Влияние плотности дислокаций на динамический предел текучести сплавов с наноразмерными дефектами при высокоэнергетических внешних воздействиях
В.В. Малашенко1,2, Т.И. Малашенко3,4
1 ГБУ «Донецкий физико-технический институт имени А.А. Галкина»
2 ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет»
3 ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет»
4 ГО ВПО «Донецкий национальный университет экономики и торговли им. Михаила Туган-Барановского»
DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.176
Краткое сообщение
Аннотация: Выполнен теоретический анализ неупругих процессов в состаренных сплавах в условиях интенсивных внешних воздействий. Анализ проведен в рамках теории динамического взаимодействия дефектов. Получено аналитическое выражение зависимости динамического предела текучести от плотности дислокаций. Определена причина различного влияния наноструктурных дефектов на движение дислокаций при высокоскоростной и квазистатической деформации. Показано, что при высокоскоростной деформации наноразмерные дефекты влияют на характерзависимости динамического предела текучести от плотности дислокаций. Эта зависимость становится немонотонной и имеет минимум. В точке минимума происходит переход от доминирования торможения дислокации зонами Гинье-Престона к доминированию её торможения другими дислокациями. Выполнены численные оценки вклада зон Гинье-Престона в величину предела текучести. Показано, что при высокой концентрации зон Гинье-Престона этот вклад является весьма существенным. Выполнены численные оценки плотности дислокаций, при которой нарушается соотношение Тейлора.
Ключевые слова: высокоскоростная деформация, дислокации, зоны Гинье-Престона, точечные дефекты, наноматериалы, соотношение Тейлора
- Малашенко Вадим Викторович – д.ф.-м.н., профессор, главный научный сотрудник отдела «Теория кинетических и электронных свойств нелинейных систем», ГБУ «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 ГО ВПО «Донецкий национальный университет экономики и торговли им. Михаила Туган-Барановского»
Ссылка на статью:
Малашенко, В.В. Влияние плотности дислокаций на динамический предел текучести сплавов с наноразмерными дефектами при высокоэнергетических внешних воздействиях / В.В. Малашенко, Т.И. Малашенко // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2022. - Вып. 14. - С. 176-182. DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.176. ⎘
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Singla, A. Hugoniot elastic limit of single-crystal tantalum at normal and elevated temperatures subjected to extreme strain rates / A. Singla, A. Ray // Physical Review B. – 2022. – V. 105. – I. 6. – Art. № 064102. – 19 p. DOI: 10.1103/PhysRevB.105.064102.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. 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.
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. Малашенко, В.В. Влияние водорода на механические свойства металлов в условиях высокоскоростной деформации / В.В. Малашенко // Физика твердого тела. – 2022. – Т. 64. – Вып. 11. – C. 1804-1806. DOI: 10.21883/FTT.2022.11.53337.416.
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.
12. Fan, Н. Strain rate dependency of dislocation plasticity / H. Fan, Q. Wang, J. A. El-Awady, D. Raabe, M. Zaiser // Nature Communication. – 2021. – V. 12. – Art. № 1845. – 11 p. DOI: 10.1038/s41467-021-21939-1.