Введение к работе
Актуальность темы. Формирование полос сдвига, связанное с процессом локализации деформации, привлекает в последние годы внимание большого числа исследователей. В рамках общефизического принципа близкодействия основное внимание должно уделяться выявлению физических носителей сдвига, процессам их генерации и распространения. Построение содержательных моделей таких процессов представляет актуальную задачу физики твердого тела. Необходимыми этапами при создании моделей, очевидно, являются: анализ существующего экспериментального материала, физическая и математическая формулировки моделей и постановка новых экспериментов с целью проверки полученных выводов. В данной работе основное внимание уделяется построению динамических моделей двоиникования мартенситных кристаллов при реконструктивном у-а мартенситном превращении и формированию полос неоктаэдрического сдвига в ГЦК - монокристаллах. Специфической особенностью первого процесса является высокая (сверхзвуковая) скорость роста основной и двойниковой компонент. Отражение этой специфики означает включение в волновую модель роста мартенсита (развиваемую, главным образом, в работах М.П. Кащенко с соавторами) коротковолновых смещений, действующих согласованно с относительно длинноволновыми смещениями. В свою очередь, к специфическим особенностям второго процесса относится сильное взаимодействие дислокаций двух систем октаэдрического сдвига с пересекающимися плоскостями скольжения. Отражение специфики этого процесса связано с построением модели генерации кристонов - носителей сдвига супердислокационного типа. Успех построения моделей помимо упорядочения имеющейся информации и подтверждения (косвенного или прямого) справедливости развиваемых концепций открывает возможность постановки новых задач исследования.
Цель работы состоит в том, чтобы на основе информации о состоянии, предшествующем образованию двойников превращения и полос сдвига, развить модельные представления, отражающие физику процессов. Решение данной задачи потребовало:
-
формулировки алгоритма отбора областей кристалла, способных генерировать коротковолновые смещения в ходе распространения волнового процесса, управляющего ростом мартенситной пластины;
-
анализа распределения основной и ожидаемой двойниковой компонент в кристаллах мартенсита;
-
анализа условия генерации кристонов обобщенными источниками Франка - Рида;
4. введения аналога напряжения Пайерлса для кристонов, несущи; деформацию сдвига по неоктаэдрическим (hhl) плоскостям в ГЦК- решетке.
Научная новизна. Впервые получены и выносятся на защиту следующш основные результаты:
-
представления о динамической структуре предпереходногс состояния аустенита как суперпозиции стоячих волн смещений;
-
результаты расчетов распределений основной и ожидаемо? двойниковой компонент в мартенситных кристаллах с габитусами типа (3 If 10) и (2 2 5);
-
интерпретация кривой о—є в [001] - монокристаллах №зРе нг стадии развитой пластической деформации как условия генерации кристонов;
-
ориентационная зависимость аналога напряжения Пайерлса хт для кристонов и трактовка запрета, налагаемого им на генерацию кристонов.
Научная и практическая ценность работы. Полученные результаты развивают предложенные ранее модели: а) волновую модель управления ростом мартенситного кристалла, включая в структуру управляющего волнового процесса наряду с относительно длинноволновыми и коротковолновые смещения, действующие согласованно друг с другом; б) пристойную модель формирования полосы сдвига, существенно дополняя ее анализом условий устойчивости кристонов, их генерации и возможности распространения по неоктаэдрическим плоскостям ГЦК - решетки.
Новая информация важна для формирования экспериментальной и теоретической программ дальнейших исследований как при описании динамического механизма образования двойников превращения в мартенситном кристалле, так и при интерпретации образования полос сдвига в монокристаллических и поликристаллических образцах с симметрией решетки, отличающейся от ГЦК.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на XIV Уральской школе металловедов - термистов (Ижевск, 1998), на IV Международной школе - семинаре «Эволюция дефектных структур в конденсированных средах (Барнаул, 1998), II и III Международном семинаре «Актуальные проблемы прочности» им. В.А. Лихачева (Старая Русса, 1998, 1999), XXXV семинаре «Актуальные проблемы прочности» Механизмы деформации и разрушения перспективных материалов (Псков, 1999), V Межгосударственном семинаре «Структурные основы модификации материалов» (Обнинск, 1999), Международной конференции ICSSPT (РТМ'99) (Kyoto, 1999)
Публикации. Результаты работы опубликованы в 11 работах.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения. Она изложена на 139 страницах
іашинописного текста, включая 35 рисунков, 18 таблиц и список литературы, одержащий 91 наименование.
В первой главе приводится информация о у-а мартенситном превращении в сплавах железа, а также основные закономерности и [редставления, относящиеся к формированию полос неоктаэдрического сдвига і ГЦК - кристаллах, дается физическая постановка задачи.
Во второй главе на основе постулата о распространении длинноволновых :мещений по решетке, обладающей пространственной неоднородностью, шисываемой комбинациями стоячих коротковолновых смещений, изучаются таювия формирования двойникованных кристаллов мартенсита.
В третьей главе основное внимание уделяется анализу динамических іспектов кристонной модели: устойчивость кристонов, условия их генерации и ізучение ориентационной зависимости аналога напряжения Пайерлса для .ристонов на примере деформации [001] монокристаллов Ni3Fe.
Похожие диссертации на Динамические модели формирования двойников превращения и полос неоктаэдрического сдвига
