Исследование закономерностей пластической деформации скольжения в гцк монокристаллах

С.Н. Колупаева, С.И. Пуспешева (Томск)

Пластическая деформация скольжения – сложный процесс, существенно зависящий от состояния дефектной подсистемы деформируемого кристалла, которое, в свою очередь, определяется образованием, движением и аннигиляцией дефектов кристаллической решетки.

Для исследования основных закономерностей пластической деформации скольжения, использована математическая модель кинетики пластической деформации скольжения для гцк материалов, включающая три блока уравнений, которые описывают: 1) внешнее воздействие, 2) отклик материала на деформирующее воздействие (скорость деформации) и 3) баланс деформационных дефектов. Среда деформационных дефектов характеризуется сдвигообразующими дислокациями, дислокациями в дипольных конфигурациях вакансионного и межузельного типа, межузельными атомами и вакансиями. В качестве базового структурного элемента при записи явного вида уравнений рассмотрена зона кристаллографического сдвига. Зоны сдвига, формируясь в результате активности дислокационных источников и внутризонных междислокационных взаимодействий, создают совместным действием некоторую среду линейных и точечных деформационных дефектов деформируемого кристаллического тела. Эта среда, в свою очередь, взаимодействует с дислокациями, образующими зоны сдвига, оказывая на них существенное и разнообразное влияние. Предполагается, что процесс деформации во всех действующих системах скольжения осуществляется в идентичных зонах сдвига, и система дефектов, сконцентрированная в зонах сдвига, заменяется однородной деформационно - дефектной средой, которая содержит столько же дефектов каждого типа, как все зоны вместе взятые. Все параметры модели имеют ясный физический смысл и могут быть вычислены.

В работе проведён вычислительный эксперимент для описания основных закономерностей пластической деформации и изменения составляющих дефектной подсистемы гцк монокристаллов в условиях деформации с постоянной скоростью деформирования, ползучести при постоянном напряжении и постоянной нагрузке в условиях растяжения и сжатия.