Исследование концентрации вакансий и плотности дислокаций в ГЦК металлах после интенсивной пластической деформации
Диссертация
Показано, что чистота металла влияет на кинетику отжига дефектов после ИПД, что выражается в изменении формы и температуры пиков на калориметрической кривой. Так, в случае Ni 99,998% на кривой присутствует пик при 120 °C, обусловленный отжигом моно — и бивакансий. При этом на калориметрической кривой для Ni 99,9% этот пик не выявляется. С уменьшением чистоты материала пик, обусловленный отжигом… Читать ещё >
Список литературы
- В.М. Фарбер Вклад диффузионных процессов в структурообразование при интенсивной холодной пластической деформации металлов // Металловедение и термическая обработка металлов. 2002. Т. 8. С. 3−9.
- Гапонцев В.Л., Колосков В. М. Индуцированная диффузия ведущий механизм формирования активированных сплавов // Металловедение и термообработка металлов. 2007. Т. 629. № 11. С. 3−15.
- Валиев Р. 3., Александров И. В. Объемные наноструктурные металлические материалы. М.:Академкнига, 2007. 398 с.
- Носкова Н.И., Мулюков P.P. Субмикрокристаллические и нанокристаллические материалы. Екатеринбург: УрО РАН, 2003. 279 с.
- Zehetbauer М. J., Zhu Y.T. (eds.). Bulk Nano structured Materials. Weinheim: Wiley-VCH, 2009. 710 p.
- Zhilyaev A. P., Langdon T. G. Using high-pressure torsion for metal processing: Fundamentals and applications // Progress in Materials Science. 2008. V. 53. P.893−979.
- Валиев P.3., Александров И. В. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией. М.: Логос, 2000. 272 с.
- Гусев А.И. Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства. Екатеринбург. УрО РАН, 1998. 199 с.
- Утяшев Ф.З. Современные методы интенсивной пластической деформации. Уфа. УГАТУ, 2008. 313 с.
- Valiev R.Z., Estrin Yu., Horita Z. Producing bulk ultrafine grained materials by severe plastic deformation // JOM Journal of the Minerals, Metals and Material Society. 2006. 4. V. 58. P.33−39.
- Valiev R.Z., Langdon T.G. Principles of equal-channel angular pressing as a processing tool for grain refinement // Progress in material science. 2006. V. 51. P.881−981.
- Segal V. M. Materials processing by simple shear// Material Science and Engineering A. 1995. V. 197. P.157−164.
- Жиляев А.П., Пшеничнюк А. И. Сверхпластичность и границы зерен в ультрамелкозернистых материалах. Москва: Физматлит, 2008. 320 с.
- Vorhauer A., Pippan R. On the homogeneity of deformation by high pressure torsion // Scripta Materialia. 2004. V. 51. P.921−925.
- Zhilyaev A.P., Lee S., Nurislamova G.Y., Valiev R.Z., LangdonT.G. Microhardness and microstructural evolution in pure nickel during high-pressure torsion // Scripta Materialia. 2001. V. 44. P.2753−2758.
- Saito Y., Utsunomiya H., Tsuji N., and Sakai T. Novel ultra-high straining process for bulk materials—development of the accumulative roll-bonding (ARB) process // Acta Materialia. 1999. V. 47. № 2. P.579−583.
- Wilde G. Synthesis of Bulk Nanocrystalline Materials and Bulk Metallic Glasses by Repeated Cold Rolling and Folding (RCR) // Materials Science Forum. 2008. V. 579. P.109−134
- Lee S.-H., Sakai T., Saito Y., Utsunomiya H., Tsuju N. Strengthening of sheath-rolled aluminum based MMC by the ARB process // Materials transactions -JIM. 1999. V. 40. № 12. P.1422−1428
- Zherebtsov S.V., Salishchev G.A., Galeyev R.M., Valiakhmetov O.R., Mironov S.Yu., Semiatin S.L. Production of submicrocrystalline structure in large-scale
- TI-6A1−4V billet by warm severe deformation processing // Scripta Materialia. 2004. V. 51. P.1147−1151.
- Имаев P.M., Назаров А. А., Мулюков P.P. Принципы получения объемных мелкозернистых и наноструктурных материалов методом всесторонней изотермической ковки. //Перспективные материалы. 2009.№ 7. С. 130−134.
- Хови А. Прямое наблюдение несовершенств в кристаллах. М: Металлургия, 1965. 198 с.
- Hansen N., Jensen D. J. Development of microstructure in FCC metals during cold work// Philosophical transactions of Royal Society of London A. 1999. V. 357. P.1447−1469.
- Глезер A.M. Недислокационные моды пластической деформации твердых тел // Известия академии наук. Серия физическая. 2003. Т. 67. № 6. С. 810 -817.
- Панин В.Е., Гриняев Ю. В., Данилов В. И. Структурные уровни пластической деформации и разрушения. Новосибирск. Наука. Сиб. отделение, 1990. 255 с.
- Конева Н.А., Козлов Э. В. Физическая природа стадийности пластической деформации // Известия ВУЗов. Физика. 1990. № 2. С. 89−106.
- Zehetbauer М., Seumer V. Cold work hardening on stages IV and V of F.C.C. metals I. Experiments and interpretation// Acta metalurgica and materialia. 1993. V. 41. P. 557−588.
- Гиндин А. И. Дозинец B.B., Стародубов Я. Д. и Хоткевич В.И. Рекристаллизация и механические свойства меди, деформированной растяжением при низких температурах// Физика металлов и металловедение. 1967. Т. 24. № 1. С. 149−154.
- Гиндин И. А., Стародубов Я. Д., Старолат М. П., Хаймович П. А. Структура и свойства меди после низкотемпературного экструдирования // Физика металлов и металловедение. Т. 40. № 2.С. 403−408.
- Смирнова Н.А., Левит В. И., Пилюгин В. И., Кузнецов Р. И., Давыдова JI.C., Сазонов В. А. Эволюция структуры ГЦК монокристаллов при больших пластических деформациях// Физика металлов и металловедение. 1986.Т. 61. С. 1170−1177.
- Nuttall J., Nutting J. Structure and properties of heavily cold worked FCC metals and alloys //Metal Science Journal. 1978. V. 12. № 9. P. 430−437.
- Гапонцева T.M. Пилюгин В. П., Дегтярев M.B., Чащухина Т. И., Воронова Л. М., Пириева Э. З. Низкотемпературная деформация никеля и кобальта в наковальнях Бриджмена // Физика металлов и металловедение. 2008. Т. 105. № 4. С. 438−448.
- Рыбин В. В. Закономерности формирования мезоструктур в ходе развитой пластической деформации// Вопросы материаловедения. 2002. № 1. Т. 29, С. 11−33.
- Глезер A.M., Поздняков В. А. Механизмы релаксации и различные пути эволюции дефектной структуры при больших пластических деформациях // Доклады академии наук. 2004.№ 6. Т. 398. С.756−758.
- Владимиров В.И., Романов А. Е. Дисклинации в кристаллах. Ленинград: Наука, 1986. 224 с.
- Zehetbauer М. Cold work hardening on stages IV and V of F.C.C. metals II. Model fits and physical results// Acta Metallurgica and Materialia. 1993.№ 2. V. 41. 557−588 P.
- Tumentsev A.N., Korotaev A.D., Pinzhin Yu.P. et al. Structural Models and Mechanisms for the Formation of High-Energy Nanostructures under Severe Plastic Deformation // Nanomaterials by Severe Plastic Deformation: Fundamentals —
- Processing Applications.: Proc. 2nd International Conference. Vienna: J. Wiley VCH Weinheim. 2004. P.381−386.
- Чувильдеев B.H., Копылов В. И. Предел измельчения зерен при РКУ-деформации // Изв. РАН. Металлы. 2003.№ 5. С. 26−41.
- Mecking Н. and Estrin Y. The effect of vacancy generation on plastic deformation// Scriptametallurgica. 1980. V. 14. P. 815−819
- A.H. Тюменцев, И. Ю. Литовченко,. Новый механизм локализации деформации в аустенитных сталях. I. Модель неравновесных фазовых (мартенситных) превращений в полях высоких локальных напряжений // Физика металлов и металловедение. 2003. Т. 95. № 2. С.86−95.
- Васильев JI.C., Ломаев И. Л., Елсуков Е. П. Кинетика растворения фаз при деформировании наноструктурированных металлов и сплавов // Физика металлов и металловедение. 2009. Т. 107. № 2. С. 152−162.
- Васильев Л.С., Ломаев И. Л., Елсуков Е. П. К анализу механизмов деформационного растворения фаз в металлах // Физика металлов и металловедение. 2006. Т. 102. № 2. С. 201−213.
- Кесарев В., Кондратьев В. В., Гапонцев В. Л. Аномальная диффузия и расслоение твердых растворов при действии источников вакансий. Стационарная стадия процесса// Физика металлов и металловедение. 2004. Т. 98. № 6. С. 18−24.
- Горелик С.С., Добаткин С. В., Капуткина JI.M. Рекристаллизация металлов и сплавов. Москва. МИСиС, 2005, 432 с.
- Muller M., Zehetbauer M., Sachslehner F. and Groger V. Scattering of electrons by dislocations: theory and application// Solid State Phenomena. 1994. V. 3536. P. 557−562.
- Watts B. S. Calculation of electrical resistivity produced by dislocations // Journal of Physics F: Metal Physics. 1988. V. 18. P. 1197−1209.
- Koser M., Sachslener F., Muller M., Shafler E. and Zehetbauer M. Measurement of dislocation density by residual electrical resistivity. // Material Science Forum. 1996. V. 210−213. P. 133−140
- Wunderlich B. Analysis by calorimetry. //Thermochimica Acta. 1973. V. 5. № 4. P. 369−376.
- Bewer M., Holt L.D. and Titchener L. The stored Energy of Cold Work// Progress inmaterial science. 1973. V. 17. P. 1−187.
- Clarebrough L. M., Hargreaves M. E. and West G. W. The Release of Energy during Annealing of Deformed Metals// Proceedings of royal society of London. 1955 V. 232. № 1189. P. 252−270
- Krystian M., Setman D., Mingler B., Krexner G. and Zehetbauer MJ. Formation of superabundant vacancies in nano-Pd-H generated by high-pressure torsion // Scripta Materialia. 2010. V. 62. P.49−52
- White J. L. and Koyama K. Application of Differential Thermal Calorimetry to Measurements of Stored-Energy Release in Metals // Review Scientific Instruments. 1963. V. 34. № 10. P. 1104−1110
- Gao N., Starink M.J. and Langdon T.G. Using differential scanning calorimetry as an analytical tool for ultrafine-grained metals processed by severe plastic deformation // Materials Science and Technology. 2009. V. 25. P. 687−698
- Gubicza J., Balogh L., Hellmig R.J., Estrin Y., Ungar T. Dislocation structure and crystallite size in severely deformed copper by X-ray peak profile analysis // Materials Science and Engineering A. 2005. V. 400−401. P.334−338
- Cao W.Q. Gu C.F., Pereloma E.V., Davies C.H.J. Stored energy, vacancies and thermal stability of ultra-fine grained copper // Materials Science and Engineering A. 2008. V. 492. P.74−79.
- Kissinger H.E. Reaction kinetics in differential thermal analysis // Annales de Chemie. 1957. V. 29. P. 1702−1706.
- Zhilyaev A.P. Nurislamova G.V., Surinach S., Baro M.D. and Langdon T.G. Calorimetric measurements of grain growth in ultrafine grained nickel// Materials Physics and Mechanics. 2002. № 5. P.23−30.
- Gao N., Starink M.J., Davin L., Cerezo A., Wang S.C. and Gregson P.J. Microstructure and precipitation in Al-Li-Cu-Mg-(Mn, Zr) alloys // Materials Science and Technology. 2005. V. 21. № 9. P.1010−1018.
- Setman D., Krystian M. and ZehetbauerM. J. Lattice Defects in Hydrogenated and HPT Processed Pd // Material Science Forum. 2008. V. 584−586. P.355−360.
- Лотков A.M., Батурин A.A. Позитронная спектроскопия В2-со-единений титана: электронная структура, точечные дефекты и мартенситные превращения. Томск: НТЛ, 2004. 232 с.
- Zehetbauer М. J., Schafler Е. and Ungar Т. Non-microscope methods for characterization of microstructures and properties of UFG metals // International Journal of Material Reseach. 2007. V. 98. P.290−298.
- Лидер A.M., Степанова О. M., Чернов И. П., Черданцев Ю. П., Кренинг М., Сурков А. С. Исследование дефектов водородного происхождения методом электрон-позитронной аннигиляции. 2006. Т. 3. С. 64−69.
- Ohkubo H., Tang Z., Nagai .Y., Hasegawa M., Tawara T., Kiritani M. Positron annihilation study of vacancy-type defects in high-speed deformed Ni, Cu and Fe // Materials Science and Engineering A. 2003. T. 350. C. 95−101.
- Kwon H., Kim I. A positron annihilation study of defects in extra high purity Ti with various deformation and annealing treatments// Scripta Metallurgica et Materialia. 1994. V. 32. № 4 P. 607−610.
- Mukulowski В., Groger V., Krexner G., Hewarth M. Annealing characteristics of supersaturated vacancies in Copper and Nickel // Archves of Mettalurgy. 2000. V. 45. № 3. P. 237−245.
- Cizek J., Prochazka I., Melikhova O., Brauer G., Anwand W., Kuzel R., Cieslar M., Islamgaliev R.K. Investigation of spatial distribution of defects in ultra-fine grained copper // Applied Surface Science. 2003. V. 194. P. 140−144.
- Zehetbauer M. J., Steiner G., Schafler E., Korznikov A., Korznikova E. Deformation Induced Vacancies with Severe Plastic Deformation. // Materials Science Forum. 2006. V. 503−504. P.57−64
- Kraftmakher Y. Equilibrium vacancies and thermophysical properties of metals // Physics Reports. 1998. V. 299. P.79−188
- Wollenberger HJ. Point Defects// Physical Metalurgy/ ed. R.W. Cahn P. Haasen. 1983. № 9. P. 1189−1221.
- Штремель A.M. Прочность сплавов. Часть 1. Дефекты решетки: учебник для вузов. М.: МИСИС, 1999. 384 с.
- Кан Р. Физическое металловедение. T.l. М.: Мир. 1968. 329 с.
- Zehetbauer М. Effect of non-equilibrium vacancies on strenthening// Key engineering materials. 1994. V. 97−98. P.287−306.
- Argon A. S. Strengthening Mechanisms in Crystal Plasticity. New York: Oxford University Press, 2008. 304 p.
- Стареченко B.A., Черепанов Д. Н., Сольвьева Ю. В., Попов JI.E. Генерация и накопление точечных дефектов в процессе пластической деформациив монокристаллах с ГЦК структурой // Известия ВУЗов. Физика. 2009.№ 4. С.60−71.
- Ермаков А.Е., Гапонцев B.JI., Кондратьев В. В., Горностырев Ю. В. Явление деформационно-стимулированной фазовой неустойчивости нанокристаллических материалов// Физика металлов и металловедение. 1999. Т. 88. С.5−12
- Kopacz I. Zehetbauer M., Toth L.S., Alexandrov I.V., Ortner B. // Symposium on Mechanical Science: Proc. of the 22nd International Symposium, Roskilde. 2000. P.295−300.
- Лившиц Б.Г., Крапошин В. С., Линецкий Я. Л. Физические свойства металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1980. 320с. !
- Watts B.R. // Dislocation in Solids. V.8 / Nabarro F.R.N. Amsterdam:1. Elsevier, 1989. 497 p.
- Setman D., Schafler E., Korznikova E., Zehetbauer M. J. The presence and nature of vacancy type defects in nanometals detained by severe plastic deformation // Material science and engineering A. 2008. V. 493. P. 116−122.
- B.E. Warren, B.L. Averbach. The Effect of Cold-Work Distortion on X-Ray Patterns// Journal of Applied Physics. 1950.V. 21 P. 595−599.
- Warren B.E. X-ray studies of deformed metals. // Progress in Metal Physics. 1959. V. 8. P. 147−202.
- Ribarik G., Ungar T. and Gubicza J. MWP-fit: a program for multiple whole-profile fitting of diffraction peak profiles by ab initio theoretical functions. // Applied Crystallography. 2001. V. 34. P. 669−676.
- M. Muller, М. Zehetbauer, A. Borbely and Т. Ungar. Stage IV work hardening in cell forming materials, part I: features of the dislocation // Scripta Materialia. 1996. V. 35. № 12. C. 1461−1466.
- J. Gubicza, N.Q. Chinh, Gy. Krallics, I. Schiller, T. Ungar. Microstructure of ultrafine-grained FCC metals produced by severe plastic deformation// Current Applied Physics. 2006. № 6. P. 194−199.
- Kumpmann A., Gunther B. and Kunze H.-D. Thermal stability of ultrafine-grained metals and alloys // Material Science and Engineering A. 1993. V. 168. P. 165 169.
- Чащухина Т.И., Дегтярев M.B., Романова М. Ю., Воронова JIM. Динамическая рекристаллизация в меди, деформированной сдвигом под давлением // Физика металлов и металловедение. 2004. Т. 98. № 6. С. 98−107.
- Н. Jiang, Y. Т. Zhu, D. P. Butt, I. V. Alexandrov, Т. С. Lowe. Microstructural evolution, microhardness and thermal stability of HPT-processed Cu// Materials Science and Engineering A. 2000.V. 290. P. 128−138.
- Alexandrov I.V., Dubravina A.A., Kim H.S. // Defect and Diffusion Forum. 2002. V. 208−209. P. 229.
- Vorhauer A., Pippan R. Recrystallization nucleation of severely deformed copper // Acta Materialia. 2005. V. 53. P.393−402.
- Воронова JI.M., Чащухина Т. И., Дегтярев M.B. Влияние динамической рекристаллизации на формирование наноструктурного состояния при деформации в наковальнях Бриджмена // Деформация и разрушение материалов. 2008. № 7. С. 20−24
- Каролик А.С., Копылов В. И., Шарандо В. И. Исследование возврата микрокристаллической меди по результатам измерения твердости, электросопротивления и термоЭДС // Деформация и разрушение материалов. 2008. № 12. С. 22−28.
- Исламгалиев Р.К., Ахмадеев Н. А., Мулюков P.P., Валиев, Р.З. Влияние субмикрозернистого состояния на элетросопротивление меди. // Металлофизика. 1991.№ 3 Т. 13. С. 20−26.
- Islamgaliev R.K., Akhmadeev N.A., Mulyukov R.R. and Valiev R.Z. Grain boundary influence on the Electrical Resistance of Submicron Grained Copper// Physica status solidus. 1990. V. 118. P. 27−29.
- Islamgaliev R.K., Pekala K., Pekala M. and Valiev R. Z. The determination of the grain boundary width of ultrafine grained Copper and Nickel from Electrical resistivity measurements. //Physica status solidus. 1997. V. 162. P. 559−566.
- Дехтяр И.Я. Дефекты кристаллического строения и некоторые свойства металлов и сплавов. // Успехи физических наук. 1957. Т.62. № 2. С. 99−128.
- Bourassat R. R. and Lengeler В. The formation and migration energies of vacancies in quenched copper// Journal of Physics F: Metal Physics. 1976. V. 6. № 8. P. 1405−1413.
- Wampler W. R. and Gauster W. B. Annealing of vacancies in quenched copper studied by positron annihilation // Physics Letters A. 1978. V. 68. № 3−4. P. 363 367.
- Molodova X., Gottstein G., Winning M., Hellmig R.J. Thermal stability of ECAP processed pure copper // Materials Science and Engineering A. 2007. V. 460 461. P. 204−213.
- Грабовецкая П. Зернограничная диффузия и ползучесть субмикрокристаллических металлических материалов, полученных методами интенсивной пластической деформации: Автореф. дисс.. докт. физ.-мат. наук. Томск, 2008. 32 с.
- Karolik A.S. and Luhvich A.A. Calculation of electrical resistivity produced by dislocations and grain boundaries in metals// Journal of Physics: Condensed Matter. 1994.№ 6. P.873−886.
- Dai Y. and Victoria M. Defect structures in deformed F.C.C. metals // Acta Materialia. 1997. V. 45. № 8. P.3495−3501.
- Макаров И.М. Возврат электросопротивления в микрокристаллической меди, полученной методами инетсивного пластического деформирования // Материаловедение. 1999. № 7. С. 47−53.
- Horita Z., Kishikawa К., Kimura К., Tatsumi К. and LangdonT.G. Grain refinement of high-purity FCC metals using ECAP // Materials Science Forum. 2007. V. 558−559. P. 1273−1278.
- Korznikov A., Dimitrov O., Korznikova G. Thermal evolution of the structure of ultra fine grained materials produced by severe plastic deformation// Annales de Chemie. 1996. V. 21. P. 443−460.
- Divinski S. V., Reglitz G., Wilde G. Grain boundary self-diffusion in polycrystalline nickel of different purity levels // Acta Materialia. 2010. V. 58. P. 386 395.
- Корзникова Е., Шафлер Э., Цехетбауэр М. Кинетика накопления дефектов в никеле в процессе интенсивной пластической деформации // Деформация и разрушение материалов. 2008.№ 6. С. 27−32.
- Korznikova E., Schafler E., Steiner G., Zehetbauer M. J. Measurements of vacancy type defects in SPD deformed Ni.// Ultrafine Grained Materials IV: Proc. International Conference. San Antonio: TMS publications. 2006. P. 97−102.
- Алешин A.H. Роль зернограничной диффузии в процессе роста зерен в нанокристаллическом никеле // Металлы. 2008.№ 4. С. 19−29.
- Nazarov A.A., Romanov А.Е., Valiev R.Z. On the structure, stress fields and energy of non equilibrium grain boundaries// Acta Metallurgica and Materialia. 1993. V. 41. № 4. P. 1033−1040.
- Haessner F., Hoschek G. and Tolg G. Stored energy and recrystallization temperature of rolled copper and silver single crystals with defined solute contents // Acta Metallurgica. 1979. V. 27. № 9. P. 1539−1548.
- Van Petegem S. Dalla Torre F., Segers D., Van Swygenhoven H. Free volume in nanostructured Ni // Scripta Materialia. 2003. V. 48. P. 17−22.
- Cizek J., Prochazka I., Kuzel R. et al. Ultra-fine grained metals prepared by severe plastic deformation: A positron annihilation study// Acta Physica Polonica A. 2005. V. 107.№ 5. P. 745−75.
- Старенченко B.A., Соловьева Ю. В., Старенченко С. Б., Ковалевская Т. А. Термическое И' деформационное упрочнение монокристаллов сплавов со сверхструктурой L12. Томск: HTJI, 2006. 292 с.
- Ivanisenko Yu., Kurmanaeva L., Weissmueller J., Yang K., J. Markmann, Rosner H., Scherer Т., Fecht H.-J. Deformation mechanisms in nanocrystalline palladium at large strains // Acta Materialia. 2009. V. 57. P. 3391−3401.140 '