Особенности поведения внутреннего трения в меди волокнистого строения с наноразмерными волокнами
Показано, что в деформированной медной проволоке, полученной методом многопереходной пакетной гидроэкструзии с волочением и содержащей волокна и элементы субмикро- и нанокристаллической структур, амплитудная и температурная зависимости низкочастотного внутреннего трения (ВТ) обнаруживают резкий и су...
Збережено в:
| Дата: | 2004 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України
2004
|
| Назва видання: | Физика и техника высоких давлений |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/168074 |
| 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: | Особенности поведения внутреннего трения в меди волокнистого строения с наноразмерными волокнами / О.И. Дацко, В.С. Абрамов, А.Б. Дугадко, Н.И. Матросов, В.В. Чишко, Б.А. Шевченко // Физика и техника высоких давлений. — 2004. — Т. 14, № 2. — С. 109-116. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-168074 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1680742025-02-09T23:17:08Z Особенности поведения внутреннего трения в меди волокнистого строения с наноразмерными волокнами Peculiarities of internal friction behavior in copper of fibrous structure with nanosize fibres Дацко, О.И. Абрамов, В.С. Дугадко, А.Б. Матросов, Н.И. Чишко, В.В. Шевченко, Б.А. Показано, что в деформированной медной проволоке, полученной методом многопереходной пакетной гидроэкструзии с волочением и содержащей волокна и элементы субмикро- и нанокристаллической структур, амплитудная и температурная зависимости низкочастотного внутреннего трения (ВТ) обнаруживают резкий и существенный рост при ε > 2·10⁻⁵ и Т > 80°С. Это означает, что такая структура в условиях микропластической деформации (МПД) обладает способностью интенсивно увеличивать плотность подвижных дислокаций, обусловливает высокую степень микропластичности материала. It is shown that in deformed copper wire produced by multiple-stage packet hydroextrusion followed by drawing and containing fibres and elements of submicro- and nanocrystalline structures, the amplitude and temperature dependences of the low-frequency internal friction (IF) show an abrupt and considerable growth for ε > 2·10⁻⁵ and T > 80°C. This means that under the microplastic deformation such structure is able to intensively increase the density of mobile dislocations, thus conditioning the high microplasticity of the material. 2004 Article Особенности поведения внутреннего трения в меди волокнистого строения с наноразмерными волокнами / О.И. Дацко, В.С. Абрамов, А.Б. Дугадко, Н.И. Матросов, В.В. Чишко, Б.А. Шевченко // Физика и техника высоких давлений. — 2004. — Т. 14, № 2. — С. 109-116. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 0868-5924 PACS: 62.90.+k https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/168074 ru Физика и техника высоких давлений application/pdf Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Показано, что в деформированной медной проволоке, полученной методом многопереходной пакетной гидроэкструзии с волочением и содержащей волокна и элементы субмикро- и нанокристаллической структур, амплитудная и температурная зависимости низкочастотного внутреннего трения (ВТ) обнаруживают резкий и существенный рост при ε > 2·10⁻⁵ и Т > 80°С. Это означает, что такая структура в условиях микропластической деформации (МПД) обладает способностью интенсивно увеличивать плотность подвижных дислокаций, обусловливает высокую степень микропластичности материала. |
| format |
Article |
| author |
Дацко, О.И. Абрамов, В.С. Дугадко, А.Б. Матросов, Н.И. Чишко, В.В. Шевченко, Б.А. |
| spellingShingle |
Дацко, О.И. Абрамов, В.С. Дугадко, А.Б. Матросов, Н.И. Чишко, В.В. Шевченко, Б.А. Особенности поведения внутреннего трения в меди волокнистого строения с наноразмерными волокнами Физика и техника высоких давлений |
| author_facet |
Дацко, О.И. Абрамов, В.С. Дугадко, А.Б. Матросов, Н.И. Чишко, В.В. Шевченко, Б.А. |
| author_sort |
Дацко, О.И. |
| title |
Особенности поведения внутреннего трения в меди волокнистого строения с наноразмерными волокнами |
| title_short |
Особенности поведения внутреннего трения в меди волокнистого строения с наноразмерными волокнами |
| title_full |
Особенности поведения внутреннего трения в меди волокнистого строения с наноразмерными волокнами |
| title_fullStr |
Особенности поведения внутреннего трения в меди волокнистого строения с наноразмерными волокнами |
| title_full_unstemmed |
Особенности поведения внутреннего трения в меди волокнистого строения с наноразмерными волокнами |
| title_sort |
особенности поведения внутреннего трения в меди волокнистого строения с наноразмерными волокнами |
| publisher |
Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України |
| publishDate |
2004 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/168074 |
| citation_txt |
Особенности поведения внутреннего трения в меди волокнистого строения с наноразмерными волокнами / О.И. Дацко, В.С. Абрамов, А.Б. Дугадко, Н.И. Матросов, В.В. Чишко, Б.А. Шевченко // Физика и техника высоких давлений. — 2004. — Т. 14, № 2. — С. 109-116. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| series |
Физика и техника высоких давлений |
| work_keys_str_mv |
AT dackooi osobennostipovedeniâvnutrennegotreniâvmedivoloknistogostroeniâsnanorazmernymivoloknami AT abramovvs osobennostipovedeniâvnutrennegotreniâvmedivoloknistogostroeniâsnanorazmernymivoloknami AT dugadkoab osobennostipovedeniâvnutrennegotreniâvmedivoloknistogostroeniâsnanorazmernymivoloknami AT matrosovni osobennostipovedeniâvnutrennegotreniâvmedivoloknistogostroeniâsnanorazmernymivoloknami AT čiškovv osobennostipovedeniâvnutrennegotreniâvmedivoloknistogostroeniâsnanorazmernymivoloknami AT ševčenkoba osobennostipovedeniâvnutrennegotreniâvmedivoloknistogostroeniâsnanorazmernymivoloknami AT dackooi peculiaritiesofinternalfrictionbehaviorincopperoffibrousstructurewithnanosizefibres AT abramovvs peculiaritiesofinternalfrictionbehaviorincopperoffibrousstructurewithnanosizefibres AT dugadkoab peculiaritiesofinternalfrictionbehaviorincopperoffibrousstructurewithnanosizefibres AT matrosovni peculiaritiesofinternalfrictionbehaviorincopperoffibrousstructurewithnanosizefibres AT čiškovv peculiaritiesofinternalfrictionbehaviorincopperoffibrousstructurewithnanosizefibres AT ševčenkoba peculiaritiesofinternalfrictionbehaviorincopperoffibrousstructurewithnanosizefibres |
| first_indexed |
2025-12-01T15:55:40Z |
| last_indexed |
2025-12-01T15:55:40Z |
| _version_ |
1850321975708221440 |
| fulltext |
Физика и техника высоких давлений 2004, том 14, № 2
109
PACS: 62.90.+k
О.И. Дацко, В.С. Абрамов, А.Б. Дугадко, Н.И. Матросов, В.В. Чишко,
Б.А. Шевченко
ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ В МЕДИ
ВОЛОКНИСТОГО СТРОЕНИЯ С НАНОРАЗМЕРНЫМИ ВОЛОКНАМИ
Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина НАН Украины
ул. Р. Люксембург, 72, г. Донецк, 83114, Украина
Статья поступила в редакцию 23 июня 2003 года
Показано, что в деформированной медной проволоке, полученной методом много-
переходной пакетной гидроэкструзии с волочением и содержащей волокна и эле-
менты субмикро- и нанокристаллической структур, амплитудная и температур-
ная зависимости низкочастотного внутреннего трения (ВТ) обнаруживают рез-
кий и существенный рост при ε > 2·10−5 и Т > 80°С. Это означает, что такая
структура в условиях микропластической деформации (МПД) обладает способно-
стью интенсивно увеличивать плотность подвижных дислокаций, обусловливает
высокую степень микропластичности материала.
Введение
Высокие степени и специальные приемы деформации позволяют получать
в материалах структуры, содержащие волокнистое строение и элементы нано-
структуры с размерами зерен до 100 nm. Эти структуры должны иметь свои,
присущие им свойства. По-видимому, одно из них может проявиться в пове-
дении дислокаций при МПД материала или в степени его микропластичности.
При рассмотрении данного вопроса целесообразно использовать метод
ВТ [1]. В этом случае при измерениях уровня ВТ в зависимости от возраста-
ния амплитуды деформации ε в дислокационной структуре материала образ-
ца следует ожидать изменений (отрыва дислокаций от стопоров, их размно-
жения и взаимодействия с препятствиями), которые будут оказывать влия-
ние на поведение уровня ВТ.
При измерении уровня ВТ в амплитудно-зависимой области от темпера-
туры нагрева могут иметь место сходные изменения дислокационной струк-
туры материала, которые также будут оказывать влияние на поведение
уровня ВТ. Благодаря этим положениям анализ амплитудных и температур-
ных зависимостей ВТ, полученных на образцах с разной структурой, может
позволить сравнить поведение дислокаций в таких структурах при взаимо-
Физика и техника высоких давлений 2004, том 14, № 2
110
действии их со стопорами, размножении и преодолении препятствий, т.е.
сравнить степени микропластичности материала исследуемых образцов.
Методика и выбор образцов для исследований
В качестве объекта исследований представляет интерес использовать образ-
цы проволок из меди, полученные методом многопереходной пакетной гидро-
экструзии с волочением [2] и методом обычного волочения из одной заготовки.
В первом случае проволока содержит 2113 волоченных элементов из меди
МВЭ (чистотой 99.99%), заключенных в 2112 промежуточные и 1 наружную
оболочку из меди МОб (чистотой 99.97%), в каждой из которых содержится по
211 конструктивных элементов, имеет интегральную деформацию lnR = 19.4 и
диаметр 3 mm. Структура проволоки в деформированном состоянии обладает
волокнистым строением с размером волокон около 500 nm и элементами суб-
микро- и нанокристаллической структур. После отжига в диапазоне температур
125−400°C в структуре проволоки сохраняются границы волокон, которые пре-
пятствуют росту рекристаллизованных зерен и обеспечивают тем самым форми-
рование мелкозернистой структуры. Во втором случае проволока из меди МВЭ
имеет интегральную деформацию lnR = 2.77 и диаметр 2 mm. Структура про-
волоки в деформированном состоянии обладает полосчатостью, обусловленной
текстурой деформации. При нагреве до 250°C в структуре проволоки полосча-
тость исчезает, процесс рекристаллизации приближается к стадии завершения.
С учетом этих данных можно ожидать, что границы волокон и элементы
субмикро- и нанокристаллической структур материала будут оказывать
влияние на характер поведения дислокаций при МПД или на степень микро-
пластичности материала. Эффект влияния должен быть выражен сильнее в
деформированных образцах, содержащих волокна и обладающих наност-
руктурой, слабее − в отожженных образцах и отсутствовать в образцах, не
содержащих волокон и не имеющих наноструктуры. Задача ставится сле-
дующим образом: определить и сравнить характеры амплитудных и темпе-
ратурных зависимостей ВТ в деформированных и отожженных образцах
медной проволоки, обладающей волокнистым строением и элементами суб-
микро- и нанокристаллической структур (образец № 1), и медной проволоки,
не имеющей такой структуры (образец № 2).
Для измерений уровня ВТ использовали низкочастотный обратный кру-
тильный маятник с частотой колебаний около 1 Hz. Рабочая длина образцов
для исследований составляла 40 mm. Амплитудную зависимость ВТ выяв-
ляли при постепенном увеличении ε от 2·10−5 до 80·10−5, а температурную
зависимость − при повышении температуры нагрева материала от 20 до
300°C со скоростью 3°C/min. Эти измерения температурной зависимости ВТ
выполняли при максимальной амплитуде деформации ε = 10·10−5, соответст-
вующей амплитудно-зависимой области ВТ. Уровень ВТ определяли путем
подсчета числа затухающих свободных колебаний при уменьшении задаваемой
амплитуды деформации на 40%. Измерения амплитудных зависимостей ВТ
Физика и техника высоких давлений 2004, том 14, № 2
111
выполняли вначале на деформированных, а затем − на отожженных образцах, а
температурных − при нагреве деформированных образцов. Отжиг производили
путем нагрева деформированного образца до 400°C со скоростью 3°C/min.
Результаты исследований и их обсуждение
На рис. 1 представлены результаты измерений амплитудных зависимо-
стей уровня ВТ в деформированных и отожженных образцах № 1 и № 2. Как
видно, амплитудно-независимый участок отсутствует. Это означает, что
критическое значение амплитуды деформации crε′ < 2·10−5. С ростом ампли-
туды деформации ε уровень ВТ растет, обнаруживая участки линейного или
почти линейного характера, которые в точках излома увеличивают или
уменьшают угол наклона касательной к кривой Q−1(ε). Согласно сущест-
вующим представлениям [1] такое поведение уровня ВТ с ростом ε опреде-
ляется поведением уровня плотности подвижных дислокаций, возникающих
в материале при его МПД. Так, при crε′≥ε происходит отрыв существую-
щих в материале старых неподвижных закрепленных дислокаций от закреп-
ляющих их стопоров (вначале слабых, затем – сильных, если они есть). В
результате плотность подвижных дислокаций и уровень ВТ растут (вначале
слабо, а затем – сильнее). При crε ′′≥ε происходит отрыв дислокаций от узлов
дислокационной сетки и размножение новых незакрепленных подвижных
дислокаций. В результате плотность подвижных дислокаций и уровень ВТ
растут сильнее. При ε ≥ ε* новые подвижные дислокации, двигаясь в объеме
материала, встречают препятствия, взаимодействуют с ними и частично за-
держиваются перед препятствиями (вначале перед слабыми, а затем – перед
сильными, если они есть) с образованием скоплений, в которых подвижные
дислокации взаимно блокируют друг друга. В результате плотность под-
вижных дислокаций и уровень ВТ растут слабее. При ε ≥ ε** дислокации пе-
рестают взаимодействовать с препятствиями, преодолевают их. В результате
плотность подвижных дислокаций и уровень ВТ растут сильнее.
0 10 20 30 40 50 60 70 80
0
10
20
30
40
50
60
*
ε"ε" crcrcrε"
*
1ε **ε
1ε*
*
*
*
*
**ε
ε
ε
2ε
2ε
3
–1
–3
–5
3
4
2
1ε
Q
, 1
0
ε, 10
Рис. 1. Амплитудные зависи-
мости уровня ВТ в деформи-
рованном (1, 3) и отожжен-
ном (2, 4) нагревом до 400°C
материале образцов № 1 (1,
2), № 2 (3, 4)
Физика и техника высоких давлений 2004, том 14, № 2
112
В связи с тем, что структура реальных кристаллов неоднородна, точки из-
лома на зависимости уровня ВТ от амплитуды деформации размываются на
некоторый интервал амплитуд. Поэтому вместо излома в районе crε′′ , ε** на-
блюдается особенность типа вогнутой кривой, а в районе ε* − типа выпуклой
кривой.
Отметим, что в случаях измерений уровня ВТ при наборе и сбросе ампли-
туды деформации для crε ′′>ε наблюдается гистерезис.
С учетом этих положений наблюдаемые зависимости характеризуют сле-
дующее поведение уровня ВТ в исследуемых образцах.
Образец № 1, деформированный (кривая 1): начальный уровень повы-
шенный, наблюдается резкий и значительный рост (вплоть до ε = 80·10−5);
crε′′ ≈ 2·10−5, ∗ε1 ≈ 4·10−5, ε** ≈ 8·10−5, *
2ε ≈ 35·10−5, *
3ε ≈ 57·10−5. Образец № 1,
отожженный (кривая 2): начальный уровень повышенный, наблюдается более
слабый резкий и значительный рост (до ε = 80·10−5); crε′′ ≈ 2·10−5, ∗ε1 ≈ 10·10−5,
ε** ≈ 24·10−5, *
2ε ≈ 40·10−5.
Образец № 2, деформированный (кривая 3): начальный уровень понижен-
ный, наблюдается сравнительно слабый рост (до ε = 80·10−5); crε′ ≤ 2·10−5,
crε′′ ≈ 20·10−5, ε* ≈ 52·10−5. Образец № 2, отожженный (кривая 4): начальный уро-
вень пониженный, наблюдается более слабый рост (до ε = 80·10−5); crε′ ≤ 2·10−5,
crε′′ ≈ 40·10−5, ε* ≈ 68·10−5.
На рис. 2 приведены результаты измерений уровня ВТ в зависимости от
температуры нагрева деформированных образцов № 1 и № 2. Наблюдаемые
зависимости показывают, что у образца № 1 (кривая 1) начальный уровень
повышенный, при Т > 80°C наблюдается резкий и значительный рост
(вплоть до Т = 300°C). У образца № 2 (кривая 2) начальный уровень пони-
жен, при Т > 120°C наблюдается слабый рост (до Т = 300°C).
Анализ данных, приведенных на рис. 1 и 2, позволяет считать, что пове-
дение уровня ВТ при увеличении амплитуды деформации и температуры
нагрева в образце № 1 в сравнении с образцом № 2 имеет ряд особенностей.
0 50 100 150 200 250 300
0
10
20
30
40
50
–1
–3
Q
, 1
0
2
1
T, °C
Рис. 2. Температурные зави-
симости уровня ВТ при на-
греве деформированного ма-
териала образцов № 1 (1) и
№ 2 (2)
Физика и техника высоких давлений 2004, том 14, № 2
113
Главной особенностью является более ранний, резкий и значительный рост
уровня ВТ при crε ′′>ε (до ε = 80·10−5) или при Т > 80°C (до Т = 300°C). Эта
особенность поведения уровня ВТ выражена сильнее в деформированном
образце № 1 (рис. 1, кривая 1 и рис. 2, кривая 1), слабее в отожженном об-
разце № 1 (рис. 1, кривая 2) и отсутствует в деформированном и отожжен-
ном образце № 2 (рис. 1, кривые 3 и 4 и рис. 2, кривая 2). К числу других
особенностей поведения уровня ВТ в зависимости от амплитуды деформа-
ции (в образце № 1) следует отнести: более высокое число изломов на ам-
плитудной зависимости уровня ВТ при crε ′′>ε и их различия в расположе-
нии, степени и характере проявления. Так, в деформированном материале
образца № 1 таких изломов 4. Они расположены в 3 различных областях
значений ε: низких – 4·10−5 и 8·10−5, средних – 35·10−5, высоких – 57·10−5.
Эти изломы характеризуются заметным изменением – уменьшением и увели-
чением угла наклона касательной и проявляются в трех случаях как особен-
ность типа выпуклость и в одном случае как особенность типа вогнутость
(при ε = 8·10−5) на кривой Q−1(ε). В деформированном материале образца № 2
такой излом один, он расположен в районе средних значений ε = 47·10−5, ха-
рактеризуется слабым уменьшением угла наклона касательной и проявляет-
ся как особенность типа выпуклость на кривой Q−1(ε).
Полученные результаты позволяют считать, что наблюдаемые особенно-
сти поведения уровня ВТ в зависимости от амплитуды деформации и темпе-
ратуры нагрева в образце № 1 вызваны наличием и особенностями волокни-
стого строения материала, субмикро- и нанокристаллической структурами,
характером их взаимодействия между собой и другими дефектами [3,4].
Можно, по-видимому, говорить о следующих особенностях поведения дис-
локаций при МПД в структуре материала образца № 1 в сравнении с мате-
риалом образца № 2.
Основная особенность − это более раннее, резкое и значительное увели-
чение плотности подвижных дислокаций в объеме материала при crε ′′>ε или
при Т > 80°C. Возможно, что такое положение вызвано следующей ситуаци-
ей. Благодаря высокой степени деформации в материале образца № 1 фор-
мируется особая структура дислокаций, которая в значительной степени со-
храняется и после деформации. Дислокации образуют скопления, ансамбли,
сетки в виде жгутов, которые расположены вдоль волокон и формируют в
волокнах границы субмикро- и нанокристаллической структур. Взаимодей-
ствие жгутов из дислокаций с границами волокон происходит по их пери-
метру. Это обстоятельство, по-видимому, и обусловливает возможность эф-
фективного движения и размножения дислокаций в жгуте при деформации
проволоки кручением во время возбуждения в ней свободно затухающих
крутильных колебаний. В этих условиях рост плотности подвижных дисло-
каций в материале может быть вызван как постепенным отрывом дислока-
ций от границ волокон и происходящим при этом увеличением подвижного
Физика и техника высоких давлений 2004, том 14, № 2
114
объема жгута дислокаций, так и постепенным повышением плотности новых
незакрепленных дислокаций в объеме материала за счет работы источников
дислокаций, которыми могут быть границы субмикро- и нанокристалличе-
ской структур.
Другие особенности – это различия в характере изменения плотности
подвижных дислокаций при МПД, обусловливаемом встречей подвижных
дислокаций с препятствиями на пути их движения в объеме материала. Эти
различия проявляются в числе, положении, степени и характере взаимодей-
ствия подвижных дислокаций с препятствиями. Возможно, что такими пре-
пятствиями в материале образца № 1 являются следующие.
1. При низких значениях ε – старые, имеющиеся в материале дислокации,
заблокированные комплексами точечных дефектов. Препятствия вначале
частично преодолеваются дислокациями, а при ε > 8·10−5 уже не могут оказать
влияния на движение дислокаций и полностью преодолеваются последними.
2. При средних значениях ε – границы волокон, имеющие разрывы и со-
держащие комплексы точечных дефектов. Они лишь частично преодолева-
ются подвижными дислокациями (вероятно, часть дислокаций образует перед
ними скопления, в которых эти дислокации взаимно блокируют друг друга).
3. При высоких значениях ε – границы субмикро- и нанокристаллической
структур, обогащенные комплексами точечных дефектов. Они также час-
тично преодолеваются дислокациями.
После отжига деформированного материала указанные препятствия со-
храняются (за исключением одного при высоких значениях ε). При этом
встреча дислокаций с препятствиями и их преодоление (частичное и полное)
происходят при более высоких амплитудах деформации.
В образце № 2 препятствиями движению подвижных дислокаций, которые
они частично преодолевают, являются, по-видимому, полосы скольжения в
деформированном материале и границы зерен в отожженном материале.
Обратим внимание на следующее обстоятельство. Согласно полученным
результатам отжиг деформированного материала как у образца № 1, так и у
образца № 2 приводит к уменьшению общего уровня амплитудной зависи-
мости ВТ, смещению зависимости в сторону больших амплитуд деформа-
ции, увеличению значений crε′′ , *
1ε , *
2ε , ε** (см. рис. 1). Это означает, что в
условиях МПД в отожженном материале в сравнении с деформированным
имеют место более низкий уровень плотности подвижных дислокаций, бо-
лее сильные затруднения при размножении и движении дислокаций в объе-
ме материала, более длинные расстояния между источниками дислокаций и
препятствиями.
Известны данные, которые связывают высокую степень пластичности ма-
териала с меньшей плотностью дислокаций, а также то, что отжиг деформи-
рованного материала восстанавливает его пластичность. В этом случае речь
идет о пластичности, которая характеризуется уровнем механических
свойств материала при необратимой пластической деформации вплоть до
Физика и техника высоких давлений 2004, том 14, № 2
115
разрушения и которая определяется плотностью неподвижных дислокаций,
существующих в материале.
В данной работе речь идет о микропластичности, характеризующейся
уровнем физического свойства материала (амплитудно-зависимого ВТ) при
обратимой микропластической деформации и определяющейся плотностью
подвижных дислокаций, возникающих в материале в этих условиях.
Согласно экспериментальным данным [5,6] при отжиге деформирован-
ных образцов уровень амплитудно-зависимого ВТ (при увеличении ε от
2·10−5 до 120·10−5) может уменьшаться, увеличиваться, а также изменяться
немонотонно. Как видно, при отжиге деформированного материала характер
изменений степени микропластичности материала может отличаться от ха-
рактера изменений, присущего пластичности материала. По-видимому, в
общем случае этот характер определяется соотношением между плотностя-
ми подвижных и неподвижных дислокаций. В настоящее время нет разрабо-
танной теоретической модели микропластической деформации, обусловли-
вающейся плотностью подвижных дислокаций. В связи с этим выходят на
первый план и являются актуальными экспериментальные исследования
данного явления.
Заключение
Результаты исследований позволяют утверждать, что структура, возни-
кающая в медной проволоке при больших степенях пластической деформа-
ции методом многопереходной пакетной гидроэкструзии с волочением и со-
держащая границы волокон и элементы субмикро- и нанокристаллической
структур, обусловливает несколько особенностей в поведении дислокаций
при МПД кручением деформированного и отожженного материала в срав-
нении с поведением дислокаций в медной проволоке, которая деформирова-
на методом обычного волочения и структура которой не имеет границ воло-
кон и элементов нанокристаллической структуры.
Наиболее существенной особенностью поведения дислокаций является
эффект более раннего, резкого и значительного увеличения плотности под-
вижных дислокаций в объеме материала при его деформации кручением с
crε ′′>ε в интервале от 2·10−5 до 80·10−5 или с ε = 10·10−5 при нагреве в ин-
тервале температур от 80 до 300°C. Эта особенность поведения дислокаций
создает повышенную степень микропластичности в деформированном и
отожженном материале.
1. В.С. Постников, Внутреннее трение в металлах, Металлургия, Москва (1969).
2. В.З. Спусканюк, Л.Ф. Сенникова, Е.А. Павловская, Н.И. Матросов, А.Б. Дугадко,
Н.Н. Белоусов, Т.П. Заика, Прогрессивные технологии и системы машинострое-
ния. Международный сборник научных трудов (2002), вып. 21, с. 255.
3. С.Б. Наймарк, ФММ 84, вып. 4, 5 (1997).
Физика и техника высоких давлений 2004, том 14, № 2
116
4. Л.Н. Лариков, Металлофизика и новейшие технологии 19, № 1, 19 (1997).
5. С.Л. Рево, В.С. Копань, В.П. Майборода, в сб.: Внутреннее трение в металлах и
неорганических материалах, Наука, Москва (1982), с. 147−151.
6. Р.У. Урумян, Е.И. Можзухин, в сб.: Внутреннее трение в металлических мате-
риалах, Наука, Москва (1970), с. 110−113.
O.I. Datsko, V.S. Abramov, A.B. Dugadko, N.I. Matrosov, V.V. Chishko, B.A. Shevchenko
PECULIARITIES OF INTERNAL FRICTION BEHAVIOR IN COPPER
OF FIBROUS STRUCTURE WITH NANOSIZE FIBRES
It is shown that in deformed copper wire produced by multiple-stage packet hydroextru-
sion followed by drawing and containing fibres and elements of submicro- and nano-
crystalline structures, the amplitude and temperature dependences of the low-frequency
internal friction (IF) show an abrupt and considerable growth for ε > 2·10−5 and T > 80°C.
This means that under the microplastic deformation such structure is able to intensively
increase the density of mobile dislocations, thus conditioning the high microplasticity of
the material.
Fig. 1. The amplitude dependences of IF level in the deformed (1, 3) and annealed by
heating to 400°C (2, 4) material of specimens № 1 (1, 2), № 2 (3, 4)
Fig. 2. The temperature dependences of IF level upon heating the deformed material of
specimens № 1 (1) and № 2 (2)
|