2010.- P. 127.

ПЕРЕЛІК ЦИТОВАНОЇ У АВТОРЕФЕРАТІ ЛІТЕРАТУРИ

[1] Kocks U. F. Thermodynamics and Kinetics of Slip / U.F. Kocks, A.S. Argon, M.E. Ashby // Progr. Mater. Sci.- Oxford: Pergamon Press, 1975.- 288 р.

[2] Исаев Н. В. Пластичность Al-Li сплавов в интервале температур 0,5-300 К: низкотемпературные аномалии, нестабильность деформации, влияние сверхпроводящего перехода / Н. В. Исаев, В. В. Пустовалов, В. С. Фоменко, С. Э. Шумилин // Физика низких температур.- 1994.- T. 20, № 8.- С. 832-839.

[3] Фридляндер И.Н. Алюминий-литивые сплавы. Структура и свойства // И.Н. Фридляндер, К.В. Чуистов, А.Л. Березина, Н.И. Колобнев // Киев: Наукова думка, 1992.- 192 с.

[4] Bak P. Self-organizing criticalitily / P. Bak, C. Tang, K. Wiessenfeld // Physical Review A. - 1988. - 38, №.1. - Р. 364-374.

[5] Диденко Д. А. О влиянии границ зерен, чистоты кристаллов и скорости деформирования на прерывистое скольжение в алюминии при низких температурах / Д. А. Диденко, В. В. Пустовалов // Физика металлов и металловедение.- 1969.-Т. 27.- С.1097-1102.

АНОТАЦІЯ

Григорова Т. В. Низькотемпературна пластичність полікристалів Al-Li та Al з різною мікроструктурою. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за фахом 01.04.07 - фізика твердого тіла. - Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б. І. Вєркіна НАН України, Харків, 2010.

Дисертація присвячена вивченню низькотемпературної пластичної деформації сплавів Al-Li з різним фазовим складом та ультрадрібнозернистого (УДЗ) алюмінію. Встановлено, що кінетика термоактивованної пластичності пересиченого сплаву Al-Li в значній мірі визначається взаємодією дислокацій із другою фазою, присутність якої виявив проведений структурний аналіз.

Детальне дослідження впливу другої фази і температури деформування на розподіл пластичної деформації в сплавах Al-Li показало, що поряд зі зміцненням, друга фаза призводить до істотного зменшення пластичності в результаті локалізації деформації, ступінь якої залежить від температури деформування та фазового складу.

Вперше вивчений вплив електронного стану зразка на низькотемпературну стрибкоподібну деформацію (НТСД) в сплавах Al-Li з різним фазовим складом. Наявність другої фази призводить до зміни характеру стрибкоподібної деформації та послабленню впливу на НТСД електронного стану зразка. Вперше досліджено вплив мікроструктури та електронного стану зразка на НТСД УДЗ алюмінію. Виявлено, що здрібнення зерна в субмікронному діапазоні, на відміну від міліметрового, сприяє розвитку НТСД в алюмінії. Показано, що початок розвитку НТСД в однофазному сплаві Al-Li і в УДЗ алюмінії з розміром зерна d ? 1 мкм не пов'язаний з локальним розігрівом.

Ключові слова: низькотемпературна пластичність, деформуюче напруження, низькотемпературна стрибкоподібна деформація, сплави Al-Li, ультрадрібнозернистий алюміній.

АННОТАЦИЯ

Григорова Т. В. Низкотемпературная пластичность поликристаллов Al-Li и Al с различной микроструктурой. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.07 - физика твердого тела. - Физико-технический институт низких температур им. Б. И. Веркина НАН Украины, Харьков, 2010.

Диссертация посвящена изучению низкотемпературной пластической деформации сплавов Al-Li и чистого алюминия со сложной дефектной структурой. Использование трех концентраций легирующего компонента в сплавах и вариация режимом термообработки позволили получить объекты, отличающиеся фазовым составом. В чистом ультрамелкозернистом (УМЗ) алюминии сложная дефектная структура была сформирована путем равноканального углового прессования. Проведено исследование структуры закаленных сплавов Al-Li. Установлено, что во всех сплавах образуются области ближнего порядка типа расслоения и их плотность уменьшается с увеличением концентрации лития, а в пересыщенном сплаве - выделяется вторая -фаза.

Показано, что в пересыщенном сплаве параметры термоактивированной пластической деформации не соответствует процессу открепления дислокаций от примесных барьеров, как это наблюдается при меньших концентрациях лития. Кинетика термоактивированной пластичности пересыщенного сплава в значительной степени определяется взаимодействием дислокаций с частицами второй фазы.

Детально исследовано влияние второй фазы и температуры деформирования на распределение пластической деформации в сплавах Al-Li. Установлено, что наличие второй фазы приводит к существенному упрочнению сплава в изученном интервале температур. При этом его пластичность в области умеренно низких и комнатных температурах уменьшается в результате локализации пластической деформации.

Проведена оценка степени локализации пластической деформации и установлено, что ее величина существенно зависит от температуры деформации. Сильная локализация пластической деформации, наблюдаемая при умеренно низких и комнатных температурах, обусловлена растворением -выделений, перерезаемых подвижными дислокациями. С понижением температуры (до 0,5 К) скорость растворения -выделений уменьшается, степень локализации пластической деформации снижается, что приводит к увеличению максимальной деформации до разрушения.

Впервые изучено влияние электронного состояния образца на низкотемпературную скачкообразную деформацию (НТСД) в сплавах Al-Li с различным фазовым составом. Изменение электронного состояния осуществляли с помощью внешнего магнитного поля.

Обнаружено влияние электронного состояния на величину критической деформации начала скачкообразного течения в одно- и двухфазных сплавах. В однофазном сплаве минимальная пластическая деформация, при которой наблюдаются скачки нагрузки, в сверхпроводящем состоянии больше, чем в нормальном. В двухфазном сплаве скачки нагрузки возникают практически одновременно и в нормальном, и в сверхпроводящем состояниях сразу после предела текучести.

Показано, что начало развития НТСД в однофазном сплаве Al-Li не связано с локальным разогревом. Наличие второй фазы приводит к изменению характера скачкообразного течения и ослаблению влияния на НТСД электронного состояния образца. Проведена статистическая оценка НТСД в зависимости от электронного состояния образца и фазового состава сплава.

Проведено исследование структуры УМЗ алюминия, результаты которого показали, что с увеличением проходов РКУП (от 1 до 8) размер зерна уменьшается от 1,5 мкм до 0,5 мкм, изменяется дислокационная структура и увеличивается разориентация границ зерен.

Исследовано влияние микроструктуры и электронного состояния образца на НТСД чистого алюминия с размером зерна 0,5 < d < 1,5 мкм. Обнаружено, что измельчение зерна в субмикронном диапазоне, в отличие от миллиметрового, способствует развитию НТСД в алюминии.

С понижением температуры от 4,2 К до 0,5 К наблюдается усиление скачкообразной деформации. Установлено, что влияние электронного состояния образца на НТСД наблюдается при малых степенях деформации и проявляется в виде частичного подавления скачкообразного течения при переходе из нормального в сверхпроводящее состояние.

Специальными экспериментами показано, что развитие НТСД в УМЗ алюминии с размером зерна d ? 1 мкм не сопровождается разогревом образца, достаточным для подавления пластифицирующего эффекта при сверхпроводящем переходе. Оценено влияние электронного состояния и структуры образцов алюминия на статистику НТСД.

Ключевые слова: низкотемпературная пластичность, деформирующее напряжение, низкотемпературная скачкообразная деформация, сплавы Al-Li, ультрамелкозернистый алюминий.

ABSTRACT

Grigorova T. V. Low temperature plastic deformation of Al-Li and Al polycrystalls with various microstructure.- Manuscript.

Dissertation pursuing a scientific degree of Candidate in Physics and Mathematics: speciality 01.04.07 - solid state physics. B. Verkin Institute of Low Temperature Physics and Engineering, NAS of Ukraine, Kharkov, 2010.

The dissertation is devoted to a study of low temperature plastic deformation of Al-Li alloys and ultrafine-graned (UFG) aluminium. It is shown, that the kinetics of the thermoactivated plasticity of supersaturated alloy is defined substantially by interaction of dislocations with particles of the second phase.

Influence of the second phase and deformation temperature on distribution of plastic deformation of Al-Li alloys is investigated in details. It is established, that presence of the second phase along with hardening leads to essential decreasing of plasticity as a result of localization of plastic deformation. Degree of localization depends on the temperature of plastic deformation and phase composition.

For the first time the influence of an electronic condition of the sample on low temperature jump-like deformation (LTJD) in Al-Li alloys with various phase structure is studied. Presence of the second phase leads to change of character of the jerky flow and decreasing of influence an electronic condition of the sample on LTJD.

Influence of a microstructure and electronic condition of the sample on LTJD of UFG aluminium is investigated. It is revealed that the grain reduction in a submicronic range, unlike millimetric, promotes development of LTJD in aluminium.

Keywords: low temperature plasticity, flow stress, low temperature jump-like deformation, Al-Li alloy, ultrafine-grained aluminium.

Размещено на Allbest.ru