Деформационное упрочнение алюминия в нормальном и сверхпроводящем состояниях
Изучено влияние предварительной деформации поликристаллического алюминия при температуре
 0,5 К в нормальном (N) и сверхпроводящем (S) состояниях на деформирующее напряжение при
 температурах 77 и 293 К. Установлено, что напряжение течения при 77 и 293 К после предварительной
...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Физика низких температур |
|---|---|
| Дата: | 2008 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
2008
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/117399 |
| 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: | Деформационное упрочнение алюминия в нормальном и сверхпроводящем состояниях / С.Э. Шумилин // Физика низких температур. — 2008. — Т. 34, № 8. — С. 852–855. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860179418146668544 |
|---|---|
| author | Шумилин, С.Э. |
| author_facet | Шумилин, С.Э. |
| citation_txt | Деформационное упрочнение алюминия в нормальном и сверхпроводящем состояниях / С.Э. Шумилин // Физика низких температур. — 2008. — Т. 34, № 8. — С. 852–855. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Физика низких температур |
| description | Изучено влияние предварительной деформации поликристаллического алюминия при температуре
0,5 К в нормальном (N) и сверхпроводящем (S) состояниях на деформирующее напряжение при
температурах 77 и 293 К. Установлено, что напряжение течения при 77 и 293 К после предварительной
деформации выше в S-состоянии. Данный эффект связывается с увеличением плотности дефектов,
образующихся при деформации в S-состоянии по сравнению с N-состоянием.
Вивчено вплив попередньої деформації полікристалічного алюмінію при температурі 0,5 К у нормальному
(N) і надпровідному (S) станах на деформуючу напругу при температурах 77 та 293 К. Встановлено,
що напруга течії при 77 та 293 К після попередньої деформації вище в S-стані. Даний ефект
зв’язується з підвищеною щільністю деформаційних дефектів, що утворюються в S-стані в порівнянн
і з N-станом.
The flow stress of polycrystalline aluminum
preliminary deformed at 0.5 K in normal (N) and
superconducting (S) states was studied at temperatures
77 and 293 K. The flow stress at 77 and 293 K
was found to be higher after pre-deformation in the
superconducting (S) state. The given effect is explained
by increased density of defects accumulated
during deformation in the S state as compared to
the N state and a lower ability to recovery of the
structure formed in the S state.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:01:37Z |
| format | Article |
| fulltext |
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2008, ò. 34, ¹ 8, ñ. 852–855
Êðàòêèå ñîîáùåíèÿ
Äåôîðìàöèîííîå óïðî÷íåíèå àëþìèíèÿ
â íîðìàëüíîì è ñâåðõïðîâîäÿùåì ñîñòîÿíèÿõ
Ñ.Ý. Øóìèëèí
Ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé èíñòèòóò íèçêèõ òåìïåðàòóð èì. Á.È. Âåðêèíà ÍÀÍ Óêðàèíû
ïð. Ëåíèíà, 47, ã. Õàðüêîâ, 61103, Óêðàèíà
E-mail: shumilin@ilt.kharkov.ua
Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 11 ìàðòà 2008 ã.
Èçó÷åíî âëèÿíèå ïðåäâàðèòåëüíîé äåôîðìàöèè ïîëèêðèñòàëëè÷åñêîãî àëþìèíèÿ ïðè òåìïåðàòó-
ðå 0,5 Ê â íîðìàëüíîì (N) è ñâåðõïðîâîäÿùåì (S) ñîñòîÿíèÿõ íà äåôîðìèðóþùåå íàïðÿæåíèå ïðè
òåìïåðàòóðàõ 77 è 293 Ê. Óñòàíîâëåíî, ÷òî íàïðÿæåíèå òå÷åíèÿ ïðè 77 è 293 Ê ïîñëå ïðåäâàðèòåëü-
íîé äåôîðìàöèè âûøå â S-ñîñòîÿíèè. Äàííûé ýôôåêò ñâÿçûâàåòñÿ ñ óâåëè÷åíèåì ïëîòíîñòè äåôåê-
òîâ, îáðàçóþùèõñÿ ïðè äåôîðìàöèè â S-ñîñòîÿíèè ïî ñðàâíåíèþ ñ N-ñîñòîÿíèåì.
Âèâ÷åíî âïëèâ ïîïåðåäíüî¿ äåôîðìàö³¿ ïîë³êðèñòàë³÷íîãî àëþì³í³þ ïðè òåìïåðàòóð³ 0,5 Ê ó íîð-
ìàëüíîìó (N) ³ íàäïðîâ³äíîìó (S) ñòàíàõ íà äåôîðìóþ÷ó íàïðóãó ïðè òåìïåðàòóðàõ 77 òà 293 Ê. Âñòà-
íîâëåíî, ùî íàïðóãà òå÷³¿ ïðè 77 òà 293 Ê ï³ñëÿ ïîïåðåäíüî¿ äåôîðìàö³¿ âèùå â S-ñòàí³. Äàíèé åôåêò
çâ’ÿçóºòüñÿ ç ï³äâèùåíîþ ù³ëüí³ñòþ äåôîðìàö³éíèõ äåôåêò³â, ùî óòâîðþþòüñÿ â S-ñòàí³ â ïîð³â-
íÿíí³ ç N-ñòàíîì.
PACS: 62.20.F– Äåôîðìèðîâàíèå è ïëàñòè÷íîñòü;
74.25.Ld Ìåõàíè÷åñêèå è àêóñòè÷åñêèå ñâîéñòâà, óïpóãîñòü è çàòóõàíèå óëüòpàçâóêà.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ñâåðõïðîâîäÿùèé ïåðåõîä, àëþìèíèé, íèçêîòåìïåðàòóðíàÿ äåôîðìàöèÿ, ïëàñòè÷íîñòü.
Ïðè ñâåðõïðîâîäÿùåì ïåðåõîäå (NS-ïåðåõîäå) â
ìåòàëëàõ è èõ ñïëàâàõ íàáëþäàåòñÿ ñóùåñòâåííîå èç-
ìåíåíèå ïëàñòè÷íîñòè: ñíèæàåòñÿ âåëè÷èíà äåôîðìè-
ðóþùåãî íàïðÿæåíèÿ, âîçðàñòàåò ãëóáèíà ðåëàêñàöèè
íàïðÿæåíèÿ è ñêîðîñòü ïîëçó÷åñòè [1]. Ñîâðåìåííûå
òåîðåòè÷åñêèå ìîäåëè, îáúÿñíÿþùèå ïåðå÷èñëåííûå
ýôôåêòû, îñíîâàíû íà ó÷åòå âîçðàñòàíèÿ ïîäâèæíîñ-
òè äèñëîêàöèé â ñâåðõïðîâîäÿùåé ôàçå çà ñ÷åò ñíèæå-
íèÿ ñèëû ýëåêòðîííîãî òîðìîæåíèÿ. Îäíàêî, êðîìå
ýôôåêòà íåïîñðåäñòâåííîãî ðàçóïðî÷íåíèÿ ìåòàëëà,
ïðè NS-ïåðåõîäå íàáëþäàëîñü è âëèÿíèå ýëåêòðîííî-
ãî ñîñòîÿíèÿ íà ñêîðîñòü äåôîðìàöèîííîãî óïðî÷íå-
íèÿ è ýâîëþöèþ åãî äåôåêòíîé ñòðóêòóðû.
Äàííûå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ðàáîò ïî ïðÿìîìó
îïðåäåëåíèþ êîýôôèöèåíòîâ äåôîðìàöèîííîãî
óïðî÷íåíèÿ â óñëîâèÿõ ðåëàêñàöèè íàïðÿæåíèé [2],
àêòèâíîé äåôîðìàöèè [3–5] è ïîëçó÷åñòè [6] ñâèäå-
òåëüñòâóþò, ÷òî êîýôôèöèåíò äåôîðìàöèîííîãî óï-
ðî÷íåíèÿ çàâèñèò îò ýëåêòðîííîãî ñîñòîÿíèÿ îáðàçöà,
à åãî âåëè÷èíà â S-ñîñòîÿíèè âûøå. Ýâîëþöèÿ äåôåê-
òíîé ñòðóêòóðû ïîëè- è ìîíîêðèñòàëëîâ Pb, íàõîäÿ-
ùèõñÿ â ðàçëè÷íûõ ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèÿõ, èçó÷à-
ëàñü â ðàáîòàõ [7–10] ïî èçìåíåíèþ ýëåêòðîñîïðî-
òèâëåíèÿ îáðàçöà. Ïðè÷åì ñêîðîñòü ðîñòà ýëåêòðî-
ñîïðîòèâëåíèÿ â S-ñîñòîÿíèè îêàçàëàñü âûøå, ÷åì â
N-ñîñòîÿíèè. Ó÷èòûâàÿ, ÷òî îñíîâíîé âêëàä â óâåëè-
÷åíèå ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèÿ âíîñÿò òî÷å÷íûå äåôåê-
òû, âîçíèêàþùèå ïðè âçàèìíîì ïåðåñå÷åíèè äèñëî-
êàöèé, áîëåå áûñòðûé ðîñò ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèÿ â
S-ñîñòîÿíèè àâòîðû îáúÿñíÿëè òåì, ÷òî â ðåçóëüòàòå
îñëàáëåíèÿ äèíàìè÷åñêîãî òîðìîæåíèÿ âîçðàñòàåò
ñêîðîñòü è ïëîòíîñòü ïîäâèæíûõ äèñëîêàöèé, ÷òî è
ïðèâîäèò ê ðîñòó êîíöåíòðàöèè òî÷å÷íûõ äåôåêòîâ.
 ðàáîòå [11] áûëî îáíàðóæåíî, ÷òî äåôåêòíàÿ
ñòðóêòóðà, îáðàçóþùàÿñÿ ïðè äåôîðìèðîâàíèè ïîëè-
êðèñòàëëîâ Pb â ðàçëè÷íûõ ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèÿõ
(ïîëíîñòüþ â N- èëè S-ñîñòîÿíèè ëèáî ñ ìíîãîêðàò-
íûìè NS-ïåðåõîäàìè), âëèÿåò íà èõ ïëàñòè÷åñêèå
ñâîéñòâà ïðè áîëåå âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ. Ïîñëå îòî-
ãðåâà äî 77 è 300 Ê ïðåäåë òåêó÷åñòè îáðàçöîâ �0 îêà-
çàëñÿ ÷óâñòâèòåëüíûì ê óñëîâèÿì ïðåääåôîðìàöèè
— íàèáîëåå âûñîêèå çíà÷åíèÿ �0 íàáëþäàëèñü â îá-
© Ñ.Ý. Øóìèëèí, 2008
ðàçöàõ, äåôîðìàöèÿ êîòîðûõ ñîïðîâîæäàëàñü ìíîãî-
êðàòíûìè NS-ïåðåõîäàìè.
Òàêèì îáðàçîì, èìåþùèåñÿ ê íàñòîÿùåìó âðåìå-
íè äàííûå äàþò îñíîâàíèÿ ñ÷èòàòü, ÷òî äåôåêòíàÿ
ñòðóêòóðà, êîòîðàÿ ôîðìèðóåòñÿ â ìàòåðèàëå, äåôîð-
ìèðîâàííîì ïðè òåìïåðàòóðå íèæå Òñ, çàâèñèò îò
ýëåêòðîííîãî ñîñòîÿíèÿ, à õàðàêòåð óïðî÷íåíèÿ
ñâåðõïðîâîäíèêà îòðàæàåò ñëîæíóþ äèíàìèêó äèñëî-
êàöèîííûõ ïðîöåññîâ â ðåçóëüòàòå ïåðåñòðîéêè ýëåê-
òðîííîãî ýíåðãåòè÷åñêîãî ñïåêòðà.
Èññëåäîâàíèÿ âëèÿíèÿ ýëåêòðîííîãî ñîñòîÿíèÿ íà
äåôîðìàöèîííîå óïðî÷íåíèå ïðîâîäèëèñü â îñíîâ-
íîì íà Pb è åãî ñïëàâàõ, äëÿ êîòîðûõ ïðè êîìíàòíîé
òåìïåðàòóðå îòíîøåíèå Ò/Òm � 0,5, ÷òî îñëîæíÿåò èí-
òåðïðåòàöèþ ðåçóëüòàòîâ èç-çà äèôôóçèîííûõ ïðî-
öåññîâ. Ïî ýòîé ïðè÷èíå, à òàêæå äëÿ âûÿñíåíèÿ îáù-
íîñòè ÿâëåíèÿ ïðåäñòàâëÿåò èíòåðåñ èçó÷èòü åãî íà
ìåòàëëàõ ñ áîëåå âûñîêîé òåìïåðàòóðîé ïëàâëåíèÿ
Òm. Ðåøåíèþ ýòîé çàäà÷è è ïîñâÿùåíà äàííàÿ ðàáîòà.
 êà÷åñòâå îáúåêòà èññëåäîâàíèÿ âûáðàí ïîëè-
êðèñòàëëè÷åñêèé Al ÷èñòîòîé 99,95% (ñîñòàâ ïðèìå-
ñåé: 0,005% Mg, 0,013% Si, 0,01% Fe, 0,015% Cu,
0,005% Pb, 0,001% Mn). Èç íåãî èçãîòîâëåíû îáðàçöû
äëÿ ðàñòÿæåíèÿ â ôîðìå äâîéíîé ëîïàòêè ñ ðàçìåðàìè
ðàáî÷åé ÷àñòè 10�3�1 ìì. Ïåðåä äåôîðìàöèåé îáðàç-
öû îòæèãàëè â âàêóóìå ïðè òåìïåðàòóðå 325 °Ñ â òå÷å-
íèå 2 ÷. Äëÿ óñòðàíåíèÿ âëèÿíèÿ êà÷åñòâà ïîâåðõíîñ-
òè îáðàçöû ïåðåä äåôîðìàöèåé ïîäâåðãàëè øëèôîâêå
è ýëåêòðîëèòè÷åñêîé ïîëèðîâêå. Ðàçìåð çåðíà íà ðà-
áî÷åé ÷àñòè, âûÿâëåííûé òðàâëåíèåì, ñîñòàâëÿë
150 ìêì. Âñå îáðàçöû ñíà÷àëà äåôîðìèðîâàëèñü ïðè
0,5 Ê ñ ïîñòîÿííîé ñêîðîñòüþ 10–5 ñ–1 äî � � 0,1. Ýòà
ïðåäâàðèòåëüíàÿ äåôîðìàöèÿ ïðîâîäèëàñü êàê â S-,
òàê è â N-ñîñòîÿíèè. Íèæå òåìïåðàòóðû ñâåðõïðîâî-
äÿùåãî ïåðåõîäà Òñ îáðàçåö ïîääåðæèâàëñÿ â íîð-
ìàëüíîì ñîñòîÿíèè çà ñ÷åò âêëþ÷åíèÿ ìàãíèòíîãî ïî-
ëÿ íàïðÿæåííîñòüþ âûøå êðèòè÷åñêîãî. Çàòåì
îáðàçöû ðàçãðóæàëè, îòîãðåâàëè äî òåìïåðàòóðû 77
èëè 293 Ê (ñîîòâåòñòâåííî Ò/Òm = 0,08 è 0,3) è ïðè
ýòèõ òåìïåðàòóðàõ äåôîðìèðîâàëè äî ðàçðóøåíèÿ.
 êà÷åñòâå ïàðàìåòðà ïðåäâàðèòåëüíîé äåôîðìàöèè,
íèæå Òñ, èñïîëüçîâàëîñü íàïðÿæåíèå, ñîîòâåòñòâóþ-
ùåå � = 0,1: �1N — äëÿ N-ñîñòîÿíèÿ, �1S — äëÿ S-ñî-
ñòîÿíèÿ. Ïàðàìåòðàìè äåôîðìàöèè ïðè 77 è 293 Ê
âûáðàíû íàïðÿæåíèÿ, ñîîòâåòñòâóþùåå ïðåäåëó òå-
êó÷åñòè ïðåääåôîðìèðîâàííîãî êðèñòàëëà ïðè ýòèõ
òåìïåðàòóðàõ: �2N è �2S — ïðåääåôîðìàöèè â N- è
S-ñîñòîÿíèÿõ. Òåõíèêà äåôîðìèðîâàíèÿ ïðè ñóáêåëü-
âèíîâûõ òåìïåðàòóðàõ ñ èñïîëüçîâàíèåì îðèãèíàëü-
íîé äåôîðìàöèîííîé óñòàíîâêè ñ êðèîñòàòîì 3He ïî-
äðîáíî îïèñàíà â ðàáîòå [12].
Ðåçóëüòàòû äâóõ ñåðèé ýêñïåðèìåíòîâ, â ïåðâîé èç
êîòîðîé îáðàçöû ïîñëå ïðåäâàðèòåëüíîé äåôîðìàöèè
â N- èëè â S-ñîñòîÿíèè îòîãðåâàëè äî òåìïåðàòóðû
77 Ê, à âî âòîðîé — äî òåìïåðàòóðû 293 Ê, ïðåäñòàâ-
ëåíû â òàáë. 1.
Ïðåäåë òåêó÷åñòè ñâåðõïðîâîäÿùåãî îáðàçöà
ìåíüøå, ÷åì íîðìàëüíîãî: � �0 0S N� (��0S-0N �
� 1,01–1,3 ÌÏà). Â òî æå âðåìÿ êîýôôèöèåíò äåôîð-
ìàöèîííîãî óïðî÷íåíèÿ � ñâåðõïðîâîäÿùåãî îáðàçöà
íåñêîëüêî âûøå, ÷åì íîðìàëüíîãî: �S /�N = 1,08. Â
ýòèõ óñëîâèÿõ íàïðÿæåíèÿ îêîí÷àíèÿ äåôîðìèðîâà-
íèÿ �1N è �1S ïðè 0,5 Ê ðàçëè÷àþòñÿ íåçíà÷èòåëüíî.
Îäíàêî ïîñëå îòîãðåâà êàê äî 77 Ê, òàê è äî 293 Ê ïà-
ðàìåòðû êðèâîé óïðî÷íåíèÿ îáðàçöîâ îêàçàëèñü ÷óâ-
ñòâèòåëüíû ê óñëîâèÿì ïðåäâàðèòåëüíîé äåôîðìà-
öèè, ò.å. ê ýëåêòðîííîìó ñîñòîÿíèþ, â êîòîðîì îíà
ïðîâîäèëàñü. Îáðàçöû, ïðîøåäøèå ïðåääåôîðìàöèþ
â S-ñîñòîÿíèè, äåôîðìèðîâàëèñü ïðè áîëåå âûñîêèõ
íàïðÿæåíèÿõ.
Ïîñëå îòîãðåâà äî 77 Ê è ïîñëåäóþùåé äå-
ôîðìàöèè ïðè ýòîé òåìïåðàòóðå çíà÷åíèå �2S îáðàçöà
ïîñëå ïðåääåôîðìàöèè â S-ñîñòîÿíèè îêàçàëîñü íå-
ñêîëüêî âûøå, ÷åì çíà÷åíèå �2N îáðàçöà, ïðåäâàðè-
òåëüíî äåôîðìèðîâàííîãî â N-ñîñòîÿíèè. È äàëåå äî
ðàçðóøåíèÿ òàêîé îáðàçåö äåôîðìèðîâàëñÿ ïðè áîëåå
âûñîêèõ íàïðÿæåíèÿõ (ðèñ. 1). Êîýôôèöèåíòû äåôîð-
ìàöèîííîãî óïðî÷íåíèÿ îòëè÷àëèñü íåçíà÷èòåëüíî,
âåëè÷èíà îäíîðîäíîé äåôîðìàöèè �un îáðàçöà, ïðî-
øåäøåãî ïðåääåôîðìàöèþ â N-ñîñòîÿíèè, áûëà âû-
øå, ÷åì â S-ñîñòîÿíèè.
Íà ðèñ. 2 ïðåäñòàâëåíû õàðàêòåðíûå äåôîðìàöè-
îííûå êðèâûå îáðàçöîâ ïîñëå èõ îòîãðåâà äî 293 Ê.
Íàáëþäàåìûå íà íèõ çóá è ïëîùàäêà òåêó÷åñòè õàðàê-
òåðíû äëÿ Al, ïðåäâàðèòåëüíî äåôîðìèðîâàííîãî ïðè
íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ — àçîòíûõ òåìïåðàòóðàõ è íèæå
[13]. Â ýòîé ñåðèè ýêñïåðèìåíòîâ íàáëþäàëñÿ ðåçóëü-
òàò, êà÷åñòâåííî ïîäîáíûé ïîëó÷åííîìó ïðè 77 Ê.
Äåôîðìàöèîííîå óïðî÷íåíèå àëþìèíèÿ â íîðìàëüíîì è ñâåðõïðîâîäÿùåì ñîñòîÿíèÿõ
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2008, ò. 34, ¹ 8 853
Òàáëèöà 1. Âëèÿíèå óñëîâèé äåôîðìèðîâàíèÿ íà äåôîðìèðó-
þùåå íàïðÿæåíèå âûøå Òñ
Ýëåêòðîííîå ñî-
ñòîÿíèå îáðàçöà
�0 , ÌÏà �1 , ÌÏà �2 , ÌÏà �u , ÌÏà �un
Ò = 0,5 Ê T = 77 Ê
S-ñîñòîÿíèå 14,85 132,19 103,95 163,51 0,29
N-ñîñòîÿíèå 15,86 130,57 100,83 168,65 0,35
Ò = 0,5 Ê T = 293 K
S-ñîñòîÿíèå 14,40 129,98 66,41 63,97 0,17
N-ñîñòîÿíèå 15,70 129,74 60,78 57,84 0,18
Ïðèìå÷àíèå: �0 — ïðåäåë òåêó÷åñòè (èñõîäíîå ñîñòîÿíèå
îáðàçöà), �1 — íàïðÿæåíèå ïðè � = 0,1, �2 — ïðåäåë òå-
êó÷åñòè ïðåääåôîðìèðîâàííîãî îáðàçöà, �u — ïðåäåë
ïðî÷íîñòè, �un — äåôîðìàöèÿ, ñîîòâåòñòâóþùàÿ ïðåäåëó
ïðî÷íîñòè.
Íàïðÿæåíèå �2S áûëî âûøå, ÷åì �2N: �2S = 66,41 ÌÏà
è �2N = 60,78 ÌÏà. Ýòè çíà÷åíèÿ ñóùåñòâåííî ïðåâîñ-
õîäÿò íàïðÿæåíèå �0,1 (ïðè � = 0,1) äëÿ îáðàçöà, ïî-
ëíîñòüþ äåôîðìèðîâàííîãî ïðè 293 Ê. Îòìåòèì, ÷òî
ïðè 293 Ê ïðåäâàðèòåëüíî äåôîðìèðîâàííûå ïðè 0,5 Ê
îáðàçöû èìåþò ñóùåñòâåííî ìåíüøèé ðåçåðâ ïëàñ-
òè÷íîñòè (� 18%), ÷åì îáðàçåö, ïîëíîñòüþ äåôîðìè-
ðîâàííûé ïðè 293 Ê, ó êîòîðîãî îí ñîñòàâëÿåò � 30%.
854 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2008, ò. 34, ¹ 8
Ñ.Ý. Øóìèëèí
77 K
0
40
80
120
160
0,5 K
0,10 0,20 0,300,100
40
80
120
160
��
�2S
�
,
Ì
Ï
à
�
,
Ì
Ï
à
�1S
�0S
�2N
�1N
�0N
Ðèñ. 1. Êðèâûå íàãðóæåíèÿ ïðè 77 Ê ïîñëå ïðåäâàðèòåëüíîé äåôîðìàöèè äî � � 0,1 ïðè 0,5 Ê (ñïëîøíàÿ ëèíèÿ — N-ñî-
ñòîÿíèå; ïóíêòèð — S-ñîñòîÿíèå). Äëÿ ñðàâíåíèÿ ïðèâåäåíà äåôîðìàöèîííàÿ êðèâàÿ, ñíÿòàÿ ïîëíîñòüþ ïðè 77 Ê
(øòðèõ-ïóíêòèð).
293 K
20
80
0 0,10 0,20 0,30
60
40
0,5 K
0,100
40
80
120
160
��
�2S
�
,
Ì
Ï
à
�
,
Ì
Ï
à
�1S
�0S
�2N
�1N
�0N
Ðèñ. 2. Êðèâûå íàãðóæåíèÿ ïðè 293 Ê ïîñëå ïðåäâàðèòåëüíîé äåôîðìàöèè äî � � 0,1 ïðè 0,5 Ê (ñïëîøíàÿ ëèíèÿ — N-ñî-
ñòîÿíèå; ïóíêòèð — S-ñîñòîÿíèå). Äëÿ ñðàâíåíèÿ ïðèâåäåíà äåôîðìàöèîííàÿ êðèâàÿ, ñíÿòàÿ ïîëíîñòüþ ïðè 293 Ê
(øòðèõ-ïóíêòèð).
Òàêèì îáðàçîì, ïðåäâàðèòåëüíî äåôîðìèðîâàííûå
ïðè 0,5 Ê îáðàçöû ïîñëå îòîãðåâà äî 77 è 293 Ê äå-
ôîðìèðóþòñÿ ïðè áîëåå âûñîêèõ íàïðÿæåíèÿõ, ÷åì
ïîëíîñòüþ äåôîðìèðóåìûå ïðè ñîîòâåòñòâóþùèõ
òåìïåðàòóðàõ, à ïðîøåäøèå ïðåääåôîðìàöèþ â S-ñî-
ñòîÿíèè óïðî÷íåíû ñèëüíåå, ÷åì ïðîøåäøèå åå â
N-ñîñòîÿíèè.
Ïîñêîëüêó áîëåå âûñîêèå äåôîðìèðóþùèå íàïðÿ-
æåíèÿ îáðàçöîâ, ïðåäâàðèòåëüíî äåôîðìèðîâàííûõ
ïðè 0,5 Ê, âîçíèêàþò ïîñëå ðàçãðóçêè, îòîãðåâà è ïî-
ñëåäóþùåãî íàãðóæåíèÿ, òî êàæäàÿ èç ýòèõ ïðîìåæó-
òî÷íûõ ñòàäèé ìîãëà áû âíîñèòü ñâîé âêëàä â íàáëþ-
äàåìîå ïîâûøåíèå äåôîðìèðóþùåãî íàïðÿæåíèÿ.
Îäíàêî ïðè 0,5 Ê è � < 0,2 âåëè÷èíà ðåëàêñàöèè íàïðÿ-
æåíèé â Al ÷ðåçâû÷àéíî ìàëà — ïðàêòè÷åñêè åå ìîæ-
íî ñ÷èòàòü íóëåâîé [14], ñîîòâåòñòâåííî, ïðîöåññ ðàç-
ãðóçêè îáðàçöà ïðè 0,5 Ê íå îêàçûâàåò âëèÿíèÿ íà
ïîñëåäóþùèå ðåçóëüòàòû. Ðåëàêñàöèÿ æå íàïðÿæå-
íèé, êîòîðàÿ âîçìîæíà â ðåçóëüòàòå îòîãðåâà è âûäåð-
æêè ïðè òåìïåðàòóðàõ 77 è 293 Ê, ïðèâîäèò íå ê ïîâû-
øåíèþ, à ê ñíèæåíèþ äåôîðìèðóþùèõ íàïðÿæåíèé.
Ñ ó÷åòîì ýòîãî ìîæíî ñ÷èòàòü, ÷òî áîëåå âûñîêèå äå-
ôîðìàöèîííûå íàïðÿæåíèÿ îáðàçöîâ Al ïðè Ò > Tc
ñâÿçàíû èìåííî ñ ïðîöåññîì èõ äåôîðìàöèè ïðè 0,5 Ê.
Ñîãëàñíî ñîîòíîøåíèþ Òåéëîðà [15], óïðî÷íåíèå
ìàòåðèàëà â õîäå ïëàñòè÷åñêîé äåôîðìàöèè � – �0 ~
~ �1/2, ãäå � — ñðåäíÿÿ ïëîòíîñòü äèñëîêàöèé. Íà
ðèñ. 1 è 2 âèäíî, ÷òî äëÿ äîñòèæåíèÿ îäíîé è òîé æå
ñòåïåíè äåôîðìàöèè â S-ñîñòîÿíèè òðåáóåòñÿ áîëü-
øåå íàïðÿæåíèå, ÷åì â N-ñîñòîÿíèè. Ñîãëàñíî ïðèâå-
äåííûì â òàáëèöå äàííûì, îòíîøåíèå (�1S –
– �0S)/(�1N – �0N) � 1,03. Ýòîìó ñîîòâåòñòâóåò îòíî-
øåíèå ïëîòíîñòåé â S- è N-ñîñòîÿíèÿõ: �S/�N � 1,06.
Òàêàÿ îöåíêà îáúÿñíÿåò ðàçíèöó ïðåäåëîâ òåêó÷åñòè,
íàáëþäàåìóþ â õîäå ïîñëåäóþùåé äåôîðìàöèè
ïðè 77 Ê (ñì. òàáë. 1). Â òî æå âðåìÿ îòíîøåíèå
�2S /�2N ïðè Ò = 293 Ê çàìåòíî áîëüøå, ÷åì ïðè 77 Ê.
Ïî-âèäèìîìó, ýòî ñâÿçàíî ñ ðàçëè÷íîé ñêîðîñòüþ ðå-
ëàêñàöèè äèñëîêàöèîííîé ñòðóêòóðû, îáðàçîâàâøåé-
ñÿ â ðåçóëüòàòå ïðåäâàðèòåëüíîé äåôîðìàöèè â S- è
N-ñîñòîÿíèÿõ. Ê ñîæàëåíèþ, èçâåñòíûå â íàñòîÿùåå
âðåìÿ ìîäåëè äåôîðìàöèîííîãî óïðî÷íåíèÿ (ñì. îá-
çîðû [16,17]), ïîñòóëèðóÿ ðàâåíñòâî äåôîðìèðóþùå-
ãî íàïðÿæåíèÿ íàïðÿæåíèþ òðåíèÿ, äåéñòâóþùåìó
íà ïîäâèæíóþ äèñëîêàöèþ, íå ó÷èòûâàþò ñèëó ýëåêò-
ðîííîãî òîðìîæåíèÿ ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ è íå
ðàññìàòðèâàþò åå âëèÿíèå íà ýâîëþöèþ äèñëîêàöè-
îííîé ñèñòåìû â ïðîöåññå äåôîðìàöèè. Ýòî âëèÿíèå,
êàê ñâèäåòåëüñòâóþò äàííûå ðàáîò [10,11], ìîæåò åùå
óñèëèâàòüñÿ â ðåçóëüòàòå ìíîãîêðàòíûõ NS-ïåðåõî-
äîâ â ïðîöåññå ïðåäâàðèòåëüíîé äåôîðìàöèè. Âû-
ÿñíåíèå êîíêðåòíîãî ìåõàíèçìà âëèÿíèÿ ñèëû ýëåê-
òðîííîãî òîðìîæåíèÿ íà ýâîëþöèþ äèñëîêàöèîííîé
ñèñòåìû â ïðîöåññå äåôîðìàöèè òðåáóåò äàëüíåéøèõ
ýêñïåðèìåíòàëüíûõ è òåîðåòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé.
Àâòîð âûðàæàåò áëàãîäàðíîñòü Í.Â. Èñàåâó, Â.Â.
Ïóñòîâàëîâó è Â.Ñ. Ôîìåíêî çà ïîëåçíûå îáñóæäåíèÿ.
1. Â.Â. Ïóñòîâàëîâ, Â.Ñ. Ôîìåíêî, ÔÍÒ 32, 3 (2006).
2. V.I. Dotsenko, A.I. Landau, and V.V. Pustovalov, Phys.
Status Solidi B66, 279 (1974).
3. È.Í. Êóçüìåíêî, Àâòîðåôåðàò êàíäèäàòñêîé äèññåð-
òàöèè, Õàðüêîâ, ÔÒÈÍÒ ÀÍ ÓÑÑÐ (1984).
4. Â.Ï. Ëåáåäåâ, Â.Ñ. Êðûëîâñêèé, ÔÒÒ 33, 2994 (1991).
5. Â.Â. Ïóñòîâàëîâ, È.Í. Êóçüìåíêî, Í.Â. Èñàåâ, Â.Ñ.
Ôîìåíêî, Ñ.Ý. Øóìèëèí, ÔÍÒ 30, 109 (2004).
6. Â.Ä. Íàöèê, Â.Ï. Ñîëäàòîâ, Ã.È. Êèðè÷åíêî, Ë.Ã.
Èâàí÷åíêî, ÔÍÒ 32, 1566 (2006).
7. È.À. Ãèíäèí, Â.Ï. Ëåáåäåâ, ß.Ä. Ñòàðîäóáîâ, ÔÒÒ 14,
2025 (1972).
8. Â.Ï. Ëåáåäåâ, Â.Ñ. Êðûëîâñêèé, ÔÒÒ 18, 3648 (1976).
9. Â.Ï. Ëåáåäåâ, Â.Ñ. Êðûëîâñêèé, Ìåòàëëîôèçèêà 8, 114
(1986).
10. Â.Ï. Ëåáåäåâ, Â.Ñ. Êðûëîâñêèé, Â.Ì. Ïèíòî-Ñàìîåñ,
ÔÒÒ 23, 1128 (1997).
11. Ä.À. Äèäåíêî, Â.Â. Ïóñòîâàëîâ, ÔÍÒ 1, 1429 (1975).
12. È.Í. Êóçüìåíêî, Â.Â. Ïóñòîâàëîâ, Ñ.Ý. Øóìèëèí, ÏÒÝ
1, 196 (1988)
13. Ì.Ë. Áåðíøòåéí, Â.À. Çàéìîâñêèé, Ìåõàíè÷åñêèå ñâîé-
ñòâà ìåòàëëîâ, Ìåòàëëóðãèÿ, Ìîñêâà (1979).
14. Â.È. Êîíîíåíêî, Â.Â. Ïóñòîâàëîâ, Ïðîáëåìû ïðî÷íîñ-
òè ¹8, 104 (1971).
15. Æ. Ôðèäåëü, Äèñëîêàöèè, Ìèð, Ìîñêâà (1967).
16. A.Ë. Ðîéòáóðä, â ñá.: Ôèçèêà äåôîðìàöèîííîãî óïðî÷-
íåíèÿ ìîíîêðèñòàëëîâ, Íàóêîâà äóìêà, Êèåâ (1972).
17. Î.Â. Êëÿâèí, â ñá.: Ôèçè÷åñêèå ïðîöåññû ïëàñòè÷åñ-
êîé äåôîðìàöèè ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ, Íàóêîâà
äóìêà, Êèåâ (1974).
The work hardening of aluminum at the normal
and superconducting states
S.E. Shumilin
The flow stress of polycrystalline aluminum
preliminary deformed at 0.5 K in normal (N) and
superconducting (S) states was studied at tempera-
tures 77 and 293 K. The flow stress at 77 and 293 K
was found to be higher after pre-deformation in the
superconducting (S) state. The given effect is ex-
plained by increased density of defects accumulat-
ed during deformation in the S state as compared to
the N state and a lower ability to recovery of the
structure formed in the S state.
PACS: 62.20.F– Deformation and plasticity;
74.25.Ld Mechanical and acoustical proper-
ties, elasticity, and ultrasonic attenuation.
Keywords: superconducting transition, aluminum,
low-temperature deformation, plasticity.
Äåôîðìàöèîííîå óïðî÷íåíèå àëþìèíèÿ â íîðìàëüíîì è ñâåðõïðîâîäÿùåì ñîñòîÿíèÿõ
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2008, ò. 34, ¹ 8 855
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-117399 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0132-6414 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:01:37Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Шумилин, С.Э. 2017-05-23T10:31:52Z 2017-05-23T10:31:52Z 2008 Деформационное упрочнение алюминия в нормальном и сверхпроводящем состояниях / С.Э. Шумилин // Физика низких температур. — 2008. — Т. 34, № 8. — С. 852–855. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. 0132-6414 PACS: 62.20.F–;74.25.Ld https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/117399 Изучено влияние предварительной деформации поликристаллического алюминия при температуре
 0,5 К в нормальном (N) и сверхпроводящем (S) состояниях на деформирующее напряжение при
 температурах 77 и 293 К. Установлено, что напряжение течения при 77 и 293 К после предварительной
 деформации выше в S-состоянии. Данный эффект связывается с увеличением плотности дефектов,
 образующихся при деформации в S-состоянии по сравнению с N-состоянием. Вивчено вплив попередньої деформації полікристалічного алюмінію при температурі 0,5 К у нормальному
 (N) і надпровідному (S) станах на деформуючу напругу при температурах 77 та 293 К. Встановлено,
 що напруга течії при 77 та 293 К після попередньої деформації вище в S-стані. Даний ефект
 зв’язується з підвищеною щільністю деформаційних дефектів, що утворюються в S-стані в порівнянн
 і з N-станом. The flow stress of polycrystalline aluminum
 preliminary deformed at 0.5 K in normal (N) and
 superconducting (S) states was studied at temperatures
 77 and 293 K. The flow stress at 77 and 293 K
 was found to be higher after pre-deformation in the
 superconducting (S) state. The given effect is explained
 by increased density of defects accumulated
 during deformation in the S state as compared to
 the N state and a lower ability to recovery of the
 structure formed in the S state. Автор выражает благодарность Н.В. Исаеву, В.В.
 Пустовалову и В.С. Фоменко за полезные обсуждения. ru Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України Физика низких температур Кpаткие сообщения Деформационное упрочнение алюминия в нормальном и сверхпроводящем состояниях The work hardening of aluminum at the normal and superconducting states Article published earlier |
| spellingShingle | Деформационное упрочнение алюминия в нормальном и сверхпроводящем состояниях Шумилин, С.Э. Кpаткие сообщения |
| title | Деформационное упрочнение алюминия в нормальном и сверхпроводящем состояниях |
| title_alt | The work hardening of aluminum at the normal and superconducting states |
| title_full | Деформационное упрочнение алюминия в нормальном и сверхпроводящем состояниях |
| title_fullStr | Деформационное упрочнение алюминия в нормальном и сверхпроводящем состояниях |
| title_full_unstemmed | Деформационное упрочнение алюминия в нормальном и сверхпроводящем состояниях |
| title_short | Деформационное упрочнение алюминия в нормальном и сверхпроводящем состояниях |
| title_sort | деформационное упрочнение алюминия в нормальном и сверхпроводящем состояниях |
| topic | Кpаткие сообщения |
| topic_facet | Кpаткие сообщения |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/117399 |
| work_keys_str_mv | AT šumilinsé deformacionnoeupročneniealûminiâvnormalʹnomisverhprovodâŝemsostoâniâh AT šumilinsé theworkhardeningofaluminumatthenormalandsuperconductingstates |