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

Температурна залежність границі плинності в термінах двох компонент поля зсувних напружень в площині ковзання в сплаві CrCoNiFeMn

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

Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України , Київ
nil2903@gmail.com
Usp. materialozn. 2023, 6:15-31
https://doi.org/10.15407/materials2023.06.015

Анотація

За допомогою комп’ютерного моделювання досліджено температурну залежність границі плинності в багатокомпонентному сплаві CrCoNiFeMn з урахуванням коротко- і довгохвильової компонент поля зсувних напружень в площині ковзання. Короткохвильова компонента створює бар'єри, які дислокація може долати за допомогою термічної активації. Довгохвильова компонента створює додатковий опір руху дислокації, який може бути подоланий тільки атермічно шляхом прикладання додаткового механічного напруження. Таким чином температурна залежність границі плинності в багатокомпонентному сплаві може бути добре описана за низьких температур і в області високо-температурного “плато”


Завантажити повний текст

БАГАТОКОМПОНЕНТНИЙ СПЛАВ, ДИСЛОКАЦІЯ, ПЛОЩИНА КОВЗАННЯ, ТЕМПЕРАТУРНА ЗАЛЕЖНІСТЬ

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. In P. Hirsch (Author). 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. 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

8. 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

9. 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

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

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

12. Фірстов С.О., Рогуль Т.Г. “Плато” на температурній залежності критичного напруження зсуву в бінарних і полікомпонентних твердих розчинах та в чистих металах. Металофіз. новітні технології. 2022. Т. 44. С. 127—140. doi: https://doi.org/10.15407/mfint.44.01.0127

13. Podolskiy A.V., Tabachnikova E.D., Voloschuk V.V., Gorban V.F., Krapivka N.A., Firstov S.О. Mechanical properties and thermally activated plasticity of the Ti30Zr25Hf15Nb20Ta10 high entropy alloy at temperatures 4.2—350 K. Mater. Sci. Engineering: A. 2018. Vol. 710. P. 136—141. doi:  https://doi.org/10.1016/j.msea.2017.10.073

14. Фирстов С.А., Рогуль Т.Г., Крапивка Н.А., Чугунова С.И. Термоактивационный анализ температурной зависимости напряжения течения в твёрдых растворах с ОЦК решеткой. Металофіз. новітні технології. 2018. Т. 40. С. 219—234. doi:  https://doi.org/10.15407/mfint.40.02.0219

15. Фирстов С.А., Рогуль Т.Г. Термоактивационный анализ температурной зависимости напряжения течения в твёрдых растворах с ГЦК решеткой. Металофіз. новітні технології. 2017. Т. 39. С. 33—48.  doi: https://doi.org/10.15407/mfint.39.01.0033

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

17. 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.

18. 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.

19. 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

20. Луговий М.І., Вербило Д.Г., Бродніковський М.П. Моделювання поля зсувних напружень в площині ковзання в твердому розчині заміщення. Успіхи матеріалознавства. Київ: ІПМ НАН України. 2021. Вип. 3. С. 24—37.doi: https://doi.org/10.15407/materials2021.03.024

21. Луговий М.І., Вербило Д.Г., Бродніковський М.П. Дві компоненти поля зсувних напружень в площині ковзання в багатокомпонентних сплавах. Успіхи матеріалознавства. Київ: ІПМ НАН України. 2022. Вип. 4/5. С. 12—24.doi: https://doi.org/10.15407/materials2022.04-05.012

22. Луговий М.І., Вербило Д.Г., Бродніковський М.П. Еволюція форми лінії дислокації в багатокомпонентному сплаві під навантаженням. Успіхи матеріалознавства. Київ: ІПМ НАН України. 2022. Вип. 4/5. С. 36—50.doi: https://doi.org/10.15407/materials2022.04-05.036

23. Gypen L.A., Deruyttere A. Multi-component solid solution hardening. Part 1. Proposed model. J. Mater. Sci. 1977. Vol. 12 (5). P. 1028—1033. doi:    https://doi.org/10.1007/BF00540987

24. Toda-Caraballo I. A general formulation for solid solution hardening effect in multicomponent alloys. Acta Mater. 2017. Vol. 127. P. 113—117. doi: https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2016.09.009

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

26. Kocks U.F., Argon A.S., Ashby M.F. Thermal activation. Prog. Mater. Sci. 1975. Vol. 19. P. 110—170. doi:  https://doi.org/10.1016/0079-6425(75)90008-0

27. Otto F., Dlouhy A., Somsen C., Bei H., Eggeler G., George E.P. The influences of temperature and microstructure on the tensile properties of a CoCrFeMnNi high-entropy alloy. Acta Mater. 2013. Vol. 61 (15). P. 5743—5755. doi:  https://doi.org/10.1016/j.actamat.2013.06.018

28. Gali A., George E.P. Tensile properties of high- and medium-entropy alloys. Intermetallics. 2013. Vol. 39. P. 74—78. doi:  https://doi.org/10.1016/j.intermet.2013.03.018

29. Sun S.J., Tian Y.Z., Lin H.R., Dong X.G., Wang Y.H., Wang Z.J., Zhang Z.F. Temperature dependence of the Hall–Petch relationship in CoCrFeMnNi high-entropy alloy. J. Alloys Comp. 2019. Vol. 806. P. 992—998. doi:  https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.07.357

30. Laplanche G., Bonneville J., Varvenne C., Curtin W.A., George E.P. Thermal activation parameters of plastic flow reveal deformation mechanisms in the CrMnFeCoNi high-entropy alloy. Acta Mater. 2018. Vol. 143. P. 257—264. doi:  https://doi.org/10.1016/j.actamat.2017.10.014