Акустические свойства наноструктурного и ультрамелкокристаллического титана ВТ1-0 в области температур 5—325 К

Акустические свойства наноструктурного и ультрамелкокристаллического титана ВТ1-0 в области температур 5—325 К

В области температур 5—325 К изучены температурные зависимости декремента колебаний и динамического модуля Юнга нанокристаллического (размер нанокристаллитов 30—50 нм) и ультрамелкокристаллического (размер зерна -1 мкм) Ti технической чистоты ВТ1-0. Акустические измерения выполнены методом резонансн...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Металлофизика и новейшие технологии
Дата:2013
Автори: Семеренко, Ю.А., Москаленко, В.А., Смирнов, А.Р.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України 2013
Теми:
Физика прочности и пластичности
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/104103
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Акустические свойства наноструктурного и ультрамелкокристаллического титана ВТ1-0 в области температур 5—325 К / Ю.А. Семеренко, В.А. Москаленко, А.Р. Смирнов // Металлофизика и новейшие технологии. — 2013. — Т. 35, № 4. — С. 497-506. — Бібліогр.: 15 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-104103
record_format dspace
spelling Семеренко, Ю.А.
Москаленко, В.А.
Смирнов, А.Р.
2016-07-01T15:57:55Z
2016-07-01T15:57:55Z
2013
Акустические свойства наноструктурного и ультрамелкокристаллического титана ВТ1-0 в области температур 5—325 К / Ю.А. Семеренко, В.А. Москаленко, А.Р. Смирнов // Металлофизика и новейшие технологии. — 2013. — Т. 35, № 4. — С. 497-506. — Бібліогр.: 15 назв. — рос.
1024-1809
PACS numbers: 62.25.-g, 62.40.i, 62.80.f, 81.20.Wk, 81.40.Ef
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/104103
В области температур 5—325 К изучены температурные зависимости декремента колебаний и динамического модуля Юнга нанокристаллического (размер нанокристаллитов 30—50 нм) и ультрамелкокристаллического (размер зерна -1 мкм) Ti технической чистоты ВТ1-0. Акустические измерения выполнены методом резонансной механической спектроскопии на частоте изгибных колебаний образца 1,4—3,7 кГц. Размер зерна определялся методом темнопольной трансмиссионной электронной микроскопии. Изучено влияние сильной пластической деформации 120—230% при температурах 100 К и 290 К, а также последующих отжигов при 525 К, 740 К и 940 К на параметры низкотемпературного внутреннего трения и соответствующего динамического модуля Юнга.
В інтервалі температур 5—325 К вивчено температурні залежності декременту коливань та динамічного модуля Юнга нанокристалічного (розмір нанокристалітів 30—50 нм) та ультрадрібнокристалічного (розмір зерен -1 мкм) Ti технічної чистоти ВТ1-0. Акустичні вимірювання здійснювалися методом резонансної механічної спектроскопії на частоті згинальних коливань зразка 1,4—3,7 кГц. Розмір зерен визначався методом темнопольної трансмісійної електронної мікроскопії. Вивчено вплив сильної пластичної деформації 120—230% при температурах 100 К та 290 К, а також наступних відпалів при 525 К, 740 К та 940 К на параметри низькотемпературного внутрішнього тертя та відповідного динамічного модуля Юнга.
In the temperature range 5—325 K the temperature dependences of decrement and dynamic Young’s modulus in a nanocrystalline (grain size 30—50 nm) and fine crystalline (grain size -1 μm) Ti are investigated. Acoustic measurements were carried out by flexural vibration technique at frequencies 1.4—3.7 kHz. The grain size is determined using electron microscopic technique. The effect of plastic deformation 120—230% at 100 K and 290 K, as well as an annealing at 525 K, 740 K and 940 K, on parameters of lowtemperature internal friction and the related dynamic Young’s modulus is studied.
ru
Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
Металлофизика и новейшие технологии
Физика прочности и пластичности
Акустические свойства наноструктурного и ультрамелкокристаллического титана ВТ1-0 в области температур 5—325 К
The Acoustical Properties of Nanostructured and Fine Crystalline Commercial Purity Titanium Alloy VT1-0 within the Temperature Range 5—325 К
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Акустические свойства наноструктурного и ультрамелкокристаллического титана ВТ1-0 в области температур 5—325 К
spellingShingle Акустические свойства наноструктурного и ультрамелкокристаллического титана ВТ1-0 в области температур 5—325 К
Семеренко, Ю.А.
Москаленко, В.А.
Смирнов, А.Р.
Физика прочности и пластичности
title_short Акустические свойства наноструктурного и ультрамелкокристаллического титана ВТ1-0 в области температур 5—325 К
title_full Акустические свойства наноструктурного и ультрамелкокристаллического титана ВТ1-0 в области температур 5—325 К
title_fullStr Акустические свойства наноструктурного и ультрамелкокристаллического титана ВТ1-0 в области температур 5—325 К
title_full_unstemmed Акустические свойства наноструктурного и ультрамелкокристаллического титана ВТ1-0 в области температур 5—325 К
title_sort акустические свойства наноструктурного и ультрамелкокристаллического титана вт1-0 в области температур 5—325 к
author Семеренко, Ю.А.
Москаленко, В.А.
Смирнов, А.Р.
author_facet Семеренко, Ю.А.
Москаленко, В.А.
Смирнов, А.Р.
topic Физика прочности и пластичности
topic_facet Физика прочности и пластичности
publishDate 2013
language Russian
container_title Металлофизика и новейшие технологии
publisher Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
format Article
title_alt The Acoustical Properties of Nanostructured and Fine Crystalline Commercial Purity Titanium Alloy VT1-0 within the Temperature Range 5—325 К
description В области температур 5—325 К изучены температурные зависимости декремента колебаний и динамического модуля Юнга нанокристаллического (размер нанокристаллитов 30—50 нм) и ультрамелкокристаллического (размер зерна -1 мкм) Ti технической чистоты ВТ1-0. Акустические измерения выполнены методом резонансной механической спектроскопии на частоте изгибных колебаний образца 1,4—3,7 кГц. Размер зерна определялся методом темнопольной трансмиссионной электронной микроскопии. Изучено влияние сильной пластической деформации 120—230% при температурах 100 К и 290 К, а также последующих отжигов при 525 К, 740 К и 940 К на параметры низкотемпературного внутреннего трения и соответствующего динамического модуля Юнга. В інтервалі температур 5—325 К вивчено температурні залежності декременту коливань та динамічного модуля Юнга нанокристалічного (розмір нанокристалітів 30—50 нм) та ультрадрібнокристалічного (розмір зерен -1 мкм) Ti технічної чистоти ВТ1-0. Акустичні вимірювання здійснювалися методом резонансної механічної спектроскопії на частоті згинальних коливань зразка 1,4—3,7 кГц. Розмір зерен визначався методом темнопольної трансмісійної електронної мікроскопії. Вивчено вплив сильної пластичної деформації 120—230% при температурах 100 К та 290 К, а також наступних відпалів при 525 К, 740 К та 940 К на параметри низькотемпературного внутрішнього тертя та відповідного динамічного модуля Юнга. In the temperature range 5—325 K the temperature dependences of decrement and dynamic Young’s modulus in a nanocrystalline (grain size 30—50 nm) and fine crystalline (grain size -1 μm) Ti are investigated. Acoustic measurements were carried out by flexural vibration technique at frequencies 1.4—3.7 kHz. The grain size is determined using electron microscopic technique. The effect of plastic deformation 120—230% at 100 K and 290 K, as well as an annealing at 525 K, 740 K and 940 K, on parameters of lowtemperature internal friction and the related dynamic Young’s modulus is studied.
issn 1024-1809
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/104103
citation_txt Акустические свойства наноструктурного и ультрамелкокристаллического титана ВТ1-0 в области температур 5—325 К / Ю.А. Семеренко, В.А. Москаленко, А.Р. Смирнов // Металлофизика и новейшие технологии. — 2013. — Т. 35, № 4. — С. 497-506. — Бібліогр.: 15 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT semerenkoûa akustičeskiesvoistvananostrukturnogoiulʹtramelkokristalličeskogotitanavt10voblastitemperatur5325k
AT moskalenkova akustičeskiesvoistvananostrukturnogoiulʹtramelkokristalličeskogotitanavt10voblastitemperatur5325k
AT smirnovar akustičeskiesvoistvananostrukturnogoiulʹtramelkokristalličeskogotitanavt10voblastitemperatur5325k
AT semerenkoûa theacousticalpropertiesofnanostructuredandfinecrystallinecommercialpuritytitaniumalloyvt10withinthetemperaturerange5325k
AT moskalenkova theacousticalpropertiesofnanostructuredandfinecrystallinecommercialpuritytitaniumalloyvt10withinthetemperaturerange5325k
AT smirnovar theacousticalpropertiesofnanostructuredandfinecrystallinecommercialpuritytitaniumalloyvt10withinthetemperaturerange5325k
first_indexed 2025-11-26T00:08:19Z
last_indexed 2025-11-26T00:08:19Z
_version_ 1850591974618300416
fulltext 497 PACS numbers: 62.25.-g, 62.40.i, 62.80.f, 81.20.Wk, 81.40.Ef Акустические свойства наноструктурного и ультрамелкокристаллического титана ВТ1-0 в области температур 5—325 К Ю. А. Семеренко, В. А. Москаленко, А. Р. Смирнов Физико-технический институт низких температур им. Б. И. Веркина НАН Украины, просп. Ленина, 47, 61103 Харьков, Украина В области температур 5—325 К изучены температурные зависимости дек- ремента колебаний и динамического модуля Юнга нанокристаллического (размер нанокристаллитов 30—50 нм) и ультрамелкокристаллического (размер зерна 1 мкм) Ti технической чистоты ВТ1-0. Акустические из- мерения выполнены методом резонансной механической спектроскопии на частоте изгибных колебаний образца 1,4—3,7 кГц. Размер зерна опре- делялся методом темнопольной трансмиссионной электронной микро- скопии. Изучено влияние сильной пластической деформации 120—230% при температурах 100 К и 290 К, а также последующих отжигов при 525 К, 740 К и 940 К на параметры низкотемпературного внутреннего трения и соответствующего динамического модуля Юнга. В інтервалі температур 5—325 К вивчено температурні залежності декре- менту коливань та динамічного модуля Юнга нанокристалічного (розмір нанокристалітів 30—50 нм) та ультрадрібнокристалічного (розмір зерен 1 мкм) Ti технічної чистоти ВТ1-0. Акустичні вимірювання здійснювали- ся методом резонансної механічної спектроскопії на частоті згинальних коливань зразка 1,4—3,7 кГц. Розмір зерен визначався методом темнопо- льної трансмісійної електронної мікроскопії. Вивчено вплив сильної плас- тичної деформації 120—230% при температурах 100 К та 290 К, а також наступних відпалів при 525 К, 740 К та 940 К на параметри низькотемпе- ратурного внутрішнього тертя та відповідного динамічного модуля Юнга. In the temperature range 5—325 K the temperature dependences of decre- ment and dynamic Young’s modulus in a nanocrystalline (grain size 30— 50 nm) and fine crystalline (grain size 1 m) Ti are investigated. Acoustic measurements were carried out by flexural vibration technique at frequen- cies 1.4—3.7 kHz. The grain size is determined using electron microscopic technique. The effect of plastic deformation 120—230% at 100 K and 290 K, Металлофиз. новейшие технол. / Metallofiz. Noveishie Tekhnol. 2013, т. 35, № 4, сс. 497—506 Оттиски доступны непосредственно от издателя Фотокопирование разрешено только в соответствии с лицензией 2013 ИМФ (Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины) Напечатано в Украине. 498 Ю. А. СЕМЕРЕНКО, В. А. МОСКАЛЕНКО, А. Р. СМИРНОВ as well as an annealing at 525 K, 740 K and 940 K, on parameters of low- temperature internal friction and the related dynamic Young’s modulus is studied. Ключевые слова: нанокристаллический Ti, прочность, пластичность, акустическое поглощение, динамический модуль упругости. (Получено 11 июля 2012 г.; окончат. вариант– 2 апреля 2013 г.) 1. ВВЕДЕНИЕ В настоящее время сохраняется неослабевающий интерес к методам повышения эксплуатационных характеристик изделий из титана, что объясняется сочетанием в них достаточно высокой биосовмести- мости, прочности и пластичности. Одним из традиционных путей повышения прочности является снижение размера зерна (см. рис. 1). Перспективным направлением получения наноструктурного состоя- ния в титане является метод криомеханической обработки [1]. Данная работа посвящена изучению влияния отжига на эволю- цию структурных и акустических свойств нанокристаллического и ультрамелкокристаллического Ti технической чистоты ВТ1-0, по- лученного прокаткой. Рис. 1. Зависимость предела прочности титана от размера зерна при ком- натной температуре: CP – коммерческий Ti технической чистоты ВТ1-0, HP – высокочистый йодидный Ti. Предел прочности наноструктурного технического титана достигает 900 МПа, а высокочистого титана 700 МПа, что в 3—5 раз выше, чем у титана с обычным размером зерна и сопоставимо с прочностью легированных сплавов, таких как Ti—6Al—4V (схематическое обобщение результатов работ [1—4]). АКУСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАНОСТРУКТУРНОГО ТИТАНА ВТ1-0 499 2. ИССЛЕДОВАННЫЕ ОБРАЗЦЫ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА В области температур 5—325 К изучены температурные зависимо- сти логарифмического декремента колебаний (T) и динамического модуля Юнга Е(T) нано- и ультрамелкокристаллического Ti техни- ческой чистоты ВТ1-0. Акустические измерения были выполнены методом резонансной механической спектроскопии с электростати- ческим возбуждением свободного образца на частоте изгибных ко- лебаний 1,4—3,7 кГц в амплитудно-независимой области звуковой деформации 0  10 7. Использованный в работе метод неразрушаю- щей механической спектроскопии сочетает высокую структурную чувствительность, избирательность и точность. Исследованные об- разцы в форме тонких пластин 224(0,1—0,3) мм были вырезаны из более массивных холоднокатаных заготовок. В процессе акусти- ческих измерений температура измерялась с точностью 50 мК при помощи Cu-константановой термопары, AsGa термометра и рези- стивного нагревателя. Скорость изменения температуры составля- ла  1 К/мин. Субструктурное состояние образцов формировалось сильной пла- стической деформацией прокаткой при температурах 100 К и 290 К до значений истинных деформаций e  1,2—1,9 и последующих от- жигов при 525 К, 720 К и 940 К. Подробное описание и обоснование метода криопрокатки титана приведено в [1]. Электронно- микроскопические исследования показали, что внутризеренная субструктура Ti после деформации при 290 К характеризуется ско- плениями дислокаций высокой плотности, что приводит к появле- нию многочисленных изгибных экстинкционных контуров (рис. 2, а), указывая на высокий уровень внутренних напряжений. Размер таких областей от долей микрона до нескольких микрон. В то время как в субструктуре криодеформированного материала преобладают области когерентного рассеяния (ОКР) размером 30—50 нм (рис. 2, б). После криодеформации e  1,2 ОКР наблюдаются пре- имущественно в виде кластеров; с увеличением степени деформа- ции кластеры распадаются и ОКР распределяются достаточно од- нородно. Генезис ОКР обусловлен процессами многократного пере- двойникования титана в условиях низкотемпературной деформа- ции [5]. Структура нанокристаллического титана ВТ1-0, получен- ного деформированием при низких температурах, подробно изуче- на ранее методами светлопольной и темнопольной трансмиссион- ной электронной микроскопии и рентгеновской дифракции [1, 6]. На рис. 3 показана эволюция гистограмм распределения размеров ОКР в образце ВТ1-0 после криодеформации е  1,9 и последующих отжигов 525 К и 720 К. Видно, что криомеханическая обработка ти- тана приводит к сильной фрагментации зёрен, при которой размер ОКР кристаллитов составляет  36 нм. Последующий отжиг при 500 Ю. А. СЕМЕРЕНКО, В. А. МОСКАЛЕНКО, А. Р. СМИРНОВ 525 К незначительно увеличивает средний размер кристаллитов до 43 нм. Вместе с тем отжиг при этой температуре практически пол- ностью снимает внутренние напряжения, возникшие в материале после криопрокатки. Отжиг при 720 К приводит к двукратному увеличению среднего размера зерен (до 70 нм), отжиг при темпера- туре 940 К приводит к рекристаллизации и исчезновению наност- руктурного состояния образцов. 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ И ОБСУЖДЕНИЕ Создание деформационных микроструктур как в нанокристалличе- ском, так и в ультрамелкокристаллическом Ti приводит к появле- нию на температурных зависимостях логарифмического декремен- та колебаний (T) при температуре  230 К пика акустической ре- лаксации Р1 (см. рис. 4, 5). На температурной зависимости динами- ческого модуля Юнга E(T) ему отвечает размытая ступенька, центр которой совпадает с температурой пика поглощения. Повышение степени деформации приводит к уширению и увеличению ампли- туды пика поглощения Р1. В нанокристаллических образцах ам- плитуда пика Р1 существенно выше, чем в ультрамелкокристалли- ческих. Серия отжигов при 525, 720 и 940 К последовательно сни- жает (вплоть до исчезновения) высоту пика Р1 и температуру его локализации. Следует отметить, что пик Р1 существенно шире деба- Рис. 2. Темнопольное электронно-микроскопическое изображение Ti тех- нической чистоты ВТ1-0 после деформации e  1,8 при 290 К (а) и при 100 К (б). АКУСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАНОСТРУКТУРНОГО ТИТАНА ВТ1-0 501 евского пика и является частотно зависимым – при повышении частоты механических колебаний образца он сдвигается в область более высоких температур, что говорит о его термоактивируемом характере. Температурная зависимость декремента колебаний (T) в области пика Р1 удовлетворительно описывается в рамках теории статисти- чески «размытого» термически активируемого релаксационного резонанса с функцией распределения энергии активации квазига- уссовского типа и малой дисперсией D [7]: 0 1 ( ) ( , , )rT C F d     , 22 1 2 2 1 2 ln ln ln ( , , ) exp , ln x x F d dx dxd                    (1) где 0 1   , 0 lnkT U   , 0 2 ln D d U   ,  – циклическая частота колебаний, k – постоянная Больцмана, 0 – период попыток, U0 – Рис. 3. Гистограммы распределения размеров ОКР в образце ВТ1-0 после криодеформации е  1,9 и последующих отжигов. 502 Ю. А. СЕМЕРЕНКО, В. А. МОСКАЛЕНКО, А. Р. СМИРНОВ энергия активации, 0 – характерный вклад элементарного релак- сатора, ответственного за возникновение релаксационного резонан- са, Cr – относительная объемная концентрация таких релаксато- ров, взаимодействующих с рассматриваемой колебательной модой образца. Хорошо известно, что суммарная деформация реального кри- сталла под действием механического нагружения складывается из упругой и неупругой компонент. Основное различие между ними состоит в том, что упругая деформация происходит мгновенно, а неупругая имеет некоторую временную зависимость, определяемую процессами релаксации. В связи с наличием релаксирующей ком- поненты принято различать два предельных значения упругих мо- дулей: квазистатический нерелаксированный модуль EU, опреде- ляющий реакцию кристалла на нагрузку в отсутствие неупругого вклада и релаксированный модуль ER, измеренный по прошествии времени значительно превышающего характерные времена релак- сации для всех релаксационных процессов, существенных в изу- чаемом интервале температур. Если кристалл находится под воз- действием периодической нагрузки с циклической частотой , то его механические свойства будут определяться динамическим мо- дулем упругости E(, T), величина которого зависит как от частоты колебаний, так и от температуры. При этом ER  E(, T)  EU, и су- ществует некоторый дефект модуля EU — E(, T). В нашем случае вклад изучаемого релаксационного процесса в дефект модуля хорошо описывается в рамках теории [7]: 0 2 ( , ) ( , , ),rU U CE E T F d E       22 2 2 2 2 1 2 ln ln ln ( , , ) exp . ln dx x x F d x dxd                     (2) Оценки активационных параметров пика Р1 (энергия активации U0  0,38 эВ и период попыток 0  210 13 с), согласуются с [8]. Сово- купность свойств пика Р1 позволяет говорить о его дислокационно- деформационной природе и высокой структурной чувствительности системы релаксаторов, ответственных за возникновение этого пика. Различия в характере формируемых микроструктур материала, обусловленные различными механизмами деформации при 100 К и 290 К, позволяют говорить об отсутствии связи этого релаксацион- ного резонанса с внутризеренной микроструктурой. Эксперимен- тально полученные значения активационных параметров являются типичными для так называемых пиков Коивы—Хасигутти [4], свя- занных с процессом термоактивированного отрыва дислокационно- го сегмента от локального структурного дефекта, в качестве которо- АКУСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАНОСТРУКТУРНОГО ТИТАНА ВТ1-0 503 го могут выступать примесные и межузельные атомы, вакансии. В этом случае U0 имеет смысл энергии активации открепления, а 0 – периода колебаний сегмента дислокации, непосредственно взаимо- действующего с дефектом. При повышении температуры наблюдается достаточно сильный рост фонового поглощения фон  . Принимая во внимание высокую температурную чувствительность фонового поглощения, можно считать его частично обусловленным неконсервативным вязким движением дислокаций [10, 11] с энергией активации процесса Uфон, величина которой не совпадает с величиной энергии актива- ции процесса, контролирующего механизм внутреннего трения фон фон 1 2 exp . U A A kT          (3) Коэффициенты A1, A2 являются подгоночными параметрами, вели- чина которых изменяется при изменениях дефектной структуры образца. Криодеформированные образцы обладают рядом особенностей (см. рис. 4). Во-первых, в области 43—78 К наблюдается релаксационный пик Рис. 4. Температурные зависимости логарифмического декремента коле- баний (T) и динамического модуля Юнга Е(T) нанокристаллического технического сплава ВТ1-0 при различной степени криодеформации: е  1,2 (а) и е  1,82 (б). Температурные зависимости (T) показаны с уче- том фонового поглощения (3). 504 Ю. А. СЕМЕРЕНКО, В. А. МОСКАЛЕНКО, А. Р. СМИРНОВ акустического поглощения Р2. Увеличение степени криодеформа- ции приводит к сужению пика Р2 и снижению температуры его ло- кализации. Отжиг при 525 К снижает высоту и температуру лока- лизации пика Р2. После отжига при 720 К пик Р2 практически не наблюдается. Пик поглощения Р2 также является частотно зависи- мым – при повышении частоты механических колебаний образца он сдвигается в область более высоких температур, что говорит о его термоактивируемом характере. Оценка активационных параметров пика Р2 дала следующие их значения: U0  0,03 эВ и 0  210 11 с. Такие значения активационных параметров характерны для про- цесса преодоления дислокациями рельефа Пайерлса по механизму термоактивированного зарождения парных перегибов (кинков), т.е. этот пик аналогичен пикам Бордони в ГЦК-кристаллах [12]. Следует отметить, что пик аналогичный Р2 был зарегистрирован в наноструктурном Zr [13], полученном интенсивной пластической деформацией. Во-вторых, в криодеформированных образцах в наноструктурном состоянии динамический модуль упругости Е на Е  0,8—1,2% меньше чем в этих же образцах после рекристаллизационного отжи- га, при этом величина Е тем больше, чем больше степень криоде- формации. Отжиг при 525 К снижает Е, а после отжига при 720 К низкотемпературные части температурных зависимостей Е(T) Рис. 5. Температурные зависимости логарифмического декремента коле- баний (T) и динамического модуля Юнга Е(T) ультрамелкокристалличе- ского технического сплава ВТ1-0. Температурные зависимости (T) пока- заны с учетом фонового поглощения (3). АКУСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАНОСТРУКТУРНОГО ТИТАНА ВТ1-0 505 криодеформированных и рекристаллизованных образцов практиче- ски совпадают. Такое поведение модуля вероятно связано с форми- рованием и эволюцией наноструктурного состояния [14—15]. 4. ВЫВОДЫ 1. Изучены температурные зависимости логарифмического декре- мента колебаний (T) и динамического модуля Юнга Е(T) наност- руктурного и ультрамелкокристаллического Ti технической чисто- ты ВТ1-0. 2. Установлено, что интенсивная пластическая деформация про- каткой приводит к сильной фрагментации зерна исходного мате- риала. При этом в субструктуре материала деформированного при 100 К преобладают области когерентного рассеяния (ОКР) размером 30—50 нм, в то время как после деформации при 290 К размер ОКР от долей микрона до нескольких микрон. 3. Интенсивная пластическая деформация приводит к возникнове- нию при температуре  230 К релаксационного резонанса Р1 с энер- гией активации U0  0,38 эВ и периодом попыток 0  210 13 с. Сово- купность свойств пика Р1 позволяет связать его с процессом релак- сации Коивы—Хасигутти. 4. Формирование наноструктурного состояния в процессе криоде- формации сопровождается уменьшением динамического модуля упругости на Е  0,8—1,2% во всем интервале исследованных тем- ператур, при этом величина Е тем больше, чем больше степень криодеформации. Рекристаллизационный отжиг при 940 К приво- дит к возврату величины модуля к исходным значениям. 5. Наноструктурное состояние образцов характеризуется наличием в области 43—78 К релаксационного пика Р2 с энергией активации U0  0,03 эВ и периодом попыток 0  210 11 с. Совокупность свойств Р2 позволяет утверждать, что этот пик аналогичен пикам Бордони в ГЦК-кристаллах. ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. В. А. Москаленко, А. Р. Смирнов, А. В. Москаленко, ФНТ, 35, № 11: 1160 (2009). 2. A. R. Smirnov and V. A. Moskalenko, Acta Metal. Mater., 42: 2603 (1994). 3. V. A. Moskalenko and A. R. Smirnov, Mater. Sci. Eng. A, 246: 282 (1998). 4. A. R. Smirnov and V. A. Moskalenko, Mater. Sci. Eng. A, 327: 138 (2002). 5. V. A. Moskalenko, V. I. Startsev, and V. N. Kovaleva, Cryogenics, 20: 507 (1980). 6. И. С. Брауде, Н. Н. Гальцов, В. А. Москаленко, А. Р. Смирнов, ФНТ, 37, № 12: 1307 (2011). 7. V. D. Natsik and Yu. A. Semerenko, Functional Materials, 11: 327 (2004). 506 Ю. А. СЕМЕРЕНКО, В. А. МОСКАЛЕНКО, А. Р. СМИРНОВ 8. I. S. Golovin, T. S. Pavlova, S. B. Golovina et al., Mater.Sci. Eng. A, 442: 165 (2006). 9. M. Koiwa and R. R. Hasiguti, Acta Metall., 13: 1219 (1965). 10. В. С. Постников, Внутреннее трение в металлах (Москва: Металлургия: 1974). 11. G. Schoeck, E. Bisogni, and J. Snyne, Acta Metall., 12: 1466 (1964). 12. А. Зегер, П. Шиллер, Физическая акустика (Москва: Мир: 1969), т. III, ч. А. 13. Е. Н. Ватажук, П. П. Паль-Валь, В. Д. Нацик и др., ФНТ, 37, № 2: 210 (2011). 14. Р. А. Андриевския, А. М. Глейзер, УФН, 179, № 4: 337 (2009). 15. Р. З. Валиев, И. В. Александров, Объемные наноструктурные металличе- ские материалы (Москва: Академкнига: 2007).

Схожі ресурси