CC BY
27
которых, очевидно, зависит от температурных условий.
Поэтому целью настоящей работы являлось исследование температурной зависимости величины (3-стимулированного изменения микротвердости монокристаллов Сбо.
Установлено, что уменьшение температуры, при которой производилось Р-облучение, приводило к постепенному уменьшению величины разупрочнения, а затем и к изменению знака радиационнопластического эффекта. Температурный интервал, в котором происходит инверсия знака радиационнопластического эффекта, практически совпадает с тем, в котором наблюдается скачкообразное изменение микротвердости, а также инверсия знака магнитопластического эффекта. Следовательно, в радиационнопластическом эффекте большое значение имеет фазовый состав фуллерита Сбо- Интересной особенностью данного эффекта явля-
ется возможность подбора температурных режимов малодозового р-облучения монокристаллов Сбо, при которых микротвердость не изменяется по сравнению с исходной.
Время релаксации микротвердости к исходному значению также зависит от температуры, при которой происходит восстановление образца. Установлено, что уменьшение температуры, при которой происходило восстановление образцов из (3-наведенного состояния, приводит к уменьшению скорости этого процесса и, соответственно, к увеличению времени, необходимого для полного восстановления исходного значения микротвердости. Следовательно, можно предположить, что Р-облучение способствует переходу кристалла Сбо в метастабильное состояние, отделенное от основного потенциальным барьером, а релаксация этого возбужденного состояния происходит термоактивационным путем.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СКОРОСТИ НАГРУЖЕНИЯ НА ПОЛЗУЧЕСТЬ МАТЕРИАЛА ПРИ ДИНАМИЧЕСКОМ ИНДЕНТИРОВАНИИ
© Ю.И. Головин, А.И. Тюрин, Э.А. Бойцов
Известно, что при деформировании материала одноосным растяжением или сжатием кинетика деформирования зависит от скорости приложения к образцу испытательной нагрузки.
Однако информация о динамике поведения материала при локальном нагружении под индентором при динамическом наноиндентировании в зависимости от скорости приложения нагрузки практически отсутствует.
В связи с этим целью работы было исследование кинетики формирования отпечатка и микромеханизмов зоны деформации в зависимости от скорости приложения испытательной нагрузки к индентору. Для решения этой задачи была использована методика инденти-рования импульсом нагрузки в форме трапеции с варьируемыми амплитудой и длительностью прилагаемого импульса силы.
Данная методика позволяет проводить анализ кинетики формирования отпечатка, термоактивационный анализ, определять активационные параметры и выявлять спектр структурных дефектов после достижения величины приложенной силы максимального значения, т. е. на этапе установившегося постоянного значения её величины.
Исследования проводились при комнатной температуре на монокристаллах ЫР и полимере ПММА в диапазоне скоростей приложения нагрузки от 0,01 Н/с до 1 Н/с в диапазоне нагрузок до 360 мН.
Исследования показали, что формирование отпечатка при данном виде приложения нагрузки можно разбить на два этапа: этап роста силы и этап формирования отпечатка при постоянной величине приложенной силы.
При этом наиболее интересным оказывается исследование второго этапа формирования отпечатка в за-
висимости от скорости приложения нагрузки на первом этапе. На исследуемых материалах обнаружено изменение кинетики формирования отпечатка на втором этапе от скорости приложения нагрузки.
Так, например, на монокристаллах 1лР прирост глубины при скорости нагружения 0,1 Н/с составляет 10 нм, при 1 Н/с - 20 нм относительно зависимости глубины от времени индентирования, полученной при максимальной скорости нагружения 0,01 Н/с.
Установлена зависимость процесса пластической деформации под действием постоянной приложенной силы от скорости её достижения.
Выявлена стадийность процесса деформации на втором этапе формирования отпечатка. Установлено, что количество стадий на этом этапе равно двум, и оно не зависит, в исследуемом диапазоне скоростей нагружения, от скорости приложения нагрузки.
Для выявленных стадий определены активационные характеристики и доминирующие микромеханизмы массопереноса.
Например, величина активационного объема для 1лР изменятся от величины 40-10-20 м3 до 180-10-30 м3, что свидетельствует о преимущественно дислокационных микромеханизмах массопереноса материала на этих стадиях динамического наноиндентирования.
Динамическая твердость также зависит от скорости приложения испытательной нагрузки, и её величина растет с ростом скорости приложения нагрузки.
БЛАГОДАРНОСТИ: Работа выполнена при поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований (грант № 01-02-16573) и Министерства образования Российской Федерации, грант в области естественных наук (шифр Е00-3.4-123).
