ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Эволюция наноструктур при пластической деформации из "Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией " Как будет показано ниже, в гл. 4, формирование наноструктур методами ИПД оказывает значительное, а иногда коренное влияние на деформационное поведение и механические свойства металлов и сплавов. Вместе с тем в процессе последующей пластической деформации происходит изменение исходного наноструктурного состояния, причем характер этих изменений определяется схемой и условиями деформации. [c.147] В данном параграфе рассмотрены результаты экспериментального исследования влияния холодной прокатки на эволюцию наноструктуры. Интерес к холодной прокатке в качестве деформационной схемы связан с тем, что прокатка является всесторонне исследованным процессом, который к тому же широко используется на практике, например для получения металлических листовых материалов. [c.147] В процессе прокатки крупнокристаллических материалов происходит измельчение ОКР, плотность решеточных дислокаций возрастает, что выражается в уширении физических профилей рентгеновских пиков [87]. [c.148] Известно, что в металлах с ГЦК решеткой наблюдаются три типа текстур холодной прокатки в зависимости от величины энергии дефекта упаковки. К ним относятся текстура чистого металла, текстура промежуточного типа и текстура сплава [244-247]. [c.148] Проведенные исследования показали, что в Си при холодной прокатке со степенями обжатия от 20 % до 95 % формируется текстура чистого металла [248, 249]. Общий вид текстуры не зависит от степени обжатия, однако увеличение степени обжатия приводит к усилению текстуры, которую лучше всего описывает непрерывный ряд ориентировок от 110 (112) до 4411 (11 И 8) [248-250]. Помимо указанных ориентировок в Си также наблюдается формирование стабильных ориентировок 130 (310) [251]. [c.148] Увеличение степени обжатия при прокатке приводит к формированию текстурных максимумов, близких к 110 (112), хотя при малых степенях обжатия ориентационная плотность между ориентировками 110 (112) и 4411 (11 И 8 примерно одинакова [251]. Ориентировки 4411 (11118) имеют уменьшающуюся скорость роста с увеличением степени обжатия. При степенях обжатия больших 40% объемная доля этих ориентировок возрастает слабо. С другой стороны, ориентировки 552 (115), являющиеся двойниковыми по отношению к ориентировкам 4411 (11118), резко усиливаются при увеличении степени обжатия. Ориентировки 130 (310) возрастают очень слабо и остаются неизменными после 80% обжатия, а кубические ориентировки 100 (001) первоначально не ослабевают, а затем, после 80 % обжатия, усиливаются [251]. [c.148] Хотя степень обжатия при прокатке влияет на характер сформировавшейся структуры, однако можно условно считать, что после 80% обжатия формируется характерная для холоднокатаного состояния структура. В связи с этим в работах [81, 98] исследования проводились на образцах РКУ-прессованной Си, подвергнутых холодной прокатке со степенью обжатия 83%. Скорость прокатки была небольшой, число проходов при прокатке велико, а степень обжатия при каждом проходе составляла менее 5%. [c.149] Холодная прокатка наноструктурной Си, полученной РКУ-прес-сованием, приводит к возрастанию величины интегральной интенсивности диффузного фона рассеяния рентгеновских лучей на 4,9 % по сравнению с состоянием до прокатки [98]. Одновременно в результате холодной прокатки происходит увеличение размера зерен в направлении (200) и уменьшение величины микроискажений кристаллической решетки в этом направлении (табл. 3.1). [c.150] К сожалению, крайне малая интенсивность рентгеновских пиков (111) и (222) на рентгенограмме холоднокатаной Си, полученной РКУ-прессованием, не дала возможности вычислить размер зерен и микроискажения кристаллической решетки в направлении (111). [c.150] Анализ функции распределения ориентировок (ФРО) холоднокатаной наноструктурной Си, полученной РКУ-прессованием, (рис. 3.18а) показал, что ее текстурные компоненты подобны тем, которые характерны для холоднокатаной крупнокристаллической Си (рис. 3.18 ) [248-253], т. е. 112 (111), 123 (634) и 110 (112). Разница состоит в том, что ориентационная плотность вблизи Bs-ориентировки 110 (112) понижена в случае наноструктурной Си. Близость между кристаллографическими текстурами исследованных холоднокатаных крупнокристаллического и наноструктурного состояний Си обнаружена и в работах [56, 98]. [c.150] Обнаруженные закономерности эволюции структурных параметров наноструктурной Си при пластической деформации холодной прокаткой могут быть объяснены в рамках представлений об особенностях структуры наноматериалов, полученных ИПД (см. гл. 2). Холодная прокатка является более мягким процессом, чем процесс РКУ-прессования. Следовательно, можно предположить, что она сопровождается процессом возврата в деформируемом образце. [c.151] Основываясь на полученных данных об увеличении размера зерен, уменьшении микроискажений кристаллической решетки, а также увеличении атомных смещений, можно предположить, что процесс возврата в наноструктурных материалах, полученных ИПД, сопровождается переходом границ зерен в более равновесное состояние и исчезновением полей упругих дальнодействующих напряжений. В пользу этого свидетельствует и небольшая скорость деформации при холодной прокатке, являющаяся важным фактором, определяющим процесс формирования структуры. [c.152] Холодная прокатка может привести к более однородному распределению дефектов структуры в зернах наноструктурных материалов, полученных ИПД. В то же время уровень микроискажений кристаллической решетки может быть достаточно высоким, чтобы обеспечить повышенное значение микротвердости, что и наблюдалось экспериментально [98]. [c.152] Таким образом, представленные выше результаты экспериментальных исследований позволили проанализировать устойчивость и исследовать эволюцию наноструктур под внешними воздействиями. Полученные выводы являются развитием предложенной в гл. 2 структурной модели наноматериалов, полученных с использованием интенсивных пластических деформаций. [c.152] Вернуться к основной статье