Вибори директора
  1. Головна
  2. Структура
  3. Фізичне матеріалознавство та фізика міцності
  4. 08. Відділ фазових перетворень
  5. Подрезов Ю.М.
  6. Публікація

Моделювання взаємодії дислокацій пластичної зони з границею зерна в області температур крихкопластичного переходу в молібдені

К.М.Борисовська,
 
Н.М.Марченко,
 
Ю.М.Подрезов*,
 
С.О.Фірстов
 

Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України , Київ
yupodrezov@ukr.net
Usp. materialozn. 2021, 3:66-76
https://doi.org/10.15407/materials2021.03.066

Анотація

Методом дислокаційної динаміки (2D) промодельовано формування пластичної зони біля вершини тріщини в полікристалічному молібдені та проаналізовано структурну чутливість тріщиностійкості за умов, що відповідають крихкопластичному переходу. Моделювання підтвердило немонотонний характер залежності в’язкості руйнування від розміру зерна. Аномальна структурна чутливість тріщиностійкості є результатом дії двох факторів: перерозподілу дислокацій в пластичній зоні та значного наближення дислокацій до вершини тріщини. Ефект різко посилюється, коли під дією потужного скупчення в наступному зерні дислокації різко переміщуються до голови тріщини.


Завантажити повний текст

ДИСЛОКАЦІЙНА ДИНАМІКА, КРИХКОПЛАСТИЧНИЙ ПЕРЕХІД, МОЛІБДЕН, ПЛАСТИЧНА ЗОНА, РОЗМІР ЗЕРЕН, ТРІЩИНОСТІЙКІСТЬ

Посилання

1. Curry D.A. & Knott J.F. The relationship between fracture toughness and microstructure in the cleavage fracture of mild steel. Met. Sci. J. 1976. Vol. 10. P. 1—6.

2. Greenfield M.A. & Margolin H. The interrelationship of fracture toughness and microstructure in a Ti—5.25 Al—5.5 V—0.9 Fe—0.5 Cu alloy. Metall. Trans. 1971. Vol. 2. P. 841—847. doi: https://doi.org/10.1007/BF02662744.

3. Srinivas M., Malakondaiah, G. & Rao P.R. Influence of polycrystal grain size on fracture toughness of and fatigue threshold in Armco iron. Eng. Fract. Mech. 1987. Vol. 28. P. 561—576. doi: https://doi.org/10.1016/0013-7944(87)90053-1

4. Srinivas M., Malakondaiah G., Armstrong R.W. & Rao P.R. Ductile fracture toughness of polycrystalline Armco iron of varying grain size. Acta Metal. Mater. 1991. Vol. 39. P. 807—816. doi: https://doi.org/10.1016/0956-7151(91)90280-E

5. Werner E. Der einfluß der korngröße, des legierungsgehaltes und einer kaltumformung auf die bruchzähigkeit. Z. Metallkd. 1988. Vol. 79. P. 585—590.

6. Pacyna J. & Mazur A. The influence of grain size upon the fracture toughness of hot-work tool steel. Scand. J. Met. 1983. Vol. 12. P. 22—28. doi: https://doi.org/10.1002/srin.198600828

7. Zeng X.H., Hartmaier A. Modeling size effects on fracture toughness by dislocation dynamics. Acta Materialia, 2010. Vol. 58(1). P. 301—310. doi: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2009.09.005

8. Jens Reiser, Alexander Hartmaier. Elucidating the dual role of grain boundaries as dislocation sources and obstacles and its impact on toughness and brittle-to-ductile transition. Scientific Reports. 2020. Vol. 10. Article number: 2739. doi: https://doi.org/10.1038/s41598-020-59405-5

9. Борисовська К.М., Подрезов Ю.М., Фірстов С.О. Вплив розміру зерна в поліристалічних матеріалах на механізми пластичної деформації та границю плинності: Успіхи матеріалознавства. ІПМ НАН України. 2020. К.: Вип. 1. С. 26—32. doi: https://doi.org/10.15407/materials2020.01.026

10. Борисовська К.М. Моделювання поведінки ансамблю дислокацій біля вершини тріщини у випадку постійного напруження. Электронная микроскопия и прочность материалов. 2012. Вып. 18. С. 112—119.

11. Даниленко М.І., Коваль О.Ю., Борисовська К.М., Подрезов Ю.М., Фірстов С.О. Вплив розміру зерна на тріщиностійкість малолегованого сплаву молібдену. Праці V Міжнар. конф. ”Механіка руйнування матеріалів і міцність конструкцій”, 23—27 червня 2014, м. Львів, Україна. С. 195—200.

12. Rice J.R., Thomson R. Ductile versus brittle behaviour of crystals. Philjs. Mag. 1974. Vol. 29. P. 73—80.

13. Borysovska K.M., Slyunyayev V., Podrezov Yu. Influence of the dislocation structure on the crack tip in highly deformed iron. Materials Science-wroclaw. 2005. 23(2). Р.

14. Борисовская Е.М., Подрезов Ю.Н., Фирстов С.А. Динамика структурных перестроек с учетом процесса зарождения дислокаций. Электронная микроскопия и прочность материалов. 2007. Вып. 14. С. 3—11.

15. Борисовская Е.М., Подрезов Ю.Н. Анализ условий аннигиляции дислокационных скоплений. Математические модели и вычислительный эксперимент в материаловедении. 2005. Вып. 7. С. 99—108.

16. Amodeo R.J., & Ghoniem N.M. Dislocation dynamics. I. A proposed methodology for deformation micromechanics. Phys. Rev. B. 1990. Vol. 41 (10). P. 6958.

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

18. Hirth J. P. & Lothe J. Theory of dislocations. New York: Wiley, 1982.

Публікації