Механизмы формирования и накопления разориентаций в деформируемых металлах и сплавах

Теоретически исследовано формирование разориентированных субструктур в пластически деформируемых металлических материалах. Получены выражения для интенсивности накопления малоугловых и высокоугловых границ разориентации. В рамках математической модели сдвиговой пластической деформации и упрочнения выполнены численные расчеты зависимостей средних характеристик дефектной среды от степени деформации в условиях одноосного сжатия с постоянной скоростью деформации при комнатной температуре. Показано, что интенсивность генерации малоугловых стенок наклона существенно зависит от сценария изменения плотности порогов на винтовых сегментах дислокационных петель, испускаемых дислокационными источниками. Основным механизмом формирования малоугловых стенок является перестроение скоплений краевых сегментов дислокационных петель в стенки наклона под воздействием потоков межузельных атомов, генерируемых движущимися винтовыми сегментами. Предполагается, что малоугловые стенки сливаются в одну до тех пор, пока суммарный угол разориентации слившихся стенок не достигнет критической величины около 10°, после чего расстояние между дислокациями в стенке уменьшается до соответствующей критической величины и дальнейшее проникновение отдельных дислокаций в стенку становится невозможным. Выражение для интенсивности формирования высокоугловых границ получено как следствие продолжения работы дислокационных источников и формирования скоплений малоугловых стенок, суммарная энергия которых выше, чем энергия равновесной высокоугловой границы при той же разориентации.