Новый механизм деформации и переориентации кристаллической решётки путём динамических фазовых превращений в полях напряжений

И.Ю. Литовченко, А.Д. Коротаев, А.Н. Тюменцев  (Томск)

Представлены результаты электронно - микроскопического исследования полос локализации и двойников деформации, формирующихся в аустенитных сталях, сложнолегированном интерметаллиде Ni3Al и монокристаллах сплава на основе TiNi, в различных условиях механического воздействия (прокатка, кручение в наковальнях Бриджмена и в полях динамических напряжений, генерируемых мощными ионными пучками).

 На основе полученных результатов предложен новый механизм деформации и переориентации кристаллической решётки - объёмной деформацией растяжения - сжатия механизмами динамических (прямых и обратных) мартенситных фазовых превращений с осуществлением обратных превращений по альтернативным системам.

С использованием теории мартенситных превращений, основанной на концепции кооперативных тепловых колебаний протяженных двумерных когерентных объектов (плоскостей) в кристаллах, проведен анализ атомных механизмов деформации в процессе g®a®g (в полосах локализации деформации аустенитных сталей) и В2®В19(В19`)®В2 (в двойниках деформации TiNi сплава) превращений.

Показано, что характерной особенностью и необходимым условием формирования полос динамических фазовых переходов является высокий (приближающийся к теоретической прочности кристалла) уровень локальных внутренних напряжений в зонах превращений.

Обсуждаются природа и основные физические факторы реализации указанной выше моды деформации. Предполагается, что ее носителями являются не линейные или плоские дефекты типа дислокаций, дисклинаций или границ мартенситных фаз, а высокоэнергетические объемные образования - микрообъемы нестабильной фазы.

Фазовая нестабильность в полях высоких локальных напряжений приводит не только к реализации нового механизма деформации, но и, благодаря снижению модулей вблизи точек фазовых переходов, к потере устойчивости пластического течения в полосах локализации с активизацией дислокационно - дисклинационных и диффузионных мод деформации.