Особенности неупругих процессов в материалах с наноразмерными дефектами
В.В. Малашенко1,2, Т.И. Малашенко3,4
1 ГУ «Донецкий физико-технический институт имени А.А. Галкина»
2 ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет»
3 ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет»
4 Донецкий национальный университет экономики и торговли им. Туган-Барановского
DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.272
Оригинальная статья
Аннотация: Теоретически проанализирована высокоскоростная деформация сплавов, содержащих зоны Гинье-Престона, в условиях высокоэнергетических внешних воздействий. Анализ выполнен в рамках теории динамического взаимодействия структурных дефектов. Исследуемый механизм диссипации заключается в необратимом переходе энергии внешних воздействий в энергию дислокационных колебаний. Получено аналитическое выражение динамического предела текучести с учетом всех структурных дефектов, содержащихся в сплаве. Показано, что в условиях высокоэнергетических внешних воздействий наноразмерные дефекты влияют на характер зависимости механических свойств от концентрации атомов второго компонента. Зависимость динамического предела текучести от концентрации атомов второго компонента становится немонотонной и имеет минимум. Выполнены численные оценки концентрации, при которой предел текучести становится минимальным. При таком значении концентрации происходит переход от доминирования торможения дислокации зонами Гинье-Престона к доминированию торможения атомами второго компонента.
Ключевые слова: высокоскоростная деформация, дислокации, зоны Гинье-Престона, точечные дефекты, наноматериалы
- Малашенко Вадим Викторович – д.ф.-м.н., профессор, главный научный сотрудник отдела «Теория кинетических и электронных свойств нелинейных систем», ГУ «Донецкий физико-технический институт имени А.А. Галкина», профессор кафедры радиофизики и инфокоммуникационных технологий ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет»
- Малашенко Татьяна Ивановна – старший преподаватель кафедры физики, ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет», старший преподаватель кафедры естествознания и безопасности жизнедеятельности Донецкий национальный университет экономики и торговли им. Туган-Барановского
Ссылка на статью:
Малашенко, В.В. Особенности неупругих процессов в материалах с наноразмерными дефектами / В.В. Малашенко, Т.И. Малашенко // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2021. — Вып. 13. — С. 272-277. DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.272.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Kanel, G.I. Effects of temperature and strain on the resistance to high-rate deformation of copper in shock waves / G.I. Kanel, A.S. Savinykh, G.V. Garkushin, S.V. Razorenov // Journal of Applied Physics. – 2020. – V. 128. – I. 11. – P. 115901-1-115901-8 . DOI: 10.1063/5.0021212.
2. Batani, D. Matter in extreme conditions produced by lasers / D. Batani // Europhysics Letters. – 2016. – V. 114. – № 6. – P. 65001-p1-650001-p7. DOI: 10.1209/0295-5075/114/65001.
3. Lee, J.H. High strain rate deformation of layered nanocomposites / J.H. Lee, D. Veysset, J.P. Singer, et al. // Nature Communications. – 2012. – V. 3. – Art. № 1164. – 9 p. DOI: 10.1038/ncomms2166.
4. Smith, R.F. High strain-rate plastic flow in Al and Fe / R.F. Smith, J.H. Eggert, R.E. Rudd, et al. // Journal of Applied Physics. – 2011. – V. 110. – I. 12. – P. 123515-1-123515-11. DOI: 10.1063/1.3670001.
5. Yanilkin, А.V. Dynamics and kinetics of dislocations in Al and Al — Cu alloy under dynamic loading / A.V. Yanilkin, V.S. Krasnikov, A.Yu. Kuksin, A.E. Mayer // International Journal of Plasticity. – 2014. – V. 55. – P. 94-107. DOI: 10.1016/j.ijplas.2013.09.008.
6. Tramontina, D. Molecular dynamics simulations of shock-induced plasticity in tantalum / D. Tramontina, P. Erhart, T. Germann, et al. // High Energy Density Physics. – 2014. – V. 10. – P. 9-15. DOI: 10.1016/j.hedp.2013.10.007.
7. Малашенко, В.В. Влияние наноразмерных дефектов на динамический предел текучести сплавов / В.В. Малашенко, Т.И. Малашенко // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2020. – Вып. 12. – C. 136-141. DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.136.
8. Malashenko, V.V. The influence of collective effects on the concentration dependence of the yield stress of alloys under high-energy impacts / V.V. Malashenko // Technical Physics Letters. – 2020. – V. 46. – I. 9. – Р. 925-927. DOI: 10.1134/S1063785020090242.
9. Malashenko, V.V. Dependence of dynamic yield stress of binary alloys on the dislocation density under high- energy impacts / V.V. Malashenko // Physics of the Solid State. – 2020. – V. 62. – I. 10. – Р. 1886-1888. DOI: 10.1134/S1063783420100200.
10. Malashenko, V.V. Dynamic drag of dislocation by point defects in near-surface crystal layer / V.V. Malashenko // Modern Physics Letters B. – 2009. – V. 23. – I. 16. – P. 2041-2047. DOI: 10.1142/S0217984909020199.
11. Malashenko, V.V. Dynamic drag of edge dislocation by circular prismatic loops and point defects / V.V. Malashenko // Physica B: Condensed Matter. – 2009. – V. 404. – I. 21. – Р. 3890-38932. DOI: 10.1016/j.physb.2009.07.122.