CC BY
20
ЬЬ.МРа 1600 ^
1400
1200
1000 -I
600
800
1000 Т, К
Рис. 2. Изменение микротверлости МС от температуры отжига при индуктировании на подложке; Р- 60 г
При Т1Ш < 623 К разрушение МС не наблюдается (рис. 1), реализуется состояние б = 1. Это достигается за счет пластической деформации, которая, в частности. проявляется в виде развития многочисленных полос деформации.
Из рис. 1 следует, что заметная потеря пластичности начинается при 7„„ = 673 К. В результате механических испытаний происходит образование магистральных трешин. ведущих к разрушению образцов. Таким образом, установлена температура перехода в хрупкое состояние: 7)» 648 К.
При повышении температуры отжига ¿•падает. Потеря пластичности приводит к потере вязкости разрушения и, соответственно, к возрастанию хрупкости. Предполагается, что снижение пластичности является СЛСДСТВИСМ уМСКЬтСмИЯ подвижности атомов, обусловленным образованием в процессе структурной релаксации более стабильной структуры с ближним порядком. Температура отжига Тш, « 873 К, соответствующая максимальному охрупчиванию (минимальной
пластичности), связана с переходом образцов в дисперсное субмикрокрметаллическое состояние. Это значение температуры совпадает с литературными данными, при которых происходит кристаллизация.
2. Исследован характер изменения микротвердости МС от температуры отжига при индентировании на подложке (рис. 2).
На представленном рис. 2 видно, ч то при температуре отжига выше 723 К наблюдается значительное возрастание твердости. В результате термической обработки микротвердость МС начинает увеличиваться, температура начала этого роста близка к температуре кристаллизации. Возрастание твердости связано с сегрегацией примесей у границ зерен поликристалличс-ского сплава, образовавшеюся после кристаллизации МС. Данное явление приводит к упрочнению материала при высоких температурах отжига.
Таким образом, в данной работе показан аномальный ход зависимости пластичности и микротвердости МС в интервале температур Т ~ 750-900 К. близком к температуре кристаллизации.
ЛИТЕРАТУРА:
]. ФсОарж В А., Ушаков Н.Н.. 1 ¡ермяьона И !',. Сравнительный анализ изменения пластичности отожженного металлического стекла I '-методом и методом микроиндентирования // Материаловедение. 2003. №8. С. 21-24.
2. ФЫчроа В.Л., Пермякова //. . Капустин А Н. Методические
аспекты измерения механических характеристик лент металлического стекла при микроиндентирокании // Современные достижения физики и фундаментальное физическое образование, тез. докл. Четвертая между нар науч. конф 5-7 окт. 2005 г., Алматы, Казахстан. Алматы. 2005. С. 89.
3, /'¡eicp А.М., MtKwmiiHW Утскская (>. ! Структурные причины отпускной хрупкости аморфных спланок типа металл-металлоид// ФММ. 1984. Т. 58. № 5. С. 991-1000.
Поступила в редакцию 11 октября 2006 г.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВОЙНИКОВАНИЯ В ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОМ ОЦК СПЛАВЕ Fe + 3,25 % Si
© В.А. Федоров, Т.Н. Плужникова, А.М. Кириллов
Feodorov V.A., Pluzhnikova T.N.. Kirillov A.M. Characteristics (winning in a poiycrystalline alloy Fe + 3.25 % Si. Quantitative characteristics of intensity twinning, accompanying destruction of two alloys Fe+3,25%Si differing in the size of a grain, in a wide interval of temperatures of test (290-370 K) are experimentally investigated at various speeds of deformation. Existence of critical parameters is shown: the size of a grain and loading rate at which twinning it is not observed. The contribution twinning in the general relative deformation is determined.
Двойникование в определенных условиях является одним из видов пластической деформации кристаллов с различными типами решегок [1]: что пониженные температуры и высокие скорости деформирования. В металлах наряду с двойпикованием имеет место скольжение. и чти процессы, как правило, протекают одновременно. а в поликристаллических сплавах связаны с ориентацией отдельных зерен в деформируемой области и с размерами самих зерен.
Цели работы: 1) исследовать влияние температуры и скорости деформирования па интенсивность двойни-
кования поликристаллических сплавов Не + 3.25 % 8і, отличающихся разным набором зерен; 2) оценить вклад двойиикования в общую относительную деформацию образцов в исследуемом интервале температур.
МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
Исследования проводили на двух типах поликри-еталлического ОЦК сплава Ее + 3,25 % 8і. различающихся размерами зерен. Плоские образцы толщиной
0.35 мм вырезались в форме двойной лопатки с разме-
8, С
а)
б)
Рис. 1. Зависимости интенсивности двойникования от скорости деформирования: а) для первого типа образцов; б) для второго типа образцов. 1- 7 = 290 К; 2 - 7 = 320 К; 3 - Т = 340 К; 4- /'=370 К
Е,%
ю
8
6
4
1
О
г
270 310 5!о^35Г^зТо
т,к
а)
т, к
б)
Рис. 2. Зависимость общей относи тельной деформации (1) и деформации лвойникования (2) от температуры для первого -а) и второго - б) типов образцов
ром рабочей зоны 10x30 мм. Рабочую поверхность образцов готовили как металлографический шлиф. Зёренную структуру выявляли химическим травлением.
В образцах ~ 80 % всех зерен имели размеры в пределах 0.1+3 мм и 1.5^-9 мм. для первого и второго типов соответственно. Среднестатистические размеры зерна i/cpi = 1.42 мм и dçp2 ~ 3.55 мм. Образцы подвергали растяжению на машине Instron-5565 с относительной скоростью деформирования s « 0.013-^0.66 с-1 для первого типа образцов и для второю ч ипа образцов со скоростью è « 0,003^-0.22 с-1. Нагрев осуществлялся в температурном интервале 290^370 К. По всех испытаниях при различных режимах деформирования снимали диаграмму нагрузка - деформация.
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМEl 1ТА
И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ >
Исследования показали, что в изучаемых интервалах скоростей деформирования и температур количество двойников возрастает с увеличением скорости деформирования (рис. 1 ). Экспериментально установлена некоторая критическая скорость деформирования è кр. зависящая от температуры и размеров зерен. При деформировании со скоростями è < è кр двойникование в образцах с отмеченными наборами зерен не наблюдалось.
Рис. 2а и 26 отражаю! сравнительный вкла^т двой-никования (2) в общую относительную деформацию ( I ) для образцов первого и второго типа образцов при скорости деформирования s = 0.2 с \ Оценку деформации лвойникования проводили по формуле, основанной на дислокационной модели двойника в ОЦК-решетке, предложенной в работе |2|. а величину общей относительной деформации определяли по диаграмме нагрузка - деформация.
В ряде случаев при деформации образовывалась значительная утяжка образцов, обусловленная пластическим течением без двойникования материала. Это связано с расположением в рабочей зоне образца крупного зерна, благоприятно ориентированного для развития в нем скольжения (высокие значения фактора Шмида). В нем также более низкие напряжения скольжения в соответствии с соотношением Холла-Il етч а.
Существование минимальной скорости деформирования, сопровождающейся двойникованием. связано с динамической устойчивостью зародышей двойникования. формирующихся по механизму Пристнера - Лесли [31. а также с ростом температуры понижаются стартовые напряжения скольжения, в связи с чем для диссоциации зародыша двойника потребуется меньшее время. что проявляется в росте ёкр. Подобное влияние оказывает и рост размера зерпа.
ВЫВОДЫ
1. В интервале температур 290-^370 К определены критические скорости деформирования, зависящие как от размеров зерен, так и от температуры испытаний. Двойникование не наблюдается при скоростях деформирования менее критических.
2. Установлено, что в образцах с более крупным размером зерна интенсивность двойникования, как и
вклад двойникования в общую относительную деформацию выше, чем в образцах с меньшим зерном при одинаковой относительной скорости деформирования.
ЛИТЕРАТУРА
1. Фгшксль И. М. Финика разрушения М. Металлургия, 1970. 376 с.
2. Мпчсссч Н.Ф.. Трг.фн-нт ИИ Пластичность при лвпйн и ковании И Физическая природа пластической деформации и разрушения металлов. Киев; Наук, думка, 1969, С. 7-15.
3, f’rktxtner R.. Les!le W.C Nucléation of Deformation Twin at Slip Pleine Intersections in b с. с Metals // Phil. Mag. 1965. V 11 № 113 P. 895-916.
БЛАГОДАРНОСТИ: Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ {гранты №05-01-00759, №06-1)1-96320р).
Поступила в редакцию I 1 октября 2006 г.
ВЛИЯНИЕ УФ ИЗЛУЧЕНИЯ НА ДВИЖЕНИЕ ДИСЛОКАЦИЙ В ИОННЫХ КРИСТАЛЛАХ
В.А. Федоров, Т.Н. Плужникова, P.A. Кириллов, A.B. Чиванов, М.В. Чемеркина
Kcodorov V.A., Piuslwikova T.N.. Kirillov R.A.. Chivanov A.V., Chemerkina M.V. Influence of electromagnetic radiation on movement of dislocation in ionic crystals. Influence of electromagnetic radiation of a ultra-violet range on the movement of dislocations in ionic cry stals is investigated. It is presupposed that the interaction of dislocations with low-energy exciton forms the basis of the effects observed.
Воздействие ультрафиолетового (УФ) излучения на вещество сопровождается различными "эффектами: упрочнением металлов [1], характерной окраской ЩГК [2] после совместного воздействия УФ излучения и ударной волны [31- изменением химического состава пленок фоторсзисгоров пол действием импульсного УФ излучения [4]. гашением магнитопластичсского эффекта |5] и т. л. До настоящего времени исследования взаимодействия УФ излучения с веществом не потеряли своей актуальности как в научном плане, так и в прикладных направлениях.
Цель работы: экспсри ментально исследовать
влияние УФ излучения на движение скользящих дислокаций в ионных кристаллах путем установления зависимости длины дислокационных лучей краевой и винтовой ориентации в дислокационных «розетках», образующихся при индентировании. от времени совместного воздействия нагрузки и УФ излучения.
МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
Исследования влияния ультрафиолетового излучения на изменение дислокационной структуры проводили на оптически прозрачных монокристаллах 1лР. ЫаС! с количественным содержанием примесей от 10‘“ до 10“1 вес.%. Из крупных блоков выкалывались образцы размерами 10x10x2 мм.
В экспериментах исследовали зависимости длины лучей дислокационных розегок винтовой и краевой ориентаций, полученных воздействием индентора ПМТ-3 (пирамида Виккерса) при фиксированных нагрузках 10, 20, 40 г. от величины и времени воздействия нагрузки при одновременном ультрафиолетовом облучении образцов. Для облучения монокристаллов ультрафиолетовыми лучами применялась установка, в основе которой использовалась ртугно-кварцевая лампа ПРК-2. Время облучения: К 3. 5. 20. 40 и 60 мин.
Были построены характерные зависимости длины лучей дислокационных розеток от времени облучения (рис. I. 2). Для этого на контрольных образцах строи-
280
260
240
220
200
180
160
140
120
1, мкм
0 10 20 30 40
50 60 t, МИН
Рис. 1. Зависимость изменения длины лучей розеток, содержащие краевые дислокации в кристаллах 1 лР от времени воздействия У Ф-и ¡лучения и нагрузки 10 г - 2: кристалл, нагружаемый без облучения — 1
Рис. 2. Зависимость изменения длины лучей розеток, содержащих винтовые дислокации в кристаллах 1Л; от времени воздействия УФ-излучения и нагрузки 40 г - 2; кристалл, нагружаемый без облучения - 1.
''¿¡gps
