ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Эволюция наноструктур при пластической деформации из "Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией" До настоящего времени взаимное влияние этих двух механизмов эволюции структуры (изменение дефектной структуры кристаллической решетки и изменение распределения атомов разных химических элементов) в ходе отжига деформированных сплавов и интерметаллидов изучено недостаточно. Несомненно, что исследование их взаимного влияния, так же как и исследование взаимосвязи между структурными изменениями и изменениями свойств, займет важное место в дальнейших исследованиях, направленных как на понимание фундаментальных процессов, протекающих при отжиге материалов, подвергнутых ИПД, так и на исследование термо стабильно сти субмикрокристаллических материалов при их промышленном применении. [c.147] 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 рещеточных 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] Цроведенные 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]. Цомимо 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 (11118) 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] 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. 3.186) [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 наноматерйалов, 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 повьппенное 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 наноматерйалов, полученных с использованием интенсивных пластических деформаций. [c.152] Вернуться к основной статье