Вибори директора
  1. Головна
  2. Структура
  3. Фізичне матеріалознавство та фізика міцності
  4. 08. Відділ фазових перетворень
  5. Вербило Д.Г.
  6. Публікація

Моделювання поля зсувних напружень в площині ковзання в твердих розчинах заміщення

М.І.Луговий*,
 
Д.Г.Вербило,
 
М.П.Бродніковський
 

Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України , Київ
nil2903@gmail.com
Usp. materialozn. 2021, 3:24-37
https://doi.org/10.15407/materials2021.03.024

Анотація

За допомогою комп’ютерного моделювання досліджено формування поля стохастичних зсувних напружень в площині ковзання, що діють на дислокацію з боку розчинених атомів у твердому розчині заміщення. Виявлено зв’язок між дисторсіями, що створюються окремими розчиненими атомами, і статистичним розподілом таких зсувних напружень. Встановлено особливості поля зсувних напружень в сплавах з ГЦК та ОЦК кристалічними гратками. Розподіл стохастичних зсувних напружень в площині ковзання впливає на границю плинності матеріалу.


Завантажити повний текст

ДИСЛОКАЦІЯ, ДИСТОРСІЯ, ЗСУВНІ НАПРУЖЕННЯ

Посилання

1. Miracle D.B., Senkov O.N. A critical review of high entropy alloys and related concepts. Acta Mater. 2017. Vol. 122. P. 448—511. doi: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2016.08.081

2. George E.P., Curtin W.A., Tasan C.C. High entropy alloys: A focused review of mechanical properties and deformation mechanisms. Acta Mater. 2020. Vol. 188. P. 435—474. doi: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2019.12.015

3. Nabarro F. Solution and precipitation hardening. The Physics of Metals. Cambridge: Cambridge University Press, 1976. P. 152—188. doi: https://doi.org/10.1017/CBO9780511760020.007

4. Labusch R. Physical aspects of precipitation- and solid solution-hardening. Czech. J. Phys. 1981. Vol. 31. P. 165—176. doi: https://doi.org/10.1007/BF01959439

5. Leyson G., Curtin W., Hector L., Woodward C.F. Quantitative prediction of solute strengthening in aluminium alloys. Nature Mater. 2010. Vol. 9. P. 750—755. doi: https://doi.org/10.1038/nmat2813

6. Leyson G.P.M., Hector L.G., Curtin W.A. Solute strengthening from first principles and application to aluminum alloys. Acta Mater. 2012. Vol. 60, No. 9. P. 3873—3884. doi: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2012.03.037

7. Leyson G.P.M., Curtin W.A. Friedel vs. Labusch: the strong/weak pinning transition in solute strengthened metals. Philos Mag. 2013. Vol. 93, No. 19. P. 2428—2444. doi: https://doi.org/10.1080/14786435.2013.776718

8. Leyson G.P.M., Curtin W.A. Solute strengthening at high temperatures. Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 2016. Vol. 24. P. 065005. doi: https://doi.org/10.1088/0965- 0393/24/6/065005

9. Varvenne C., Luque A., Curtin W.A. Theory of strengthening in fcc high entropy alloys. Acta Mater. 2016. Vol. 118. P. 164—176. doi: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2016.07.040

10. Varvenne C., Leyson G.P.M., Ghazisaeidi M., Curtin W.A. Solute strengthening in random alloys. Acta Mater. 2017. Vol. 124. P. 660—683. doi: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2016.09.046

11. Nöhring W.G., Curtin W.A. Correlation of microdistortions with misfit volumes in High Entropy Alloys. Scripta Mater. 2019. Vol. 168. P. 119—123. doi: https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2019.04.012

12. Bracq G., Laurent-Brocq M., Varvenne C., Perrière L., Curtin W.A., Joubert J.-M., Guillot I. Combining experiments and modeling to explore the solid solution streng-thening of high and medium entropy alloys. Acta Mater. 2019. Vol. 177. P. 266—279. doi: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2019.06.050

13. Hu Y., Szajewski B.A., Rodney D., Curtin W.A. Atomistic dislocation core energies and calibration of non-singular discrete dislocation dynamics. Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 2020. Vol. 28. P. 015005. doi: https://doi.org/10.1088/1361-651X/ab5489

14. Zaiser M. Dislocation motion in a random solid solution. Philos. Mag. A. 2002. Vol. 82, No. 15. P. 2869—2883. doi: https://doi.org/10.1080/01418610208240071

15. Zhai J.-H., Zaiser M. Properties of dislocation lines in crystals with strong atomic-scale disorder. Mater. Sci. Eng.: A. 2019. Vol. 740—741. P. 285—294. doi: https://doi.org/10.1016/j.msea.2018.10.010

16. Péterffy G., Ispánovity P.D., Foster M.E., Zhou X., Sills R.B. Length scales and scale-free dynamics of dislocations in dense solid solutions. Mater. Theory. 2020. Vol. 4, Article No. 6. doi: https://doi.org/10.1186/s41313-020-00023-z

17. Pasianot R., Farkas D. Atomistic modeling of dislocations in a random quinary high-entropy alloy. Comp. Mater. Sci. 2020. Vol. 173. P. 109366. doi: https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2019.109366

18. Lugovy M., Slyunyayev V., Brodnikovskyy M. Solid solution strengthening in multicomponent fcc and bcc alloys: Analytical approach. Progress in Natural Science: Mater. Internat. 2021. Vol. 31. P. 95—104. doi: https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2020.11.006

19. Луговий М.І., Слюняєв В.М., Бродніковський М.П., Фірстов С.О. Розрахунок твердорозчинного зміцнення багатокомпонентних жароміцних сплавів. Электронная микроскопия и прочность материалов. Киев: ИПМ НАН Украины. 2017. Вып. 23. С. 3—9.

20. Луговой Н.И., Слюняев В.Н., Бродниковский Н.П. Принцип аддитивности термической и атермической компонент твердорастворного упрочнения в многокомпонентных сплавах. Электронная микроскопия и прочность материалов. Киев: ИПМ НАН Украины. 2019. Вып. 25. С. 26—34.

21. Луговий М.І., Вербило Д.Г., Бродніковський М.П. Форма лінії дислокації в полі стохастичних зсувних напружень. Успіхи матеріалознавства. Київ: ІПМ НАН України. 2021. Вип. 2. С. 19—34. doi: https://doi.org/10.15407/materials2021.02.019

22. Gremaud G. Overview on dislocation-point defect interaction: the Brownian picture of dislocation motion. Mater. Sci. Eng.: A. 2004. Vol. 370. P. 191—198. doi: https://doi.org/10.1016/j.msea.2003.04.005

23. Argon A.S. Strengthening mechanisms in crystal plasticity. Oxford: Oxford University Press. 2008. 404 р. doi: https://doi.org/10.1093/acprof:oso/9780198516002.001.0001

24. Hirth J.P., Lothe J. Theory of dislocations. New York: Wiley, 1982. 857 р.

25. Messerschmidt U. Dislocation dynamics during plastic deformation. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2010. 503 р. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-642-03177-9

26. Stepanov N.D., Shaysultanov D.G., Tikhonovsky M.A., Salishchev G.A. Tensile properties of the Cr—Fe—Ni—Mn non-equiatomic multicomponent alloys with different Cr contents. Mater. Des. 2015. Vol. 87. P. 60—65. doi: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2015.08.007

27. Toda-Caraballo I., Rivera-Diaz-del-Castillo P.E. Modelling solid solution hardening in high entropy alloys. Acta Mater. 2015. Vol. 85. P. 14—23. doi: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2014.11.014

Публікації