Вибори директора
  1. Головна
  2. Структура
  3. Фізичне матеріалознавство та фізика міцності
  4. Публікація

Моделювання явища крихкопластичного переходу методом дислокаційної динаміки

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

Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України , Київ
yupodrezov@ukr.net
Usp. materialozn. 2022, 4/5:25-35
https://doi.org/10.15407/materials2022.04-05.025

Анотація

Методом дислокаційної динаміки промодельовано вплив температури та швидкості деформації на в’язкокрихкий  перехід  в  полікристалічному молібдені. З результатів розрахунків випливає, що зі збільшенням температури випробувань розмір пластичної зони зростає більше ніж на порядок. Зі зменшенням швидкості навантаження аномальне підвищення тріщиностійкості зміщується до менших розмірів зерна. Цей ефект суттєво менший, ніж вплив температури. Зміна параметрів моделі не впливає на загальний механізм в’язкокрихкого переходу, який зумовлений  особливостями взаємодії дислокацій пластичної зони з границями зерен в полікристалічному молібдені.


Завантажити повний текст

ДИСЛОКАЦІЙНЕ СКУПЧЕННЯ, ДИСЛОКАЦІЙНА ДИНАМІКА, КРИХКОПЛАСТИЧНИЙ ПЕРЕХІД

Посилання

1. Ioffe, A., Levytska. M. (1925). Strength and elasticity of natural rock salt — Collection of papers on applied physics. М., p. 5—12 (in Russian).

2. Ioffe, A. The Physics of crystals, M. GIZ, 1973 (in Russian).

3. Ioffe, A. The Physics of crystals – N.Y. Lnd, McGraw Hill, 1928.

4. Nazarov, A. A., Romanov, A. E., Valiev, R. Z. (1993). On the structure, stress fields and energy of non-equilibrium grain boundaries // Acta Metallurgica et Materialia. No. 41. P. 1033—1040.doi: https://doi.org/10.1016/0956-7151(93)90152-I

5. Destruction, T.1. (1973). Microscopic and macroscopic foundations of the mechanics of destruction, red. Libovits G.– М. Mir, 620 p.(in Russian).

6. Knott, J. F. (1973). Fundamentals of fracture mechanics. Gruppo Italiano Frattura.

7. Klevtsov, G. (1999). Plastic zones and diagnostics of destruction metal materials. M.: MICIC, 112 p.(in Russian)

8. Thesis, A, George, C., Tang H. (2012). Fatigue Crack Growth of Ultra Fine Grained Aluminium. School of Materials Science & Engineering, University of New South Wales. 187 p.

9. Kotrechko, S., Meshkov,Yu., Shyyan, A. (2009). “Mechanical stability is a universal measure of resistance to the transition to a brittle state of a metal” Uspehi fiziki metallov (in Russian) http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/98095 doi: https://doi.org/10.15407/ufm.10.02.207

10. Kotrechko, S., Meshkov, Yu., Shyyan, A. (2010). “Plasticity and cold resistance of structural steels”. Problemy plastichnosti(in Russian) http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/111650

11. Kotrechko, S., Meshkov, Yu. (2009). “The concept of mechanical stability of structural steels”. Problemy prochnosti(in Russian) http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/48380 doi: https://doi.org/10.1007/s11223-009-9117-4

12. Kotrechko, S. O., et al. (2004).“Effect of long-term service on the tensile properties and capability of pipeline steel 17GS to resist cleavage fracture”. International journal of pressure vessels and piping 81.4 337—344.doi: https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2004.02.015

13. Kotrechko, S. A., Meshkov, Yu, and Mettus, G. S. (1990).“To viscous and brittle states of polycrystalline metals”. Metallofizika 12.6. 3—13.

14. Fan, Z. (1995) The grain size dependence of ductile fracture toughness of polycrystalline metals and alloys Mater Sci Eng A, 191, 73—83. doi: https://doi.org/10.1016/0921-5093(94)09621-3

15. Noronha. S. J., Farkas, D. (2002).Dislocation pinning effects on fracture behavior: Atomistic and dislocation dynamics simulations. Phys Rev, B, 66(13):132103.doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.66.132103

16. Zeng, X. H., Hartmaier A. (2010). Modeling size effects on fracture toughness by dislocation dynamics. Acta Materialia, 58.1, 301—310. doi: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2009.09.005

17. Borysovska, K. M., Marchenko, N.M., Podrezov, Yu., Firstov, S. O. (2021). Simulation of the interaction of plastic zone dislocations with the grain boundary at brittle-plastic transition temperatures in molybdenum Uspihi materialoznavstva, p. 66—76.doi: https://doi.org/10.15407/materials2021.03.066

18. Borysovska, K. M. (2012) The modelling of the behavior of dislocation ensemble near the crack tip in the case of constant stress. Electron Microscopy and Strength of Materials, 18, 112—119.

19. Danilenko, N. I. at all. (2014).Use of the method of dislocation dynamics for the analysis of the structural sensitivity of fracture toughness of BCC metals tend to quasigroups destruction. Electron Microscopy and Strength of Materials, 20, 31—42.

20. Borysovska, K., et al. (2005). Influence of the dislocation structure on the crack tip in highly deformed iron. Materials scien-Wroclaw, 23, 521—528.

21. Rice, J. R., & Thomson, R. (1974). Ductile versus brittle behaviour of crystals. The Philosophical Magazine: A J. of Theoretical Experimental and Applied Physics, 29(1), 73—97. doi: https://doi.org/10.1080/14786437408213555

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

23. Amodeo, R. J., & Ghoniem, N. M. (1990). Dislocation dynamics. I. A proposed methodology for deformation micromechanics. Phys. Rev. B, Vol. 41 (10), p. 6958 doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.41.6958

24. Sills, R. B., Kuykendall, W. P., Aghaei, A., & Cai, W. (2016). Fundamentals of dislocation dynamics simulations. In Multiscale materials modeling for nanomechanics (pp. 53—87). Springer, Cham.doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-33480-6_2

25. Hirth, J. P. & Lothe, J. (1982). Theory of dislocations. New York: Wiley.

26. Ohr, S. M. (1985). An electron microscope study of crack tip deformation and its impact on the dislocation theory of fracture. Materials Science and Engineering, 72(1), 1—35. doi: https://doi.org/10.1016/0025-5416(85)90064-3

27. Trefilov, V., Milman, Yu., Firstov, S. (1975).Physical foundations of the strength of refractory metals. Naukova dumka(in Russian).

28. Milman, Yu., Trefilov, V. (1966).On the physical nature of temperature yield strength dependence. Mechanism of destruction of metals. Kyiv:Naukova dumka: p. 59 (in Russian).

29. Minnert, C., & Durst, K. (2021). Thermally activated dislocation mechanism in Mo studied by indentation, compression and impact testing. J. of Mater. Res.,36(12), 2397—2407. doi: https://doi.org/10.1557/s43578-021-00126-4

30. Seeger, A., Hollang, L. (2000). The flow-stress asymmetry of ultra-pure molybdenum single crystals. Mater. Trans., JIM,Vol. 41(1), pp. 141—151.doi: https://doi.org/10.2320/matertrans1989.41.141

Публікації