УДК 620.186.8, 620.186.5, 538.913

 

В рамках концепции пространство, время, энергия исследованы наномасштабная мезосубструктура ультрамелкозернистых никеля и меди после равноканального углового прессования и последующей прокатки и механизмы ее изменения при низкотемпературном отжиге. Методами сканирующей туннельной микроскопии и измерения спектров времени жизни позитронов показано, что в основе механизмов пластического формоизменения ультрамелкозернистых металлов лежит развитие кривизны кристаллической решетки, которая генерирует мезоскопические деформационные дефекты наномасштабного уровня. Это обусловливает усиление роли неравновесных точечных дефектов, механизма пластической дисторсии, образования малоугловых субграниц в процессе равноканального углового прессования и прокатки. Энергия внутренних границ измеряется по двугранным углам зернограничных канавок травления различного масштаба. Рассчитаны интегральные функции распределения энергии внутренних границ раздела после равноканального углового прессования + прокатки и последующих низкотемпературных отжигов. Для ультрамелкозернистого никеля в исходном состоянии и в условиях низкотемпературного отжига интегральные функции распределения энергии внутренних границ раздела имеют гауссов вид, что связано с малоугловыми субграницами. Для ультрамелкозернистой меди гауссов вид интегральной функции распределения энергии наблюдается только после равноканального углового прессования + прокатки. В условиях низкотемпературных отжигов ультрамелкозернистой меди интегральные функции распределения энергии имеют степенной вид, что связано с отсутствием кривизны решетки и малоугловых субграниц. В обоих металлах развиты вакансионные кластеры, образование которых связано с кривизной решетки и растворением малоугловых субграниц. В ультрамелкозернистой меди при T > 180 °C развивается динамическая рекристаллизация, связанная с растворением неравновесных малоугловых субграниц внутри наноразмерных зерен. Образование мезоскопических субструктур на различных масштабных уровнях и их эволюция при низкотемпературном отжиге контролируется кривизной кристаллической решетки.

Ключевые слова: ультрамелкозернистые никель и медь, кривизна решетки, мезоскопические субструктуры, низкотемпературный отжиг, механизм формоизменения

DOI 10.24411/1683-805X-2018-13004

 

В.Е. Панин, П.В. Кузнецов, Т.В. Рахматулина  Кривизна решетки и мезоскопические деформационные дефекты в ультрамелкозернистых металлах как основа механизмов их пластического формоизменения // Физ. мезомех. - 2018. - Т. 21. - № 3. - С. 27-35